Особенности оценки твердости носка лемеха, восстановленного привариванием компенсирующего элемента

УДК 620.179

ОСОБЕННОСТИ ОЦЕНКИ ТВЕРДОСТИ НОСКА ЛЕМЕХА, ВОССТАНОВЛЕННОГО ПРИВАРИВАНИЕМ КОМПЕНСИРУЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА

Паршикова Л.А., соискатель, Киселева Л.С., инженер

ФГБОУ ВО «Брянский государственный аграрный университет»

Аннотация. Предложена методика измерения твердости восстановленной носовой части лемеха без нарушения его целостности с учетом геометрии износа и охватом характерных зон.

Ключевые слова: лемех, восстановление, сварка, компенсирующий элемент, твердость, восстановление.

Необходимость восстановления плужных лемехов отечественного производства

обусловлена рядом факторов: низким ресурсом; специфичностью дефектов, носящих локальный характер при сохранении функциональности отдельных областей; относительно высокой рыночной стоимостью [1, 2].

Одним из распространенных способов восстановления работоспособности этих деталей является приваривание в носовой части компенсирующих элементов (КЭ), выполняющих роль долот [3, 4]. При этом КЭ упрочняются термообработкой на твердость до 43HRC. Такие технологии позволяют повысить ресурс восстановленных деталей за счет роста твердости наиболее изнашиваемой части - долота.

Ряд исследователей указывают на увеличение HRC лемехов после их эксплуатации [5], однако эксперименты проводились на деталях заводского исполнения. При этом они разрезались на отдельные части, поскольку контроль твердости детали в целом c заданной точностью стационарными приборами определить невозможно из-за ее сложной геометрии.

Abstract. Methods for measuring the hardness restored the bow of the shares without violating its integrity taking into account the geometry of the wear and coverage of character-istic zones.

Keywords: shingles, restoration, welding, compensating element, the slow-cooling, recovery.

Между тем, вопрос о влиянии наработки на изменение HRC восстановленной области остается открытым. Такие исследования могут быть проведены с помощью прибора ТЭМП - 4 (шкала С), предназначенного для неразрушающего экспрессного измерения твердости сталей, сплавов и их сварных соединений в цеховых, лабораторных, полевых условиях, непосредственно на рабочем месте, на выпуклых и вогнутых поверхностях деталей (рисунок 1).

Методика измерений отрабатывалась на лемехах, восстановленных привариванием компенсирующего элемента встык к остову детали параллельно полевому обрезу. Вставка изготавливалась из автомобильной рессоры, утратившей упругие свойства, но сохранившей твердость 38-43 HRC. Марка стали 60С2.

1 - корпус электронного блока, 2 - датчик, 3 - экранированный кабель

Рисунок 1 - Твердомер ТЭМП-4

Опытные лемехи имели наработку14 га, что (рисунок 2). Лемехи эксплуатировались на является их предельным состоянием по причине суглинистых почвах с повышенной влажностью. износа заглубляющей части более 45 мм Количество испытуемых лемехов равнялось пяти.

Рисунок 2 - Опытный лемех после наработки 14 га

Перед проведением испытаний лемехи тщательно очищались от остатков почвы и сорной растительности металлическими щетками с нежесткой остью с последующей промывкой водой и просушкой.

Для снижения погрешностей использовались зажимные приспособления, исключающие влияние толчков, вибрации и других внешних воздействий в момент измерений. Испытываемые лемехи закреплялись так, чтобы их рабочая поверхность располагалась перпендикулярно действию испытательной нагрузки. При фиксации деталей обращалось внимание на наличие лучевидного износа, в связи с чем выполнялись соответствующие корректировки.

Для повышения точности и достоверности определяемых значений HRC, замеры производил испытатель с профессиональной подготовкой.

До начала измерений осуществлялась проверка точности настройки прибора путем промера твердости эталонных образцов с известной твердостью.

С целью максимального охвата исследуемой поверхности лемеха, была составлена единая схема измерений (рисунок 3) согласно которой, плоскости сечений I-I, II-II, III-III, IV-IV, V-V и VI-VI (в дальнейшем горизонтальные плоскости) располагались параллельно спинке лемеха, а 1 -1,

2-2, 3-3, 4-4, 5-5 (в дальнейшем наклонные плоскости) параллельно полевому обрезу и сварному шву. Точки замеров определялись пересечением этих плоскостей и нумеровались на схеме сочетанием римских и арабских цифр (например, Ш1.. В дальнейшем - 1, 2, 3,

4, 5 по плоскости). Горизонтальные плоскости проходили на расстоянии 20 мм друг от друга и от спинки лемеха, наклонные - 20 мм друг от друга и от полевого обреза по горизонтали. Расположение указанных плоскостей на восстановленной поверхности было таковым, что сечения 3-3, 4-4, 5-5 приходились на металл рессоры, а 1-1 и 2-2 - на металл лемеха. Причем 2-2 и 3-3 были максимально приближены к сварному шву слева и справа, но так, чтобы возможно было получить наиболее достоверные результаты испытаний в околошовных зонах (на расстоянии 5 мм от краев шва). Расстояние между контрольными точками по горизонтали составило 20 мм, вдоль наклонных плоскостей -26 мм, что позволяет избежать влияние деформаций металла от предыдущих отпечатков на последующие [6].

Общее количество контрольных точек в изучаемых областях всех опытных лемехов составило 25 штук (рисунок 4), что является достаточным в рамках настоящего исследования.

^=20 мм; ^=40 мм; hIII=60 мм; ^у=80 мм; hV=100 мм; Ьу]=120 мм

Рисунок 3 - Схема размещения контрольных точек замеров твердости на восстановленной области лемеха

Средние значения твердости области восстановления определялись по контрольным точкам как среднее арифметическое результатов замеров в тех же точках на всех испытуемых лемехах в пределах одного варианта восстановления.

Рисунок 4 - Опытный лемех с нанесенными контрольными точками

замеров твердости

Нужно отметить, что предлагаемая схема нанесения отпечатков охватывает все характерные зоны долотообразной части лемеха: полевой обрез, область сварного шва и прилегающие области. Это позволяет дать оценку состояния поверхности с точки зрения дальнейшего совершенствования технологии восстановления, т.к. по значениям HRC можно судить о степени воздействия почвы на локальные участки. Применение мобильного твердомера упростит проведение контроля HRC.

Таким образом, особенностями оценки твердости восстановленной области после эксплуатации лемеха являются:

- использование мобильного твердомера,

4. Михальченков А.М., Новиков А.А., Михальченкова М.А. Выбракованные листы рессор как материал для устранения местных износов деталей, работающих в абразивной среде // Бюллетень научных работ Брянского филиала МИИТ. - 2014. - №1, вып.5. -С.15-18.

5. Михальченков А.М., Комогорцев В.Ф., Капошко ДА. Остаточные напряжения и твердость плужных лемехов // Достижения науки и техники АПК. - 2004.

6. Михальченков М.М., Дроздов А.В. Особенности определения твердости серого чугуна // Заводская лаборатория. - 1994. - №5. -С.32-35.

позволяющего проводить контроль HRC без нарушения целостности детали;

- учет специфики геометрии износа (лучевидный износ);

- расположение контрольных точек замеров таково, что охватывает все характерные зоны восстановленной области.

Литература

1. Михальченков А.М., Паршикова Л.А. Увеличение срока службы лемеха // Сельский механизатор. - 2010. - №1. - С.28-29.

2. Михальченков А.М., Паршикова Л.А., Киселева Л.С. Классификация способов восстановления лемехов и возобновление их ресурса при наличии устранимых дефектов // Бюллетень научных работ Брянского филиала МИИТ. - 2012. - №1. - С.39-42.

3. Михальченков А.М., Бутарева Е.В., Михальченкова М.А. Изнашивание локальноупрочненных деталей при свободном перемещении в абразивной среде (на примере плужного лемеха) // Упрочняющие технологии и покрытия. - 2014. - №3. - С.39-44.