Способ восстановления и упрочнения долот лемехов плугов


 


Владельцы патента RU 2575531:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВПО Орел ГАУ) (RU)

Изобретение может быть использовано при восстановлении рабочих органов почвообрабатывающих машин, преимущественно долот лемехов плугов. Удаляют изношенную режуще-лезвийную часть долота, изготавливают компенсирующий элемент из листовой рессорно-пружинной стали и приваривают его к восстанавливаемому долоту. Тыльную сторону компенсирующего элемента упрочняют наплавкой износостойкого материала вдоль его лезвия на ширину 30 мм. Износостойкий материал в виде пасты наносят на тыльную сторону компенсирующего элемента слоем толщиной 1,8-2,2 мм. Паста содержит 55-60 мас.% порошка на основе никеля типа СНГН, 30 мас.% двуокиси кремния, 3-5 мас.% нитрата аммония и водный раствор клея ПВА - остальное. Наплавку осуществляют электрической дугой прямой полярности с использованием вибрирующего угольного электрода. Сила тока составляет 50-55 А, частота вибрации электрода 10-15 Гц. Техническим результатом изобретения является повышение твердости и износостойкости восстановленных и упрочненных долот лемехов плугов в условиях интенсивного абразивного изнашивания. 1 табл.

 

Изобретение относится к способам восстановления и упрочнения изношенных деталей с применением сварки и может быть использовано при восстановлении рабочих органов почвообрабатывающих машин, преимущественно долот лемехов плугов.

Одной из основных проблем, возникающих в настоящее время при обработке почвы, является увеличение ресурса пахотных орудий. Для этой цели широко используются различные варианты отечественных и зарубежных плугов с заменяемой режуще-лезвийной частью (долотом). Известен, например, способ восстановления плужных лемехов, в котором производят изготовление сменной режущей носовой части лемеха из стали с повышенной твердостью поверхностного слоя, ее затачивание и приваривание вручную на изношенную рабочую поверхность носовой части лемеха (Патент РФ 2413601, B23P 6/00, A01B 15/04, опубл. 10.03.2011, Бюл. №7) [1].

Недостатком данного способа является использование специальных электродов, а также возможность коробления носовой части лемеха из-за значительного местного тепловыделения при приваривании сменной режущей части.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ восстановления лемешных долот, включающий удаление изношенной режуще-лезвийной части долота, изготовление компенсирующего элемента (новой режуще-лезвийной части) из листовой рессорно-пружинной стали твердостью 36…40 HRC и его приваривание к восстанавливаемому долоту, упрочнение тыльной стороны компенсирующего элемента путем наплавки износостойкого материала (в качестве которого используют электроды Т-590) в виде валиков вдоль его лезвия на ширину 30 мм (Журнал «Тракторы и сельхозмашины», 2012. - №8, с. 45-48) [2].

Однако при использовании данного способа не обеспечиваются высокие износостойкость и ресурс восстановленных и упрочненных долот при обработке почв, обладающих высокой изнашивающей способностью, прежде всего, супесчаных.

Задачей изобретения является повышение долговечности восстановленных и упрочненных долот лемехов плугов при обработке почв, обладающих высокой изнашивающей способностью.

Техническим результатом изобретения является повышение твердости и износостойкости восстановленных и упрочненных долот лемехов плугов в условиях интенсивного абразивного изнашивания.

Поставленная задача и указанный технический результат достигаются за счет того, что в заявляемом способе восстановления и упрочнения долот лемехов плугов, включающем удаление изношенной режуще-лезвийной части долота, изготовление компенсирующего элемента из листовой рессорно-пружинной стали и его приваривание к восстанавливаемому долоту, упрочнение тыльной стороны компенсирующего элемента путем наплавки износостойкого материала вдоль его лезвия на ширину 30 мм, согласно изобретению в качестве износостойкого материала используют пасту, наносимую на тыльную сторону компенсирующего элемента слоем толщиной 1,8…2,2 мм, в которой содержится 55…60% порошка на основе никеля типа СНГН, 30% двуокиси кремния, 3…5% нитрата аммония и водный раствор клея ПВА - остальное, а наплавку осуществляют после затвердевания пасты электрической дугой прямой полярности с использованием вибрирующего угольного электрода, при этом сила тока составляет 50…55 А, а частота вибрации угольного электрода - 10…15 Гц. Способ осуществляют следующим образом.

Вначале производят удаление изношенной режуще-лезвийной части долота. Для этого можно использовать угловые шлифовальные машины, например модели МШУ-2-230, и круг отрезной марки 41 150×2×20 14А 80-Н по ГОСТ 21963-2002 или аппараты для воздушно-плазменной резки.

Затем из листовой рессорно-пружинной стали твердостью 36…40 HRC изготавливают компенсирующий элемент (новую режуще-лезвийную часть). В качестве материала для изготовления компенсирующего элемента можно также использовать листы автомобильных рессор, утратившие упругость, но имеющие твердость не ниже 35 HRC. Форма и размеры изготавливаемого компенсирующего элемента в каждом конкретном случае должны определяться в зависимости от величины износа режуще-лезвийной части долота.

Далее осуществляют приваривание изготовленного компенсирующего элемента к восстанавливаемому долоту лемеха плуга сплошным швом с двух сторон без разделки кромок. При этом используют ручную электродуговую сварку и электроды для сварки углеродистых сталей марки УОНИИ диаметром 3 мм. Сила тока при сварке составляет 130…140 А. При наложении швов следует обращать внимание на то, чтобы они не перекрывали крепежное отверстие долота. После этого тыльную сторону компенсирующего элемента затачивают с образованием лезвия на обдирочно-шлифовальном станке.

Затем тыльную сторону компенсирующего элемента упрочняют за счет наплавки износостойкого материала вдоль его лезвия. В качестве износостойкого материала используют пасту, которую готовят путем смешения следующих компонентов: порошок на основе никеля типа СНГН (например, СНГН-50 или СНГН-55 ТУ 48-19-212-87) - 55…60%, двуокись кремния - 30%), нитрат аммония - 3…5%, водный раствор клея ПВА - остальное. Предварительно порошок типа СНГН и двуокись кремния измельчают до наноразмерного состояния с фракцией 40…50 нм, что приводит к существенному увеличению механических свойств данных материалов (в частности, их твердости и износостойкости). Пасту наносят шпателем на тыльную сторону компенсирующего элемента вдоль его лезвия на ширину 30 мм, толщина накладываемого слоя - 1,8…2,2 мм. После нанесения паста высушивается до затвердевания при температуре 100°C в течение 4…5 мин.

Наплавку износостойкого материала осуществляют электрической дугой прямой полярности с использованием вибрирующего угольного электрода. Между электродом и поверхностью компенсирующего элемента с нанесенным слоем пасты зажигают электрическую дугу, в результате чего на упрочняемой поверхности из компонентов пасты образуется наплавленный слой высокой твердости. Использование при наплавке прямой полярности позволяет улучшить стабильность горения электрической дуги, что существенно повышает сплошность и качество наплавленного износостойкого слоя. Наплавку ведут на следующих режимах: сила тока - 50…55 А, напряжение - 50 В, частота вибрации угольного электрода - 10…15 Гц. Перемещение угольного электрода позволяет наплавить всю упрочняемую поверхность компенсирующего элемента. Толщина наплавленного слоя составляет 0,9…1,0 мм, его твердость - 83…85 HRC.

Благодаря тому, что наплавленный слой, полученный на восстанавливаемом и упрочняемом долоте лемеха плуга с использованием пасты и вибрирующего угольного электрода, имеет в своем составе сверхтвердые элементы, образующиеся из компонентов пасты при горении электрической дуги, восстановленные и упрочненные долота имеют высокие твердость и износостойкость в условиях интенсивного абразивного изнашивания. Вибрация угольного электрода в указанном диапазоне позволяет, с одной стороны, получить более прочный и плотный наплавленный слой, а с другой - не ухудшить горение электрической дуги, т.к. при увеличении вибрации электрода свыше 15 Гц дуга горит нестабильно. Все это приводит к существенному увеличению долговечности восстановленных и упрочненных долот лемехов плугов при обработке почв, обладающих высокой изнашивающей способностью (таблица).

Как видно из таблицы, предлагаемый способ восстановления и упрочнения долот лемехов плугов позволяет в среднем на 40% увеличить твердость наплавленного слоя режуще-лезвийной части долота. Износостойкость долота в условиях интенсивного абразивного изнашивания увеличивается на 50%. В результате долговечность восстановленных и упрочненных долот лемехов плугов при обработке почв, обладающих высокой изнашивающей способностью, увеличивается в среднем в 1,4 раза.

Способ восстановления с упрочнением долот лемехов плугов, включающий удаление изношенной режуще-лезвийной части долота, изготовление компенсирующего элемента из листовой рессорно-пружинной стали и его приваривание к восстанавливаемому долоту, упрочнение тыльной стороны компенсирующего элемента путем наплавки износостойкого материала вдоль его лезвия на ширину 30 мм, отличающийся тем, что в качестве износостойкого материала используют пасту, наносимую на тыльную сторону компенсирующего элемента слоем толщиной 1,8…2,2 мм, в которой содержится 55…60% порошка на основе никеля типа СНГН, 30% двуокиси кремния, 3…5% нитрата аммония и водный раствор клея ПВА - остальное, а наплавку осуществляют после затвердевания пасты электрической дугой прямой полярности с использованием вибрирующего угольного электрода, при этом сила тока составляет 50…55 А, а частота вибрации угольного электрода - 10…15 Гц.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии ультразвукового упрочнения конических резьбовых участков нефтепромысловых труб и муфт. Инструмент содержит полый корпус, имеющий со стороны входного конца поверхность, предназначенную для контакта с волноводом, а со стороны выходного конца - рабочую резьбовую поверхность с фаской, ответную поверхности обрабатываемой резьбы.

Изобретение может быть использовано для восстановления с упрочнением рабочих органов почвообрабатывающих машин. Удаляют изношенную рабочую часть плужного лемеха.

Изобретение относится к системе восстановления ковочного штампа (1) лазерной наплавкой. Система включает в себя устройство (10) детектирования формы (2) штампа (1), подлежащего восстановлению, сварочное устройство (30), конфигурированное для нанесения наплавляемого материала на штамп (1), и процессор (20), конфигурированный для задания траекторий (11) наплавки, чтобы приводить в действие сварочный аппарат (30), причем траектории наплавки задаются согласно распознанной форме (2) и заранее заданной форме штампа (1).

Изобретение относится к исправлению дефектного кольцевого сварного соединения между трубными секциями трубопровода. Для устранения дефектов сварного шва используется механизм (20) вскрытия сварного шва.
Изобретение относится к ремонту изношенных деталей с применением сварки и может быть использовано при восстановлении рабочих органов почвообрабатывающих машин, преимущественно лап культиваторов.

Изобретение относится к способу ремонта металлической детали. Осуществляют наплавку поврежденных частей детали порошком металла на упомянутую деталь.

Изобретение относится к ультразвуковому упрочнению конических резьбовых участков нефтепромысловых труб и соединительных муфт. Осуществляют повторяющиеся циклы операций свинчивания и развинчивания конических резьбовых участков деталей со сменным инструментом, на который воздействуют ультразвуковыми колебаниями.

Изобретение относится к области технологии машиностроения, а именно к способу упрочнения поверхностного слоя деталей, и может быть использовано для изготовления деталей машин из металлических черных и цветных сплавов методами резания.

Изобретение относится к способу модификации и восстановлению железосодержащих поверхностей узлов трения с помощью ремонтно-восстановительного состава и может быть использовано в авиационной промышленности, автомобильном и железнодорожном транспорте, машиностроении, полиграфии и пищевой промышленности.

Изобретение относится к области восстановления двигателей внутреннего сгорания путем нанесения износостойких металлоплакирующих покрытий на поверхности деталей при техническом обслуживании, ремонте и эксплуатации двигателей и может быть использовано на автотранспортных, авторемонтных и автосервисных предприятиях для повышения технических и экологических характеристик двигателей.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к многослойному сварному шву. Многослойный сварной шов, сформированный на участке поверхности турбинного ротора из высокохромистой стали, контактирующем с подшипником, содержащий нижний и верхний наплавленные слои, при этом нижний наплавленный слой содержит, в вес.%: С от 0,05 до 0,2, Si от 0,1 до 1,0, Mn от 0,3 до 1,5, Cr от 4,0 до менее 6,5, Мо от 0,5 до 1,5, Fe и неизбежные примеси - остальное.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к наплавочным материалам и деталям машинного оборудования с наплавленным металлом. Заявлен наплавочный материал, содержащий, мас.%: С от 0,2 до 1,0, Si от 0,2 до 0,5, Mn от 0,5 до 2,0, Cr от 15 до 30, Mo от 0,2 до 6,0 и W от 0,1 до 1,5, при этом он дополнительно содержит Fe и неизбежные примеси.

Настоящее изобретение может быть использовано при изготовлении ножа для резальных машин. Нож имеет основную часть (10) из первого материала (12) и режущую часть (20) из второго материала (22) по меньшей мере с одним выполненным лезвием (24).

Изобретение относится к сварочному оборудованию, в частности к устройству для подачи шихты в зону наплавки присадочного материала, и может найти применение при восстановлении и упрочнении поверхности деталей.

Изобретение относится к наплавке, а именно к плазменной порошковой наплавке плоских и цилиндрических поверхностей, и может быть использовано как при изготовлении новых, так и при восстановлении поверхностей изношенных деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного и газоабразивного износа в сочетании с ударными нагрузками.

Изобретение может быть использовано для нанесения износостойких покрытий на рабочую поверхность деталей почвообрабатывающих машин, имеющую форму косого клина с использованием сварки плавлением.
Изобретение может быть использовано для восстановления чугунных рабочих валков с поврежденной в процессе эксплуатации рабочей поверхностью. После механического съема поврежденного слоя производят нагрев валка до температуры 150-270°C.

Изобретение может быть использовано при нанесении наплавкой износостойких покрытий на детали почвообрабатывающих машин. На рабочую поверхность детали наплавляют износостойкий присадочной материал в виде полос с толщиной слоя 2-4 мм под углом к направлению перемещения рабочей поверхности детали.

Изобретение может быть использовано при восстановлении и упрочнении сваркой рабочих органов почвообрабатывающих машин, преимущественно лап культиваторов. Удаляют изношенную рабочую часть восстанавливаемой лапы.

Изобретение может быть использовано при нанесении плавлением износостойких покрытий на рабочую поверхность деталей почвообрабатывающих машин. Вдоль рабочей поверхности детали, имеющей обтекаемую форму, наплавляют износостойкий присадочный материал в виде параллельных друг другу одинаковых отрезков полос с толщиной слоя 2-4 мм, расположенных в шахматном порядке под прямым углом к направлению перемещения рабочей поверхности детали.

Изобретение может быть использовано для восстановления с упрочнением рабочих органов почвообрабатывающих машин. Удаляют изношенную рабочую часть плужного лемеха.
Наверх