Способ определения износостойкости материалов упрочняющих покрытий рабочих органов сельхозмашин

Изобретение относится к испытаниям материалов на износ при трении и предназначено для определения износостойкости материалов упрочняющих покрытий рабочих органов сельхозмашин при их абразивном изнашивании в почве в реальных условиях. Сущность: осуществляют нанесение покрытия на испытуемые образцы, установку их на рабочий орган сельхозорудия, контроль за изнашиванием в процессе работы в абразивной среде и сравнение величин износа. В качестве упрочняемого рабочего органа сельхозорудия используют диск зубчатой бороны или культиватора. В качестве испытуемых образцов их зубья. На зубья диска наносят различные упрочняющие покрытия, при этом в качестве абразивной среды используют естественную среду различных типов почв, а сравнение величин износа ведут между зубьями одного диска. Технический результат: возможность расширить технологические возможности определения износостойкости различных по химическому составу материалов, повысить достоверность, сравнивать эффективность используемых способов упрочнения в зависимости от механического воздействия абразивных частиц на исследуемый материал в абсолютно в идентичных условиях. 4 ил.

 

Изобретение относится к испытаниям материалов на износ при трении и предназначено для определения износостойкости материалов упрочняющих покрытий рабочих органов сельхозмашин при их абразивном изнашивании в почве в реальных условиях.

Аналогом настоящего изобретения является способ оценки относительной износостойкости материала [Патент РФ №2315284, МПК G01N 19/02, бюл. №2, 20.01.2008], который заключается в изготовлении двух образцов одинаковой геометрической формы из эталонного материала, путем формирования на одной из их торцовых поверхностей упрочненного слоя и их одновременном прирабатывании, после чего на одном из образцов проводят испытания на изнашивание, путем истирания по абразивной поверхности на глубину, превышающую толщину упрочненного слоя, а на другом оценивают толщину упрочненного слоя - hуп. При этом об износостойкости слоя судят по соотношению изменения линейных размеров и путей трения образца до и после испытаний с учетом толщины упрочненного слоя, исходной длины образца (после приработки), длины образца после изнашивания с превышением толщины упрочненного слоя, и конечной длины, после изнашивания материала основы по специальной формуле.

Аналог имеет широкие функциональные возможности и позволяет производить оценку износостойкости материалов упрочненных слоев (покрытий), однако его недостатками являются: низкая достоверность, так как получить два идентичных упрочненных образца трудно, в то время как толщину покрытия на образце, подвергаемом изнашиванию, непосредственно не измеряют, а лишь считают ее равной hуп второго образца после приработки; сложное аппаратурное оформление, требующее использования металло-графических и отсчетных микроскопов и машин трения с фиксацией параметров испытаний; отличие условий испытаний образцов от условий их изнашивания в реальных абразивных средах, например, почвах; невозможность одновременного испытания на одном образце покрытий, нанесенных различными методами, способами.

Наиболее близким по своей технической сущности является способ определения изнашивания износостойких материалов, используемых в качестве покрытия лезвийной поверхности рабочих органов сельхозорудий, состоящий в установлении испытываемого износостойкого материала, выполненного в виде образца, который крепится на вырезанном или высверленном участке рабочего органа, интенсивно подвергающемуся абразивному воздействию частиц почвы (прототип). Винокуров В.Н. Исследование относительной износостойкости материалов, применяемых для изготовления самозатачивающихся почворежущих деталей. Сб. «Усовершенствования почвообрабатывающих машин». Под. ред. Г.Н. Синиокова. Серия 10 ЦИНТИ-МАШ, 1962 г.

Недостатки этого способа состоят в сложности подготовки материала-образца и последующей его установки на эксплуатируемый рабочий орган сельхозорудия, низкой достоверности результатов испытаний, так как испытываемый материал-образец перемещается в почвы, а не режет ее.

Технической задачей, решаемой изобретением, является определение влияния различных почв на износостойкость материалов, наносимых на поверхность упрочняемой детали различными способами.

Настоящая задача решается тем, что в способе определения износостойкости упрочняющих покрытий, включающем нанесение покрытия на испытуемые образцы, установку их на рабочий орган сельхозорудия, контроль за изнашиванием в процессе работы в абразивной среде и сравнение величин износа, в качестве упрочняемого рабочего органа сельхозорудия используют диск зубчатой бороны или культиватора, в качестве испытуемых образцов их зубья, на зубья диска наносят различные упрочняющие покрытия, при этом в качестве абразивной среды используют естественную среду различных типов почв, а сравнение величин износа ведут между зубьями одного диска.

На Фиг. 1 – результаты испытания материалов и способа в ООО им. Мамонтова Поспелихинского района (почва, чернозем южный).

На фиг. 2 – испытание материалов и способа в учхозе «Пригородное» Алтайского государственного аграрного университета (чернозем обыкновенный).

На фиг. 3 – зубчатый диск, зубья которого упрочнены различными материалами и способами: твердый сплав -85%-ПГ-УС25+15%-флюс П-0,66, индукционная наплавка (1 вариант); 3%-шихта (В4С-80%+флюс П-0,66-20%)+85%-ПГ-УС25+12%-флюс П-0,66, индукционная наплавка (2 вариант); 7%-шихта (В4С-80%+флюс П-0,66-20%)+85%-ПГ-УС25+13%-флюс П-0,66), индукционная наплавка (3 вариант); ЭИЛ - электроискровое упрочнение, сплав ВК8 (4 вариант).

На фиг. 4 – зубчатый диск после полевых испытаний (почва - суглинистая, чернозем).

Зубчатый диск состоит из отдельных сегментов и отверстия, расположенного по центру для его крепления к ступицы бороны. На каждом зубе диска осуществляется упрочнение материалом-образцом, а на последующем возможно другое покрытие как по химическому составу, так и иным способом нанесения износостойкого материала.

Пример конкретного выполнения

Наплавку зубчатого диска (сталь 65Г) осуществляли на инверторе фирмы «ЭЛСИТ» 120 П3-мощность-100кВт, на частоте 60 кГц в петлевом индуктор, время нагрева и плавления составляло от 50 до 65 с; электроискровое упрочнение проводили на установке БИГ-5, спеченым сплавом ВК8.

Шихта для борирования состояла из: (карбида бора В4С-80%+флюс П-0,66-20%).

Наплавочная шихта содержала 85% высоколегированного хромистого чугуна марки ПГ-УС25 и флюс марки П-0,66.

Наплавочная шихта с борирующим составом 3% и 7% смешивалась в биконусном смесители, а взвешивание проводили на весах марки ВЛГ-МГ4.01.

Шихту на диск зубчатой бороны наносили специальным дозатором, высотой 3 мм.

Упрочнили партию из 6 дисков и проводили испытания на двух видах почв в Алтайском крае: Поспелехинский район, ООО им. Мамонтова почва чернозем южный с содержанием абразивных частиц до 65% и Учхоз «Пригородное» Алтайского государственного аграрного университета (чернозем обыкновенный) до 80% абразивных частиц.

Зубчатые диски (образцы) устанавливали на борону БДТ-7 и агрегатировали трактором К-700-Р3.

Измерение линейных размеров осуществляли штангенциркулем ШЦ-2,150-500 при установке зубчатой бороны в специальное устройство.

Предложенное изобретение поясняется таблицами №1 и №2, в которых приведены результаты испытаний на износостойкость наплавочных материалов с различным химическим составом, способов упрочнения.

По результатам проведенных результатов можно установить, что износостойкость материалов, наносимых на рабочие органы, зависит от многих факторов, в том числе и от механического состава почв. В частности, сравнивая таблицы №1 и №2, при электроискровом упрочнении у рабочих органов во втором случае изнашивание лезвийной поверхности меньше (3,0 мм), чем в первом (4 мм). Различия по износостойкости от типа почвы наблюдаются и по химическому составу упрочняющих покрытий.

Таким образом, применение заявляемого изобретения позволит расширить технологические возможности определения износостойкости различных по химическому составу материалов, повысить достоверность за счет одновременно проводимых испытаний, сравнивать эффективность используемых способов упрочнения в зависимости от механического воздействия абразивных частиц на исследуемый материал в абсолютно идентичных условиях, так как испытаниям одновременно могут подвергаться несколько десятков образцов на обрабатываемой сельхозорудием пашне.

Способ определения износостойкости упрочняющих покрытий, включающий нанесение покрытия на испытуемые образцы, установку их на рабочий орган сельхозорудия, контроль за изнашиванием в процессе работы в абразивной среде и сравнение величин износа, отличающийся тем, что в качестве упрочняемого рабочего органа сельхозорудия используют диск зубчатой бороны или культиватора, в качестве испытуемых образцов их зубья, на зубья диска наносят различные упрочняющие покрытия, при этом в качестве абразивной среды используют естественную среду различных типов почв, а сравнение величин износа ведут между зубьями одного диска.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий при определении их механических свойств и предназначено для контроля технического состояния канатов шахтных подъемных установок.

Изобретение относится к области трибодиагностики и может быть использовано при оценке состояния качества поверхностей пары трения «металл-металл» эндопротеза тазобедренного сустава, а также аналогичных других сферических поверхностей.

Изобретение относится к лабораторным стендам для испытаний почворежущих элементов сельскохозяйственных машин. Круговой почвенный стенд состоит из каркаса, приводного механизма, уплотнительных катков, грузов, рыхлителей почвенной массы, резервуара воды с капельницей, кругового почвенного канала, приспособления с гнездом для установки испытуемого образца.

Новая конструкция держателя колодки для роликовых машин трения относится к области трибологии и предназначено для установки колодок на машинах трения «Амслер» и других аналогичных типов при проведении износных испытаний.

Изобретение относится к испытаниям материалов на износ и может быть использовано при оценке износостойкости образца из любого материала при действии на них абразивных частиц.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для проверки стойкости антикоррозионных покрытий на истирание, например для аспирационных трубопроводов.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для трибологических испытаний наружных и внутренних цилиндрических поверхностей образцов, и может быть использовано при испытаниях на износ, например, гильз цилиндров, валов и т.п.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для проверки стойкости антикоррозионных покрытий на истирание, например для аспирационных трубопроводов.

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для определения триботехнических характеристик. Устройство содержит основание, на котором установлены направляющие линейного перемещения образца, нижнюю и верхнюю подвижные платформы, съемные держатели с пазами для взаимного размещения в них соответственно образца и контробразца, связанные с соответствующими платформами, привод возвратно-поступательного перемещения нижней платформы образца, выполненный в виде кривошипно-шатунного механизма, соединенного с двигателем, датчики регистрации линейных перемещений образца и контробразца, механизм нагружения образцов, включающий привод нагружения, соединенный винтовой передачей с реверсивным двигателем, датчик силы нагружения, соединенный с приводом нагружения, и регистрирующую аппаратуру, соединенную с датчиком силы нагружения и датчиками регистрации линейных перемещений.

Изобретение относится к области исследования металлов на износ, возникающий в результате гидроэрозионного воздействия, а именно к способам определения продолжительности инкубационного периода кавитационного изнашивания металлов.

Изобретение относится к технике испытаний на трение и износ материалов и покрытий в условиях атмосферы и в высоком вакууме. Установка содержит форвакуумный насос, измерительный рычаг со вставкой с контртелом, установленным во фланце оправки карданной крестовины, герметично соединенным с гибким сильфоном с неподвижно установленной вакуумной камерой, привод с эксцентриковым валом, связанным тягой с рычагом карданной крестовины, рычаг с грузом, испытываемый образец, закрепленный в крышке неподвижной вакуумной камеры. Установка дополнительно содержит турбомолекулярный насос, объединенный с форвакуумным насосом в откачной пост, который через сильфон соединен с неподвижной вакуумной камерой, частотный преобразователь, который подсоединен к приводу, в качестве которого используется мотор-редуктор, содержащий червячный редуктор с трехфазным асинхронным электродвигателем, причем привод, карданная крестовина с подвижным фланцем гибкого сильфона и измерительным рычагом со вставкой с конртелом установлены на подвижной плите с возможностью многократного перемещения при помощи микрометрического винта в пределах допустимой деформации гибкого сильфона относительно неподвижного кронштейна и испытываемого образца. Технический результат: обеспечение компактности и надежности работы установки, обеспечение более глубокого вакуума, повышения его чистоты, создание возможности более полного использования поверхности образца. 4 ил.
Наверх