ПЛОСКОРЕЖУЩИЙ РАБОЧИЙ ОРГАН ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к почвообрабатывающим рабочим органам для поверхностной обработки почвы.
Известен плоскорежущий рабочий орган для обработки почвы, содержащий держатель, два крыла с наплавленными износостойким слоем лезвиями. Наплавленный износостойкий слой выполнен на наружной поверхности каждого лезвия вдоль режущей кромки под углом 1-30° относительно края режущей кромки к носовой части. (Патент на изобретение РФ №2452155 «Лапа культиватора»). Недостаток конструкции - сложность реализации наплавки с двух сторон, значительный расход наплавочных материалов.
Ближайшим аналогом полезной модели является плоскорежущий рабочий орган для обработки почвы содержащий лезвие с дискретно расположенными на внешней стороне (наружной поверхности лезвия) участками упрочняющего износостойкого слоя, направленными под углом к режущей кромке. На другой стороне лезвия (внутренней поверхности лезвия) дополнительно нанесен упрочняющий износостойкий слой аналогичными участками. Участки упрочняющего износостойкого слоя на внутренней поверхности лезвия расположены по месту проекции дискретных разрывов упрочняющих участков наружной поверхности лезвия. Упрочняющие износостойкие участки выполнены в виде полос и расположены на лезвии лапы вдоль режущей кромки под углом ±12° к направлению приложения тягового усилия (Патент на изобретение РФ №2366139, «Плоскорежущий рабочий орган для обработки почвы».
Признаками ближайшего аналога, совпадающими с существенными признаками полезной модели, является наличие в плоскорежущем рабочем органе для обработки почвы держателя, носовой части, двух крыльев, выполненных с лезвиями, имеющими режущую кромку и наплавленный на наружную поверхность каждого лезвия, вдоль режущей кромки упрочняющий износостойкий слой.
Техническим результатом полезной модели является повышение долговечности работы лезвия рабочих органов почвообрабатывающих машин и качественных показателей работы; повышение равномерности глубины хода рабочего органа культиватора; повышение интенсивности процесса рыхления почвы; снижение тягового сопротивления.
Ближайший аналог имеет следующие недостатки, препятствующие получению указанного технического результата полезной модели. Выполнение плоскорежущего рабочего органа для обработки почвы с дискретно расположенными на наружной и внутренней поверхности лезвия участками упрочняющего износостойкого слоя, направленными под углом к режущей кромке вызовет повышение тягового усилия за счет упрочненных участков направленных под углом к направлению движения. Реализации технологии наплавки имеет значительную трудоемкость и энергоемкость, т.к. необходимо выдержать угол и шаг упрочнения лезвия.
В основу полезной модели поставлена техническая задача усовершенствования конструкции ближайшего аналога, которое позволит обеспечить повышение долговечности работы лезвия рабочих органов почвообрабатывающих машин.
Поставленная техническая задача решается тем, что плоскорежущий рабочий орган для обработки почвы, содержащий держатель, носовую часть, два крыла, выполненных с лезвиями, имеющими режущую кромку и наплавленный на наружную поверхность каждого лезвия вдоль режущей кромки упрочняющий износостойкий слой, согласно полезной модели упрочняющий износостойкий слой нанесен на лезвия симметрично относительно носовой части, и образован примыкающими друг к другу треугольными фрагментами с катетами L, лежащими на режущей кромке и катетами H, обращенными к носовой части, выполненными с соотношением H:L равным 1:2.
Между совокупностью существенных признаков полезной модели и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь. Совокупность существенных признаков полезной модели является необходимым и достаточным условием для достижения технического результата. Выполнение упрочняющего износостойкого слоя нанесенным на лезвия симметрично относительно носовой части и образованных примыкающими друг к другу треугольными фрагментами с катетами L, лежащими на режущей кромке и катетами H, обращенными к носовой части, выполненными с соотношением H:L равным 1:2, позволит повысить долговечность работы лезвия рабочих органов почвообрабатывающих машин. В процессе эксплуатации плоскорежущего рабочего органа для обработки почвы, вследствие износа менее упрочненных участков лезвия в местах примыкания друг к другу фрагментов упрочняющего износостойкого слоя, позволит получить зубчатый профиль режущей кромки лезвий, что в свою очередь позволит повысить качественные показатели работы, равномерность глубины хода рабочего органа культиватора, интенсивность процесса рыхления почвы, снизить тяговое сопротивление.
Сущность изобретения поясняется графическим материалом, где на фигуре показан плоскорежущий рабочий орган для обработки почвы.
Плоскорежущий рабочий орган для обработки почвы содержит держатель 1, носовую часть 2, два крыла 3, выполненных с лезвиями, имеющими режущую кромку 4 и наплавленный на наружную поверхность каждого лезвия вдоль режущей кромки 4 упрочняющий износостойкий слой 5.
Плоскорежущий рабочий орган для обработки почвы работает следующим образом. В процессе движения рабочего органа в почве за счет сил трения происходит ускоренный износ режущего лезвия в местах примыкания друг к другу фрагментов упрочняющего износостойкого слоя 5, где меньшая его твердость, с образованием впадин и, как следствие, зубчатого профиля режущей кромки 4 лезвий, что в свою очередь способствует снижению сопротивления, улучшает заглубляемость рабочего органа в почву, не уплотняется дно борозды. Предложенная конструкция плоскорежущего рабочего органа для обработки почвы выполняется из стали 65Г методом штамповки и упрочняется электродуговой ступенчатой наплавкой при силе тока 150-170 А электродами, состоящими из углеродистых трубок шириной 5 мм., заполненных флюсом и зерновым релитом фракцией 0,28…0,45 мкм. Толщина наплавленного слоя 0,8-1 мм для создания 40%…50% смешиваемости зернового релита с основным металлом. При увеличении процента содержания релита наблюдается повышенное выкрашивание твердосплавных зерен с поверхности лезвия, а при содержании менее 40% не достигается предложенный эффект. Геометрические параметры наплавки определяются по следующим зависимостям. Шаг наплавки N в зависимости от длины режущей кромки S определяется по следующей формуле: N=S/Z, где Z - количество фрагментов упрочняющего износостойкого слоя, принимаемое не менее четырех. Длина катета L определяется по формуле: L=2kN, где k - коэффициент наплавки упрочняющего износостойкого слоя равный 0.23…0.24. Размер катета Н не должен, превышать ширину заточки лезвия т.к. в этом случае нарушаются прочностные свойства лапы. Ступенчатый профиль шва обеспечивается перемещением электрода по шаблону, который выполнен из огнеупорного керамического диэлектрика. Предложенное соотношение получено в результате проведения многофакторного эксперимента с решением оптимизационной задачи, при котором исследовались и другие соотношения катетов H и L. Таким образом, плоскорежущий рабочий орган для обработки почвы с упрочняющим износостойким слоем, нанесенным на лезвия симметрично относительно носовой части, и образованным примыкающими друг к другу треугольными фрагментами с катетами L, лежащими на режущей кромке и катетами H, обращенными к носовой части, выполненными с соотношением H:L равным 1:2 позволяет увеличить износостойкость режущей кромки ножей, вследствие повышения твердости упрочненных участков и образования в процессе работы зубчатого профиля режущего лезвия, который обеспечивает высокое качество обработки почвы и снижение тягового сопротивления.