Способ упрочнения режущих частей культиваторных лап электромеханической обработкой



Способ упрочнения режущих частей культиваторных лап электромеханической обработкой
Способ упрочнения режущих частей культиваторных лап электромеханической обработкой
C21D1/06 - Изменение физической структуры черных металлов; устройства общего назначения для термообработки черных или цветных металлов или сплавов; придание ковкости металлам путем обезуглероживания, отпуска или других видов обработки (цементация диффузионными способами C23C; поверхностная обработка металлов, включающая по крайней мере один процесс, предусмотренный в классе C23, и по крайней мере другой процесс, охватываемый этим подклассом, C23F 17/00; однонаправленное отвердевание эвтектики или однонаправленное разделение эвтектик C30B)

Владельцы патента RU 2778987:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" (RU)

Изобретение относится к способу упрочнения режущих частей культиваторных лап электромеханической обработкой. Способ упрочнения режущих частей культиваторных лап электромеханической обработкой, включающий проведение электромеханической обработки поверхностей режущих частей культиваторных лап путем создания усилия прижима электрода-инструмента к поверхности режущей части и плотности тока до 109 А/м2 с формированием параллельных друг другу непрерывных зон упрочнения глубиной до 3 мм и шириной 3,5-7 мм. Зоны упрочнения формируют длиной 10-80 мм на расстоянии 0,5-3 мм друг от друга и под углом 20-60° к режущей части. Обеспечивается повышение долговечности культиваторных лап за счет повышения прочности, твердости и износостойкости к абразивному изнашиванию режущих лезвий с обеспечением эффектов самозатачивания и формирования пилообразного лезвия в процессе работы изделий. 1 ил.

 

Изобретение относится к области металлообработки, касается методов поверхностного упрочнения рабочих органов сельскохозяйственной техники электромеханической обработкой с целью повышения их долговечности при абразивном износе.

Известны способы упрочнения режущих частей рабочих органов сельскохозяйственной техники (см. Технология ремонта машин / Под ред. Е.А. Пучина. - М.: КолосС, 2007. - 487 с.), в которых применяют наплавку их поверхности металлами и сплавами, имеющими повышенные прочностные свойства, что повышает их износостойкость и обеспечивает эффект самозатачивания. Однако при наплавках применение дополнительных материалов значительно увеличивает стоимость изделий, сильное термическое влияние на металл приводит к значительным деформациям деталей.

Известен способ упрочнения деталей машин электромеханической обработкой (см. Аскинази Б.М. Упрочнение и восстановление деталей машин электромеханической обработкой / Б.М. Аскинази. - М.: Машиностроение, 1989. - 200 с. и Яковлев, С.А. Влияние электрофизических параметров на электромеханическую обработку деталей машин: монография / С.А. Яковлев. - Ульяновск: УВАУ ГА (И), 2014.-129 с.), при котором через зону контакта деформирующего электрода-инструмента (ролика или платины) и детали проходит ток большой плотности (108-109 А/м2) и низкого (1-6 В) напряжения, вследствие чего на контактирующей поверхности изделия выделяется большое количество тепла, происходят высокоскоростной нагрев локального микрообъема поверхности с одновременным его пластическим деформированием и последующее интенсивное охлаждение за счет отвода тепла внутрь детали, что приводит к повышению твердости и прочности. Способ значительно изменяет физико-механические свойства поверхностного слоя изделий, что повышает их износостойкость при абразивном трении.

Известен способ упрочнения режущих частей культиваторных лап точечной электромеханической обработкой (Патент №2758645 принят за прототип), включающий электромеханическую обработку поверхности режущих частей культиваторной лапы путем создания усилия прижима и плотностью тока до 109 А/м2 с образованием зон упрочнения на глубину до 3 мм, отличающийся тем, что обработку проводят вдоль режущей части лапы участками диаметром 6-8 мм в два ряда, причем центры участков в рядах находятся на одной линии от края режущих частей культиваторной лапы на расстоянии 3-4 мм для первого ряда, на расстоянии 8-10 мм для второго ряда и на расстоянии 10-14 мм между соседними участками в рядах.

Данный способ повышает долговечность культиваторных лап за счет повышения у отдельных точечных участков режущих частей твердости и износостойкости к абразивному изнашиванию с обеспечением эффектов самозатачивания и формирования пилообразной режущей части в процессе работы изделий. Однако данный способ отличается не высокой производительностью и не достаточно повышает износостойкость культиваторных лап.

Известен способ упрочнения лемехов плугов (Патент №2460810 принят также за прототип), включающий электромеханическую обработку поверхности лемеха при плотности тока до 109 А/м2 параллельными друг другу непрерывными линиями, образующими зоны упрочнения на глубину до 3 мм, зоны упрочнения имеют ширину 3,5…7 мм и располагаются под углом 40…55° к лезвию лемеха на расстоянии между ними 10…30 мм.

В результате применения этого способа на поверхности лемеха образуются упрочненные чередующиеся зоны твердостью до 10 ГПа, что повышает их износостойкость при абразивном трении. Однако применение данного способа обеспечивает эффект самозатачивания и формирования пилообразной режущей части в процессе работы изделий только в местах касания упрочненных линий режущих частей лемеха, что лишь частично повышает долговечность лемеха.

Технический результат предлагаемого изобретения - это повышение долговечности культиваторных лап за счет повышения прочности, твердости и износостойкости к абразивному изнашиванию режущих частей с обеспечением эффекта самозатачивания и формирования пилообразной режущей части в процессе работы изделий.

Указанный результат достигается тем, что зоны упрочнения формируют длиной 10-80 мм на расстоянии 0,5-3 мм друг от друга и под углом 20…60° к режущей части.

На чертеже изображена часть культиваторной лапы с упрощенной схемой предлагаемого способа упрочнения, где 1 - зона режущей части лапы без упрочнения, 2 - крепежные отверстия лапы, 3 - зоны упрочнения режущей части (показаны темным цветом).

Режущие части культиваторной лапы упрочняются электромеханической обработкой путем создания усилия прижима электрода-инструмента к поверхности режущей части и плотности тока до 109 А/м2с формированием параллельных друг другу непрерывных зон упрочнения глубиной до 3 мм и шириной 3,5-7 мм. Зоны упрочнения формируют длиной 10-80 мм на расстоянии 0,5-3 мм друг от друга и под углом 20…60° к режущей части.

Соблюдение указанных параметров электромеханической обработки позволяет сформировать на режущей части культиваторной лапы в виде линий длиной 10…80 мм полусферические упрочненные зоны глубиной до 3 мм и твердостью до 10 ГПа.

Это обеспечивает в процессе работы эффект самозатачивания за счет более быстрого износа нижних не упрочненных слоев режущих частей культиваторной лапы.

Наличие вдоль режущей кромки участков без упрочнения, расположенных под углом 20…60° к лезвию, обеспечивает их более интенсивный износ в процессе работы, что приводит к формированию пилообразной режущей части.

Все это обеспечивает значительное повышение долговечности за счет сохранения высокой режущей способности культиваторной лапы в процессе ее эксплуатации. Величины диапазонов длины, ширины, глубины и угла расположения к лезвию упрочненных и неупрочненных зон режущих частей культиваторной лапы связаны с ее конструктивными особенностями и с условиями трения изделий о почву в процессе работы.

Режимы электромеханической обработки (плотность тока, усилие прижатия инструмента к поверхности детали, скорость обработки, материал и форма инструмента) принимают исходя из задач и требований технологического процесса.

Таким образом, при обработке по данному способу режущие части культиваторной лапы в необходимых участках упрочняются твердостью до 10 ГПа на глубину до 3 мм, что повышает прочность и износостойкость к абразивному изнашиванию режущих частей культиваторной лапы с обеспечением эффектов самозатачивания и формирования пилообразной режущей части в процессе работы.

Способ упрочнения режущих частей культиваторных лап электромеханической обработкой, включающий проведение электромеханической обработки поверхностей режущих частей культиваторных лап путем создания усилия прижима электрода-инструмента к поверхности режущей части и плотности тока до 109 А/м2 с формированием параллельных друг другу непрерывных зон упрочнения глубиной до 3 мм и шириной 3,5-7 мм, отличающийся тем, что зоны упрочнения формируют длиной 10-80 мм на расстоянии 0,5-3 мм друг от друга и под углом 20-60° к режущей части.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу упрочнения режущих частей культиваторной лапы точечной электромеханической обработкой Способ включает электромеханическую обработку поверхности режущих частей культиваторной лапы путем создания усилия прижима и плотностью тока до 109 А/м2 с образованием зон упрочнения на глубину до 3 мм.

Изобретение относится к способу упрочнения режущих частей культиваторной лапы точечной электромеханической обработкой. Способ включает электромеханическую обработку поверхности режущих частей культиваторной лапы путем создания усилия прижима и плотностью тока до 109 А/м2 с образованием зон упрочнения на глубину до 3 мм.
Изобретение относится к области термического упрочнения высокоуглеродистых сплавов и может быть использовано для изготовления рабочих органов орудий для разработки грунтов. Для повышения износостойкости режущей части рабочих органов и получения ледебуритного слоя стабильной глубины 1,4-1,5 мм упрочнению подвергают режущую часть рабочих органов, выполненных из высокопрочного чугуна ВЧ 50, при этом используют плазму дугового разряда обратной полярности между электродом и упрочняемой поверхностью, причем осуществляют осевые продольные колебания вольфрамового электрода с частотой 4-8 Гц и перемещают его по упрочняемой поверхности со скоростью 0,3-1,0 см/с, при этом время каждого контакта вольфрамового электрода с упрочняемой поверхностью составляет 0,1 с.
Изобретение относится к области термического упрочнения высокоуглеродистых сплавов и может быть использовано для изготовления рабочих органов орудий для разработки грунтов. Для повышения износостойкости режущей части рабочих органов и получения ледебуритного слоя глубиной 1,4-1,5 мм проводят упрочнение режущей части рабочих органов из высокопрочного чугуна ВЧ50, используя плазму дугового разряда обратной полярности между вольфрамовым электродом и упрочняемой поверхностью, при этом осуществляют осевые продольные колебания электрода с частотой 4-8 Гц и перемещают его по упрочняемой поверхности со скоростью 0,3-1,0 см/с, а время каждого контакта вольфрамового электрода с упрочняемой поверхностью составляет 0,1 с.
Изобретение относится к области термического упрочнения высокоуглеродистых сплавов путем использования плазмы дугового разряда между упрочняемой поверхностью и вольфрамовым электродом и может быть использовано при производстве рабочих органов орудий для разработки грунтов. Для получения ледебуритного слоя глубиной 1,2-1,3 мм, повышения износостойкости лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий из высокопрочного чугуна ВЧ 50 используют плазму дугового разряда обратной полярности между электродом и упрочняемой поверхностью с перемещением электрода вдоль упрочняемой поверхности пульсирующей дугой, при этом упрочняют лезвие рабочих органов, выполненных из высокопрочного чугуна ВЧ 50, в качестве электрода используют вольфрамовый электрод, который осуществляет осевые продольные колебания с частотой 4-8 Гц и перемещается по упрочняемой поверхности со скоростью 0,4-1,5 см/с, при этом время каждого контакта вольфрамового электрода с упрочняемой поверхностью составляет 0,08 с.
Изобретение относится к области термического упрочнения высокоуглеродистых сплавов путем использования плазмы дугового разряда между деталью и вольфрамовым электродом и может быть использовано при производстве рабочих органов орудий для разработки грунтов. Для получения стабильной глубины ледебуритного слоя, равной 0,9-1,1 мм, повышения износостойкости лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий из высокопрочного чугуна ВЧ50 осуществляют упрочнение режущей части рабочего органа с использованием плазмы дугового разряда обратной полярности между электродом и упрочняемой поверхностью, в качестве электрода используют вольфрамовый электрод, который осуществляет осевые продольные колебания с частотой 4-8 Гц и перемещается по упрочняемой поверхности со скоростью 0,4-1,5 см/с, при этом время каждого контакта вольфрамового электрода с упрочняемой поверхностью составляет 0,06-0,07 с.
Изобретение относится к области металлургии. Для повышения износостойкости и эксплуатационных характеристик лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий способ упрочнения лезвия рабочего органа почвообрабатывающего орудия из высокопрочного чугуна включает нагрев поверхности тыльной стороны лезвия электрической дугой обратной полярности с помощью вольфрамового электрода, подключенного к источнику постоянного тока, при его перемещении по криволинейной траектории, образованной линейным перемещением параллельно острой кромки лезвия и вращением вокруг вертикальной оси, при этом линейное перемещение электрода вдоль лезвия за один оборот вокруг своей оси составляет 3 мм, а частота вращения 25 мин-1, а траектория вращения вокруг своей оси является эллиптической, где больший параметр соответствует ширине лезвия - L, а меньший составляет 0,37L.
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к изготовлению рабочих органов почвообрабатывающих орудий. Способ термоупрочнения лезвия почвообрабатывающего орудия из высокопрочного чугуна ВЧ70 включает нагрев поверхности тыльной стороны лезвия почвообрабатывающего орудия электрической дугой обратной полярности с использованием электрода, перемещение указанного электрода по криволинейной траектории, образованной линейным перемещением параллельно острой кромке лезвия почвообрабатывающего орудия и вращением вокруг вертикальной оси.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано, в частности, при закалке режущего инструмента из низкоуглеродистых борсодержащих сталей. Для получения эффекта самозатачивания на режущих кромках инструмента предварительно на режущую кромку устанавливают защитный экран, инструмент с экраном помещают в индуктор, погруженный в охлаждающую среду, содержащую, в мас.%: этиленгликоль 15-19, уротропин 0,5-1,5, вода - остальное, при этом температуру среды поддерживают от 4 до 8°С, а нагрев детали осуществляют циклами 3-5 раз, в интервале температур от 1150-1270°С до 650-730°С.
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к изготовлению рабочих органов почвообрабатывающих орудий. Способ упрочнения лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий включает нагрев поверхности тыльной стороны лезвия электрической дугой обратной полярности при перемещении электрода по криволинейной траектории, образованной линейным перемещением параллельно острой кромки лезвия и вращением вокруг вертикальной оси, при этом рабочий орган выполнен из высокопрочного чугуна, нагрев поверхности тыльной стороны лезвия осуществляют постоянным током с помощью вольфрамового электрода, причем диаметр вращения электрода вокруг вертикальной оси задают равным ширине лезвия, за один оборот электрода вокруг вертикальной оси линейное перемещение составит 3 мм, частота вращения ω выражается зависимостью ω=k⋅30 мин1, где k=1,5 при толщине лезвия 2,0 ≤ δ ≤ 3,0 мм, k=1,0 при толщине лезвия 3,1 ≤ δ ≤ 5,0 мм, k=0,8 при толщине лезвия 5,1 ≤ δ ≤ 7,0 мм.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству литейных коррозионно-стойких свариваемых криогенных сталей, не требующих термической обработки после сварки, и может быть использовано в энергетическом машиностроении при изготовлении сложнопрофильных литосварных конструкций жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) с криогенными компонентами топлива, работающих в агрессивных средах при температурах от 77 до 293 K.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2021-12-13 2022-09-01T13:06:24
Наверх