Регистрация / Вход
Прислать материал

Технология увеличения ресурса лемеха плуга

Сведения об участнике
ФИО
Добриков Вячеслав Алексеевич
Вуз
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Орловский государственный аграрный университет им. Н.В. Парахина»
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Новые материалы. Производственные технологии и процессы
Раздел области наук
Металлургия и металловедение
Тема
Технология увеличения ресурса лемеха плуга
Резюме
В научной работе представлен способ восстановления и упрочнения лемехов плугов, который позволяет на 40% уменьшить время, затрачиваемое на восстановление, повысив, тем самым, производительность способа. Прочность сцепления металлокерамических пластин с лемехом плуга увеличивается в среднем на 30%. Износостойкость восстановленных лемехов увеличивается в среднем в 4 раза, а их долговечность – не менее чем в 2 раза.
Ключевые слова
лемех плуга, пайка, водородно-кислородная смесь, восстановление, упрочнение, металлокерамические пластины
Цели и задачи
Целью работы является - разработка технологии восстановления и упрочнения лемехов плугов пайкой металлокерамических пластин водородно-кислородным пламенем.
В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи исследований:
1. Исследовать прочность паяных соединений «металлокерамика-лемех»;
2. Разработать технологический процесс восстановления и упрочнения лемехов плугов пайкой металлокерамических пластин;
3. Произвести стендовые и эксплуатационные испытания лемехов, восстановленных и упрочненных по разработанной технологии;
4. Определить экономическую эффективность разработанной технологии.
Введение

В настоящее время в условиях ограниченности материальных средств в агропромышленном комплексе особое значение приобретают технологии, увеличивающие долговечность (ресурс) деталей и узлов машин.

Пайка металлокерамических пластин на лемех плуга позволит значительно повысить прочность соединений «металлокерамика-лемех», например, в сравнении с клеевыми соединениями, и, следовательно, увеличить их ресурс. В тоже время данный способ на сегодняшний день является не достаточно изученным и в ремонтном производстве не используется.

Методы и материалы

Для исследования были использованы образцы из сплава ВК-8 (утилизированная) (ТУ 48-19-60) и лемешная сталь Л65 (ГОСТ 15891).

Для пайки металлокерамических пластин применяли электролизно-водные аппараты: Энергия-1,5, флюс марки Ф-100 (ТУ 48-4-346) (фторборат калия (KBF4) – 46,5%, бура (Na2B4O7) – 36,5%, оксид вольфрама (WO3) – 13,5% и оксид кобальта (Co2O3) – 3,5%), припой Л-63 (ГОСТ 16130).

Паяные образцы подвергались следующим экспериментальным исследованиям: определению смачивания по краевому углу и площади растекания (ГОСТ 23904); определению заполнения зазора припоем (ГОСТ 20485); контролю прочности сцепления покрытия (ГОСТ 9.302); испытанию паяных образцов на усилие разрыва и сдвига (ГОСТ 1497); коррозионным испытаниям (ГОСТ 9.905).

Сравнительную износостойкость поверхностей образцов определяли на стенде ИМ-01. Для исследований применяли ролики из эластомера на основе каучука СКН с модулем упругости 7,6 МПа. В качестве абразивного материала использовали частицы электрокорунда размером 0,16-0,32 мм, среднее контактное давление в зоне трения составляло - 0,33 МПа, а расход абразивного материала составлял - 7,0 г/мин. Длительность испытаний образцов из металлокерамики составляла 30 мин.; скорость вращения ролика - 115 мин-1; путь трения - 540 м.

Коэффициент трения металлокерамики о почву определяли на приборе В.А. Желиговского.

Описание и обсуждение результатов

На основании анализа литературных источников установлено, что рациональным способом восстановления лемехов плугов является пайка металлокерамических пластин.

Испытания паяных образцов на усилие отрыва и сдвига показали, что прочность σВ паяного соединения для металла лемеха Л65 и металлокерамической пластины сплава ВК-8 (утилизированная), составил sВ = 119,6…120,6 МПа при зазоре 0,5...0,75 мм, что подтверждается теорией.

Результаты коррозионных испытаний паяных образцов из металла лемеха Л65 и металлокерамической пластины ВК8 свидетельствуют о том, что прочность sв паяного соединения с увеличением продолжительности нахождения в камере тепла и влаги через 30 суток снижается приблизительно на 6,5%.

Для пайки металлокерамических пластин рекомендуется использовать флюс марки Ф-100 (фторборат калия (KBF4) – 46,5%, бура (Na2B4O7) – 36,5%, оксид вольфрама (WO3) – 13,5% и оксид кобальта (Co2O3) – 3,5%), припой Л-63 на следующих режимах: давление газовой смеси 0,5 МПа, температура нагрева припоя 900-1000 оС, расход дистиллированной воды 1,0 л/час, расход углеродосодержащей жидкости (бензин) не более 0,15 л/час.

Эксплуатационные испытания лемехов плугов показали, что применение металлокерамических пластин повышает их ресурс, в 4,6-5,0 раза по сравнению с серийными (не упрочненными) лемехами.

На основе проведенных исследований разработан технологический процесс восстановления и упрочнения лемехов плугов пайкой металлокерамических пластин.

Разработанная новая технология увеличения ресурса лемеха плуга пайкой металлокерамических пластин внедрена в СПК «Сеньково» Орловской области Глазуновского района, а также рекомендуется к внедрению на следующих предприятиях города Орла и Орловской области: ООО «Ринг-Агро», ООО «Технодом», ОАО «Завод им. Медведева» и т.д., занимающихся восстановлением деталей и ремонтом сельскохозяйственной техники и оборудования перерабатывающих производств АПК.
Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанной технологии составит свыше 775820 рублей, что подтверждает целесообразность внедрения разработанной технологии в ремонтное производство.

Используемые источники
1. Пат. 2520875 Российская Федерация. Способ восстановления лемехов плугов [Текст] / В.В. Гончаренко, Н.В. Титов, А.В. Коломейченко; опубл. 27.06.2014, Бюл. №18 – 3 с.
2. Пат. 2549790 Российская Федерация. Способ восстановления лемехов плугов [Текст] / В.В. Гончаренко, Н.В. Титов; опубл. 27.04.2015, Бюл. №12 – 4 с.
3. Гончаренко В.В., Добриков В.А., Бирюков С.С. Способ восстановления и упрочнения лемехов плугов // Агротехника и энергообеспечение. № 1 (1) – 2014. – C.230-234
4. Гончаренко В.В., Кошелев В.А., Добриков В.А. Исследование структурных характеристик паяных соединений при восстановлении плужных лемехов (англ. яз.) // Journal «Traktori i pogonske masine, Tractors and power mashine», Vol. 19, № 2, Novi Sad, Srbija, Dec. 2014. – 108 р., р. 28-35. – ISSN 0354-9496
Information about the project
Surname Name
Dobrikov Vyacheslav
Project title
Technology of plough share life-extension
Summary of the project
The scientific work presents the method of restoration and hardening of plough shares that allows decreasing the time spent on restoration by 40%, hence increasing efficiency of the method. Adhesive strength of metal and ceramic plates with plough share increases on an average by 30%. Wear resistance of restored shares increases on an average in 4 times and their life-time increases not less than in 2 times.
Keywords
plough share, soldering, hydrogen-oxygen mixture, restoration, hardening, metal and ceramic plates