Рабочий орган, упрочненный комбинированной наплавкой

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к рабочим органам для безотвальной обработки почвы, в частности, к стрельчатым лапам культиваторов.
о
Известен рабочий орган для безотвальной обработки почвы в виде культиваторной лапы, на поверхность которой, с помощью дуговой наплавки с шагом 40 мм нанесены валики, расположенные под углом наклона 25 к лезвию лапы (Сенчишин В.С., Пулька Ч.В. Современные методы наплавки рабочих органов почвообрабатывающих и уборочных сельскохозяйственных машин (обзор)/ Автомат. сварка – 2012. -  № 9. – С.43-54, рис.5).
Недостатком известной культиваторной лапы является увеличенная зона термического влияния на основном металле закаленной поверхности, что увеличивает скорость изнашивания рабочей поверхности, примыкающей к лезвию лапы, и снижает её ресурс.
Известен рабочий орган для безотвальной обработки почвы (полезная модель РФ № 120836,  А 01 В 35/20  А 01 В 15/00) с наплавленным первоначальным твердосплавным покрытием на наиболее подверженные износу его поверхности, который содержит, по меньшей мере, один дополнительный слой твердосплавного покрытия, нанесенные на указанные поверхности в виде, по меньшей мере, одной полосы и/или, по меньшей мере, одного валика.
Недостатком известного рабочего органа для безотвальной обработки почвы с первоначальным твердосплавным покрытием, наплавленным от края режущей кромки по длине тыльной поверхности, является высокая скорость изнашивания лицевой поверхности в зонах наибольшей интенсивности трения с уплотненной почвой, в связи с малой скоростью охлаждения покрытия.
Известен рабочий орган (лапа) для безотвальной обработки почвы (патент РФ № 2622691, А 01 В 35/00) с наплавленным первоначальным твердосплавным покрытием в виде дугообразных валиков по определенной схеме, как с верхней так и с нижней стороны.
Недостатком известного рабочего органа для безотвальной обработки почвы с твердосплавным покрытием, наплавленным валиками от края режущей кромки по определенной схеме, как с верхней, так и с нижней стороны является достаточно большой расход дорогостоящих наплавочных материалов.
Известен рабочий орган (лапа) для безотвальной обработки почвы (патент РФ № 188108, МПК 01 В 35/20, 2018) с наплавленным первоначальным твердосплавным покрытием в виде точек расположенных вдоль дугообразных валиков по определенной схеме как с верхней, так и с нижней стороны.
Недостатком известного рабочего органа для безотвальной обработки почвы с твердосплавным покрытием, наплавленным в виде точек, расположенных вдоль дугообразных валиков по определенной схеме, как с верхней, так и с нижней стороны является более быстрый износ носовой части лемеха по сравнению с его крыльями.
Полевые испытания показали, что носовая часть является наиболее нагруженной и износы достигают максимальных значений.
Технической задачей полезной модели является выравнивание скорости изнашивания носовой части лемеха с остальной частью (крыльями) лемеха, при экономии дорогостоящих наплавочных материалов.
Поставленная техническая задача достигается тем, что у рабочего органа, упрочненного комбинированной наплавкой, выполненного с наплавленными твердосплавными покрытиями толщиной 2-4 мм, расположенными на лицевой и тыльной сторонах поверхности рабочего органа симметрично относительно его оси в виде валиков состоящих из наплавленных твердосплавных точек, согласно полезной модели, покрытия, нанесенные  в носовой части  рабочего органа, на его лицевой и тыльной поверхностях от носка до последнего расположенного на оси симметрии валика, выполнены в виде сплошных валиков.
Техническим результатом полезной модели является снижение скорости изнашивания носовой части рабочего органа (лапы) для безотвальной обработки почвы в зонах наибольшей интенсивности трения с уплотненной почвой за счет рыхления и снижения плотности приповерхностного контактного слоя почвы при его взаимодействии с поверхностью твердосплавного покрытия толщиной слоя  2-4 мм в направлении движения.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором изображена поверхность рабочего органа для безотвальной обработки почвы.
Рабочий орган, упрочненный комбинированной наплавкой, выполнен в виде стрельчатой лапы 1, которая крепится верхней частью 2 к стойке рабочего органа (на фиг. не показана). На лицевой поверхности стрельчатой лапы 1 в её носовой части нанесено твердосплавное покрытие 3 виде большой точки. Покрытия 4, 5 и 6 на лицевой и тыльной поверхностях от носовой части до последнего расположенного на оси симметрии валика 6, включая его, выполнены сплошными. Остальные валики 4 и 5 покрытия выполнены в виде твердосплавных наплавленных точек, расположенных по дугообразным линиям 4 и 5.
1
2
2
На лицевой и тыльной поверхностях рабочего органа покрытия нанесены таким образом, что вогнутая сторона 7 их боковой поверхности  расположена в направлении движения V  рабочего органа, а противоположные торцевые точки 8 и 9 дугообразных валиков 4 и 5, вдоль оси которых они нанесены,  расположены на прямых линиях 10, которые размещены под углом β = 60 градусов к режущей кромке 11 рабочих граней в направление движения V.  Центры радиусов закругления дугообразных прерывистых валиков 4 и 5, расположены на линиях, параллельных режущей кромке 11 и пересекающих половину расстояния S  и S между противоположными торцевыми точками 8 и 9 дугообразных линий 4 и 5, соответственно. Расстояние S между торцевыми точками 8 валиков 4 на лицевой стороне рабочих граней в 2 раза больше, чем расстояние между торцевыми точками 9 валиков 5 на тыльной стороне.
1
На лицевой поверхности носка рабочего органа центры радиусов закругления сплошных дугообразных валиков 6 расположены на оси симметрии О-О. Первый валик 6 твердосплавного покрытия расположен от одного до другого края режущей кромки 11 носка рабочего органа. Валики 6 - на лицевой поверхности расположены на одинаковом расстоянии друг от друга.  Два верхних валика размещены на расстоянии от режущих кромок, не превышающим расстояния между ними.
Первые сплошные валики 4 и 5 твердосплавного покрытия носка нанесены от края режущей кромки 11 рабочих граней. Остальные после носка рабочего органа валики 4 и 5 выполнены наплавленными сварными точками.
Рабочий орган, упрочненный комбинированной наплавкой, работает следующим образом.
При внедрении в почву рабочей поверхности лапы 1 приповерхностный контактный слой почвы взаимодействует с ее поверхностью.
В процессе взаимодействия приповерхностного контактного слоя почвы с вогнутыми сторонами 7 и 12 боковых поверхностей дугообразных валиков 4, 5 и 6 образуются застойные зоны почвы, которые уменьшают площадь контакта слоя почвы с поверхностью рабочего органа.
За счет уменьшения плотности приповерхностного контактного слоя почвы в направлении движения V снижается механическое воздействие абразивных частиц контактного слоя почвы на лицевую и тыльную поверхность рабочего органа между валиками 4, 5 и 6 с расположенными вдоль них сварными валиками и точками  твердосплавного покрытия и скорость изнашивания рабочего органа.
Благодаря такому методу упрочнения лемеха происходит более равномерный износ лемеха, что приводит, в конечном счете, к более рациональному использованию лемеха в период его эксплуатации при увеличении общей износостойкости инструмента (лапы).
Данные о равномерном износе лапы, равномерном износе носовой части лапы и её крыльев подтверждается результатами полевых испытаний в процессе безотвальной обработки почвы.
Использование изобретения позволит снизить скорость изнашивания носовой части рабочего органа (лапы) для безотвальной обработки почвы в зонах наибольших нагрузок.