ОСТОВ СОСТАВНОГО ПЛУЖНОГО ЛЕМЕХА

Полезная модель относится к области сельскохозяйственного машиностроения и ремонтного производства, в частности к деталям рабочих органов плужных корпусов и может быть использована при их изготовлении, а также при упрочнении в процессе восстановления.
Вспашка относится к наиболее распространенным операциям при возделывании растениеводческой продукции. Наиболее нагруженной деталью корпуса плуга является лемех [1]. Ввиду значительного давления со стороны почвы, а также высокой ее изнашивающей способности это изделие имеет относительно невысокий ресурс. Его увеличение может достигаться применением составных лемехов со сменным долотом [2, 3]. Между тем, такой конструкторский подход не до конца решает вопрос о повышении ресурса остова лемеха. Поэтому следует разработать такую конструкцию остова, которая обеспечила бы максимально возможную наработку до предельного состояния.
Из открытых источников информации известен остов лемеха плуга (фиг. 1), имеющий: спинку 1; крепежные отверстия 2 (для установки лемеха на корпус); крепежные отверстия 3 (для крепления сменного долота); режуще-лезвийную часть 4; лезвие (лезвийная область) 5 [3], который рассматривается в качестве аналога. Недостатком такого остова является сравнительно невысокие ресурс и стойкость к абразивному изнашиванию (особенно при пахоте легких почв).
В качестве прототипа принят остов лемеха плуга [4], на рабочую и тыльную поверхность которого поочередно наплавлены валики шириной 10-12 мм на всю длину с шагом 3-4 мм. Высота валиков 4-5 мм. Причем первый валик формируется на тыльной стороне на расстоянии 4-5 мм от нижней кромки лезвия. Наплавленный металл должен иметь твердость не менее 58 HRC с присутствием в структуре включений с HRA 80-84. В этом случае, потенциальные возможности остова, в плане увеличения ресурса остаются до конца не исчерпанными из-за неполного охвата абразивостойким покрытием всей площади режуще-лезвийной части.
Кроме того, значительная высота валиков создает условия для увеличения тягового сопротивления плуга в целом.
Техническим результатом полезной модели является конструкция остова плужного лемеха, обеспечивающая повышение его ресурса, с соблюдением эксплуатационных условий по тяговому сопротивлению.
Технический результат достигается тем, что на тыльной и наружной сторонах, поочередно, начиная с лезвийной области по всей длине и охватывая всю ширину истираемой в процессе эксплуатации части остова (режуще-лезвийная часть), наплавлены валики (фиг 2 и фиг. 3; валики показаны темным цветом). Первый валик 6 шириной 15 мм и высотой не более 2 мм формируется с тыльной стороны лезвия (фиг. 2 и фиг. 4). Последующий валик 7 (фиг. 3 и фиг. 4) с такими же геометрическими параметрами, как и предыдущий, наносится на рабочую поверхность, после его охлаждения до 40-60°С. (То есть расстояние между валиками (шаг) на каждой, отдельной поверхности составляет 15 мм). Затем процесс повторяется, и формируются валики 8 (фиг. 2 и фиг. 4) и 9 (фиг. 3 и фиг. 4). Твердость материала нанесенных слоев должна быть 58-62HRC. Высота валика в 2 мм достигается за счет глубокого проплавления основного металла.
Таким образом, повышение ресурса, а также сохранение эксплуатационных условий по тяговому сопротивлению достигаются за счет ряда факторов: первый - присутствие упрочняющих валиков на всей площади части остова, регламентирующего его работоспособность (режуще-лезвийная часть), которые расположены попеременно с двух сторон детали, сформированы по всей длине изделия; второй - материал валиков должен иметь твердость 58-62 HRC; третий - наплавка последующего валика производится после охлаждения предыдущего до 40-60°С; четвертый - высота валиков не превышает 2 мм.
Результатом технического решения является конструкция остова лемеха с увеличенным ресурсом, при соблюдении нормированного тягового сопротивления.
Указанная совокупность существенных признаков обеспечивает у заявленной конструкции остова плужного лемеха новых свойств, отличных от аналога и прототипа, а именно: на наружной и тыльной сторонах попеременно с шагом 15 мм расположены упрочняющие валики шириной 15 мм, высотой не более 2 мм, которые сформированы по всей длине детали, твердость материала которых составляет 58-62HRC, при этом каждый предыдущий слой наплавляется после охлаждения последующего до 40-60°С. Таким образом, заявленные признаки полезной модели соответствуют критерию «новизна».
На фиг. 1 представлено сечение остова лемеха, где 1 - спинка, 2 - крепежные отверстия к корпусу плуга, 3 - крепежные отверстия, предназначенные для крепления долота, 4 - режуще-лезвийная часть и лезвие (лезвийная область) 5.
На фиг. 2 изображены: 6 - валик, сформированный на тыльной стороне лезвийной области; 8 - промежуточный валик, сформированный на тыльной стороне режущей части.
На фиг. 3 изображены: 7, 9 - валики, сформированные на рабочей поверхности.
На фиг. 4 представлено сечение остова лемеха с наплавленными валиками 6 и 8 на тыльной стороне и 7 и 9 на наружной, расположенными в области 4, определяющей работоспособное состояние лемеха (обозначена горизонтальной утолщенной линией), где первый валик 6 нанесен на тыльную часть лезвия 5 (выделено утолщенным линиями).
Полевые сравнительные испытания лемехов, конструкция которых дана в прототипе, и предлагаемых показали повышение ресурса последних в 1,2…1,4 раза. В качестве электродного материала при наплавке использовалась самозащитная порошковая проволока компании «Castolin Eutactic» марки TeroMates AN 4660, обеспечивающая твердость сформированного металла около 59 HRC.
э
св
Параметры режима наплавки: диаметр проволоки (d) - 2,8 мм; сила сварочного тока (I) - 250 А.
Источники информации:
1. Сидоров С.А., Миронов Д.А., Зволинский В.Н. Результаты научно-практических исследований повышения технического уровня рабочих органов плугов общего назначения // Технический сервис машин. - 2018. - Т. 131. - С. 114-125.
2. Лискин И.В., Лобачевский Я.П., Миронов Д.А., Миронова А.В. Лемех плуга // Патент на изобретение RU 2622711 С. 2017. Бюл. №17.
3. Лискин И.В., Лобачевский Я.П., Миронов Д.А., Миронова А.В. Лемех плуга // Патент на изобретение RU 2622711 С. 2017. Бюл. №10.
4. Михальченков A.M., Будко С.И., Михальченкова М.А., Артамонова М.К. Способ повышения стойкости к абразивному изнашиванию остова и ресурса составных лемехов плужных корпусов // Патент на изобретение RU 2695857 С1. 2019. Бюл. №22.