Долото глубокорыхлителя повышенной износостойкости для работы на связных почвах

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к деталям рабочих органов почвообрабатывающих машин, предназначенных для глубокого рыхления почвы, и может быть использовано при изготовлении долот. Долото глубокорыхлителя представляет собой термоупрочненную криволинейную пластину. По всей площади рабочей поверхности и перпендикулярно боковым сторонам долота сформированы валики шириной 8-10 мм, высотой 4-6 мм и шагом 20 мм твердостью 60-62 HRC с присутствием в их структуре карбидных составляющих. Формирование валиков производится наплавкой износостойкого материала с охлаждением каждого из них перед нанесением последующего. Первый валик наплавляется на расстоянии 20-30 мм от торца заглубляющей части детали. Такая конструкция конструктивным решением обеспечивается повышение абразивной износостойкости долота. 2 ил.

 

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к деталям рабочих органов почвообрабатывающих машин, предназначенных для глубокого рыхления почвы, и может быть использовано при изготовлении долот.

Известно долото глубокорыхлителя, представляющее собой изогнутую с заданными радиусом кривизны, длиной, толщиной и шириной пластину, изготовленную из рессорно-пружинной стали и термоупрочненную на твердость 39-49HRC [1]. Данное значение твердости позволяет получить сравнительно высокую стойкость детали к абразивному изнашиванию, но ее нельзя считать приемлемой для обеспечения высокого ресурса изделия при обработке связных почв, например суглинков, в свете современных эксплуатационных требований (высоких скоростей движения агрегата).

В качестве прототипа выбрано долото глубокорыхлителя в виде изогнутой пластины [2]. Заглубляющая часть его рабочей поверхности наплавлена сплошным слоем твердым сплавом с содержанием 1,0-6,5% углерода и 2,5-45,0% хрома. Параметры сформированного покрытия: толщина - 0,1…0,8 от толщины долота; длина - 2…20 от толщины долота в направлении от торца его заглубляющей части. Такая конструкция обладает рядом недостатков: чрезмерно высокое количество хрома (до 45%) в составе наплавленного материала не сможет обеспечить положительную экономическую эффективность и имеют место его безвозвратные потери; наплавленный слой будет обладать значительной склонностью к растрескиванию из-за высокого содержания углерода; наличие покрытия с таким составом снизит ударную вязкость детали. Наплавка слоя приведет к потере механических свойств материала долота (в частности, твердости), заложенных и регламентированных техническими условиями на изготовление из-за негативного влияния температурных полей наведенных наплавкой, отрицательно сказывающихся на износостойкости детали.

Технический результат заключается в повышении абразивной износостойкости долота глубокорыхлителя при его использовании для обработки связных суглинистых почвах.

Технический результат достигается тем, что на рабочей поверхности (лицевая сторона) предварительно термоупрочненного долота глубокорыхлителя в виде криволинейной пластины перпендикулярно боковым сторонам производится формирование валиков шириной 8-10 мм, высотой 4-6 мм, твердостью 60-62 HRC с присутствием в их структуре карбидных составляющих путем наплавки износостойкого материала с охлаждением каждого из них перед нанесением последующего, при этом первый валик наплавляется на расстоянии 20-30 мм от торца заглубляющей части. Валики наносятся параллельно друг другу с шагом 20 мм и располагаются по всей рабочей поверхности (фиг. 1).

Присутствие на лицевой, взаимодействующей с почвой стороне долота валиков шириной 8-10 мм, высотой 4-6 мм и шагом 20 мм обеспечит образование рифленой поверхности, что при перемещении массива связных между собой ее частиц создаст условия для уменьшения пути контактирования абразивной массы не только с рабочей поверхностью, но и с самими валиками, снижая тем самым интенсивность изнашивания детали в целом. Сказанное поясняется схемой, представленной на фигуре 2. При движении долота 2 в почвенной массе 1, которая в определенной степени представляет собой связную эластичную среду, ее контактирование происходит прежде всего с вершинами валиков (рифлей) 3, обеспечивая между ними «мертвое» пространство 4, где влияние абразива минимально. Как следует из схемы (фиг. 2), контакт почвы и валиков происходит по их вершинам, особенно в первый период эксплуатации, что минимизирует площадь соприкосновения почвенной среды с ними. Изложенные в данном абзаце положения указывают на то, что повышение износостойкости происходит за счет конструктивных особенностей рабочей поверхности, обусловленных наличием наплавленных валиков, выполняющих роль рифлей.

Значительная твердость (60-62 HRC) металла валиков и наличие в их структуре карбидных включений обеспечит высокую абразивную износостойкость сформированного на рабочей поверхности долота материала. В период проведения рыхления валики будут оказывать сопротивление истиранию рабочей части по всей ее площади, что существенно затормозит износ данной области детали. В сочетании со значительной твердостью термоупрочненного материала долота это приведет к снижению интенсивности его изнашивания в целом и как результат - существенному увеличению ресурса.

Охлаждение каждого наплавленного валика создает условия для торможения процессов отпуска ранее термоупрочненного долота глубокорыхлителя, тем самым сохраняя его структурные составляющие и первоначальные свойства, а значит, заложенную техническими нормативами стойкость рабочей поверхности к абразивному изнашиванию.

Таким образом, повышенная абразивная износостойкость достигается за счет совокупности ряда материаловедческих и конструктивных факторов: первый - высокая твердость валиков и наличие в их структуре карбидных включений; второе - минимальная степень контактирования абразивных частиц почвы с металлом сформированных валиков и детали; третий - сохранение первоначального значения твердости на рабочей поверхности термоупрочненного долота.

Результатом технического решения является конструкция долота с повышенной износостойкостью, предназначенное для рыхлении связных почв.

Указанная совокупность существенных признаков обеспечивает появление у заявленной конструкции долота глубокорыхлителя новых свойств, отличных от аналога и прототипа, а именно: рабочая сторона долота глубокорыхлителя представляет собой рифленую поверхность по всей ее площади, образованную за счет наплавки перпендикулярно боковым сечениям валиков твердостью 60-62 HRC с наличием в структуре карбидных включений и геометрическими параметрами: ширина 8-10 мм; высота 4-6 мм с расстоянием между ними 20 мм, при этом производится охлаждение каждого предыдущего валика перед нанесением последующего. Таким образом, заявленные признаки изобретения соответствуют критерию «новизна».

На фиг. 1 изображено долото глубокорыхлителя - вид с лицевой стороны и разрез долота в осевой плоскости. Оно включает в себя: 1 - основу долота глубокорыхлителя; 2 - сформированные наплавкой валики; 3 - крепежные отверстия; 4 - фиксатор; 5 - лезвийная часть.

На фигуре 2 изображена схема перемещения связной почвы по рифленой поверхности долота глубокорыхлителя: 1 - массив связной почвы; 2 - долото; 3 - сформированные валики; 4 - «мертвое» пространство. Стрелками указано направление перемещения почвы; значком - перемещение долота в почве.

Предлагаемая конструкция долота в качестве эксперимента использовалась для глубокого рыхления суглинистых почв. Результаты наблюдений позволили установить, что ресурс такой детали превышает ресурс изделия в состоянии поставки в 1,5-1,8 раза. Наплавка валиков производилась электродом Т-590 диаметром 4 мм, предназначенным для получения покрытий высокой твердости и износостойкости ручным электродуговым способом. При нанесении валиков с целью обеспечения производительности технологического процесса наплавку следует проводить одновременно не менее чем у 5-6 деталей.

Источники информации

1. А.В. Красниченко., М.И. Клацкин., А.А. Гафанович., A.А. Чапкевич. Справочник конструктора сельскохозяйственных машин. - М.: Москва, 1961. - 860 с.

2. Ветер В.В., Бондаренко В.В., Белкин Г.А., Марков Б.А., Епифанов B.М. Долото глубокорыхлителя // Патент России №2532971. 2014. Бюл. №32.

Долото глубокорыхлителя, представляющее собой термоупрочненную криволинейную пластину, отличающееся тем, что по всей площади рабочей поверхности и перпендикулярно боковым сторонам долота наплавлены валики высотой 4-6 мм и шириной 8-10 мм с шагом 20 мм, имеющие твердость 60-62 HRC и структуру, в которой присутствуют карбидные составляющие.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим рабочим органам. Комбинированная лапа культиватора содержит держатель и два крыла с лезвиями, наплавленными износостойким слоем на ее лобовой части от носка лапы до места крепления к держателю, долото и щелеватель.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим рабочим органам. Рабочий орган культиватора содержит держатель и два крыла с лезвиями, наплавленными износостойким слоем на ее лобовой части от носка лапы до места крепления к держателю, долото и щелеватель.

Техническое решение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к орудиям для безотвальной обработки почвы, подверженной ветровой эрозии. Лапа содержит долото (3), башмак (1), соединенный с криволинейными со стороны крепления лемехов (2) постелями, на которых закреплены лемехи (2).

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим орудиям. Двухъярусная почвообрабатывающая стрельчатая лапа содержит закрепленные на ее стойке и расположенные друг над другом режущие части.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к рабочим органам почвообрабатывающих машин. Лапа культиватора содержит держатель и два крыла с лезвиями, наплавленными износостойким слоем на ее лобовой части от носка лапы до места крепления к держателю, долото и щелеватель.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к рабочим органам почвообрабатывающих машин. Универсальная лапа культиватора содержит держатель и два крыла с лезвиями, наплавленными износостойким слоем на ее лобовой части от носка лапы до места крепления к держателю, долото и щелеватель.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к рабочим органам почвообрабатывающих машин. Лапа культиватора содержит держатель, два крыла с наплавленными износостойким слоем лезвиями, носовую часть и дополнительно щелеватель.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим рабочим органам. Культиватор-плоскорез содержит навесное устройство, шарнирно соединенные центральную и боковые секции рамы, опорные колеса и механизмы перевода боковых секций из рабочего положения в транспортное и обратно.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к рабочим органам для обработки почвы. Рабочий орган включает стойку, лемеха, долото.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим орудиям. Рабочий орган почвообрабатывающего орудия состоит из двух смещенных относительно друг друга в горизонтальном направлении частей с вертикальным и горизонтальным лезвиями.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к орудиям для основной обработки почвы. Орудие для основной обработки почвы содержит раму, опорное колесо с механизмом регулирования глубины обработки, плоскорезные лапы, состоящие из стойки с приваренным внизу башмаком с закрепленными двумя лемехами.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим рабочим органам. Рабочий орган почвообрабатывающего орудия содержит изогнутую стойку с башмаком (2), к которому болтами (6) с потаем закреплено накладное оборотное долото (3).

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим орудиям. Корпус плуга содержит башмак, лемех, отвал и полевую доску.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Рабочий орган глубокорыхлителя содержит стойку с приваренным кронштейном.

Группа изобретений относится к гидравлическим системам сельскохозяйственных орудий, используемых на тракторах. Гидравлическая система содержит чувствительный к нагрузке регулируемый насос, многопозиционный клапан селективного управления, цилиндровые конструкции боковины и центральной рамы орудия, регулируемый клапан давления, соединение для подвода гидропотока из насоса во впуск регулируемого клапана давления, блокирующее клапанное средство.

Изобретение относится к сельскохозяйственным орудиям. Система содержит цилиндровую конструкцию прижимного давления и выполнена с возможностью соединения с источником гидравлической текучей среды под давлением через многопозиционный клапан селективного управления.

Группа изобретений относится к шарнирному узлу рамы сельскохозяйственного орудия и к сельскохозяйственному орудию с таким шарнирным узлом. Шарнирный узел содержит средство, образующее рабочую ось поворота второй секции рамы при ее нахождении в рабочем положении относительно первой секции рамы, средство, образующее ось поворота для складывания и раскладывания второй секции рамы между рабочим положением и положением для транспортировки, и поворотную пластину.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, а именно к почвообрабатывающим орудиям, в частности к плугу с полным переворотом пласта. Лемешноотвальные корпуса размещены на главной балке плуга.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим орудиям. Орудие для регулируемой полосной глубокой обработки почвы содержит регулируемый по высоте чизельный рыхлитель.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к изготовлению, восстановлению и упрочнению частей плуга, работающих в условиях абразивного износа.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к орудиям для основной обработки почвы. Орудие для основной обработки почвы содержит раму, опорное колесо с механизмом регулирования глубины обработки, плоскорезные лапы, состоящие из стойки с приваренным внизу башмаком с закрепленными двумя лемехами.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к деталям рабочих органов почвообрабатывающих машин, предназначенных для глубокого рыхления почвы, и может быть использовано при изготовлении долот. Долото глубокорыхлителя представляет собой термоупрочненную криволинейную пластину. По всей площади рабочей поверхности и перпендикулярно боковым сторонам долота сформированы валики шириной 8-10 мм, высотой 4-6 мм и шагом 20 мм твердостью 60-62 HRC с присутствием в их структуре карбидных составляющих. Формирование валиков производится наплавкой износостойкого материала с охлаждением каждого из них перед нанесением последующего. Первый валик наплавляется на расстоянии 20-30 мм от торца заглубляющей части детали. Такая конструкция конструктивным решением обеспечивается повышение абразивной износостойкости долота. 2 ил.

Наверх