Стадии процесса электромеханического деформирования лезвия дисковых почвообрабатывающих орудий

СТАДИИ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ ЛЕЗВИЯ ДИСКОВЫХ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ ОРУДИЙ

М.В. Селиверстов, старший преподаватель Алтайский государственный аграрный университет

DOI: 10.24411/2500-1000-2019-10923

Аннотация. Дано определение электромеханического деформирования (ЭМД). Рассмотрены стадии электромеханического деформирования при восстановлении режущей способности дисковых почвообрабатывающих орудий, определено, что основным технологическим параметром процесса ЭМД, по значению которого можно судить о термическом состоянии детали, является температура зоны контакта деталь - теплоотводя-щая масса, произведена схематизация процесса ЭМД.

Ключевые слова: восстановление, электромеханическое деформирование, дисковое орудие, режущая способность, зоны контакта деталь - теплоотводящая масса, тепло-физические процессы.

Электромеханическое деформирование металлов (ЭМД) представляет собой одновременное воздействие на поверхность детали (или на весь локальный объем) электрического тока, вызывающего нагрев металла детали, и силовое воздействие на нагретый участок инструментом в виде "резца", ролика, гладилки и т.д. [1, 2].

Электромеханическое деформирование (ЭМД) лезвий деталей типа диск достигается одновременным воздействием электрического тока на обрабатываемый участок детали, вызывающего нагрев металла, и силовым воздействием на нагретый участок формующим электродом [3].

При ЭМД протекают электрофизические, теплофизические и термомеханические процессы [3]. Следствием электрофизических процессов является выделение теплоты в зоне электрического контакта формующего электрода с восстанавливаемой деталью, следствием теплофизических - теплопередача выделенной теплоты от

зоны тепловыделения к детали с теплоот-водящей массой. При нагреве обрабатываемого участка детали (Б рис. 1, а,б) по всему его объёму до температуры пластической деформации при выбранном давлении осуществляется процесс пластической деформации [4].

Таким образом, определяющим технологическим параметром процесса ЭМД, по значению которого можно судить о термическом состоянии детали, является температура зоны контакта деталь - теплоотво-дящая масса, расположенной на пересечении контактной поверхности с нормалью к поверхности контакта электрод-деталь в геометрическом центре контактного пятна (точка А, рис. 1, а, б) [5].

Следует выделить четыре стадии процесса ЭМД: I - стадию термической подготовки; II - стадию термомеханического деформирования; III - стадию термомеханического смещения; IV - стадию доведения деформируемого участка (рис. 2).

В

а

Рис. 1. Диск сошника в процессе восстановления его режущей кромки: а) вид в плане; б) сечение по а-а; 1 - электрод; 2 - деталь; 3 - теплоотводящая масса; Б - зона контакта с

электродом

На рисунке 2 представлен график изменения температуры точки контакта деталь-теплоотводящая масса, находящейся непосредственно под формирующим электро-

дом на протяжении всего процесса ЭМД на интервалах времени четырех перечисленных стадий.

Рис. 2. Стадии процесса ЭМД дискового почвообрабатывающего орудия

В начальный момент времени t=to деталь по всему сечению равномерно нагрета до температуры окружающей среды TCP и, соответственно, температура точки А (рис. 1) также равна TCP.

Продолжительность первой стадии термической подготовки завершается в момент t=t1 достижения точкой А температуры пластической деформации Тдеф.

Вторая стадия термомеханического деформирования значительно короче первой. Она завершается в момент t=t2 достижения точкой А температуры пластической де-

формации Тдеф. На этой стадии формируется начальный участок заостренной режущей кромки, равный по площади размеру контактного пятна [5].

На протяжении третьей стадии термомеханического перемещения, начиная с момента времени t=t2 заканчивая моментом времени t=t3 происходит перемещение материала детали, нагретого до температуры несколько превышающей температуру пластической деформации Тддф+АТ в область формирования режущей кромки диска.

Четвертая стадия предназначена для доведения до кондиции режущей кромки начального участка обрабатываемого диска, при перемещении которого под формующим электродом происходила стадия термической подготовки. Она начинается в момент времени t=t3 и завершается в момент времени t=t4.

Необходимость четвертой завершающей стадии обусловлена наличием времени t1, затрачиваемого на первой стадии для нагрева зоны восстанавливаемой детали (точка А, рис. 2.а)) до температуры пластической деформации Тдеф.

Библиографический список

1. Аскинази, Б.М. Упрочнение и восстановление деталей машин электромеханической обработкой / Б. М. Аскинази. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1989. -197 с.

2. СторожевМ.В. Теория обработки металлов давлением / М.В. Сторожев, Е.А. Попов. - М.: Машиностроение, 1977. - 423 с.

3. Чижов В.Н., Бельчикова О.Г, Селиверстов М.В, Селиверстов К.В. Электромеханическое деформирование металлов-основа ресурсосбережения при ремонте деталей машин// Вестник АГАУ. - 2007. - №9. - С. 54-58.

4. Солодкина Л.А. Разработка технологии электроконтактного заострения рабочих органов почвообрабатывающих машин (на примере лап культиваторов): Диссертация. - Челябинск, 1997.

5. Чижов В.Н., Болтенков А.А., Селиверстов М.В., Телгожаева Ф.С. Математическое моделирование тепловых процессов в системе «Электрод деталь теплоотводящая масса» при ремонте деталей // Вестник АГАУ. - 2009. - №12. - С. 80-85.

STAGES OF ELECTROMECHANICAL DEFORMATION PROCESS - DISK SOIL

PROCESSING BLADES WEAPON

M.V. Seliverstov, senior lecturer Altai state agrarian university

Abstract. The definition of electromechanical deformation (EMD) is given. The stages of electromechanical deformation during restoration of the cutting ability of disk tillage tools are considered, it is determined that the main technological parameter of the process of EMD, the value of which can be judged on the thermal state of the part, is the temperature of the contact zone of the part - heat-conducting mass; EMD.

Keywords: restoration, electromechanical deformation, disk tool, cutting ability, zones of contact with a part - heat-conducting mass, thermal physical processes.

Таким образом, при рассмотрении процесса электромеханического деформирования (ЭМД) были определены стадии его проведения при восстановлении режущей способности дисковых почвообрабатывающих орудий, произведена схематизация процесса ЭМД, а так же выявлено, что основным технологическим параметром процесса ЭМД, по значению которого можно судить о термическом состоянии детали, является температура зоны контакта деталь - теплоотводящая масса.