ОСТОВ ПЛУЖНОГО ЛЕМЕХА С НАКЛАДНЫМ ДОЛОТОМ
SHARE CASING WITH REMOVABLE CHISEL

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и ремонтного производства, а именно к изготовлению и упрочнению лемехов с накладными долотами.
Известен лемех со сменным долотом, состоящим из остова и долота с крепежными отверстиями, которые устанавливаются на башмаке корпуса плуга отдельно друг от друга [1]. Недостатком такого лемеха следует считать усложнение конструкции башмака в связи с раздельным креплением остова и долота, а также нарушение жесткости конструкции и сравнительно невысокий ресурс.
В качестве прототипа выбран лемех плуга [2] (Фиг. 1). Остов 1 лемеха выполнен в виде трапециевидной полосы со срезом на пятке и имеет крепежные отверстия 2 для фиксации к корпусу плуга, режущую лезвийную часть 3 и накладное долото 4, прикрепленное к остову посредством болтовых соединений через крепежные отверстия 5.
Недостатком такой конструкции является образование лучевидного износа 6 на остове (Фиг. 1), который проходит от спинки лемеха 7 до лезвийной части 3 и прилегает к области крепления долота 8 (Фиг. 1). Такой износ имеет опережающий характер в сравнении с износом лезвия 9, а также износами других участков и является причиной наступления предельного состояния составных лемехов, значительно ограничивая их ресурс (области износов на Фиг. 1 показаны штриховыми линиями). Особенно это проявляется при использовании деталей на вспашке почв с высокой изнашивающей способностью, например супесей, тогда как износ других областей остова (например, лезвия 9) находится в допустимых пределах.
Технической задачей является создание конструкции остова плужного лемеха, обеспечивающей снижение отрицательного влияния абразивной почвенной массы на образование лучевидного износа в части, прилегающей к области крепления долота, вследствие увеличения износостойкости, выравнивание интенсивности изнашивания по всей поверхности детали и повышение его ресурса.
Поставленная задача изобретения достигается путем наплавки на поверхность остова лемеха в области вероятного появления лучевидного износа (участок, прилегающий к месту крепления долота) материала высокой твердости с присутствием в его структуре карбидных и карбоборидных включений, обеспечивающих повышение износостойкости, выравнивание интенсивности изнашивания с другими участками детали и увеличение его ресурса.
Формирование твердого противоабразивного покрытия 10 (Фиг. 2) производится на рабочей поверхности остова, прилегающей к месту крепления долота, таким образом, чтобы охватить всю площадь вероятного износа. Ширина наносимого слоя определяется максимальной шириной лучевидного износа с увеличением на 10 мм. Несколько больший размер наплавленного металла позволит избежать отрицательных факторов при случаях изнашивания, выходящих за границы характерных. Наплавка осуществляется ручным или полуавтоматическим электродуговым способом с нанесением валиков покрытия 10 параллельно полевому обрезу 12 остова. Каждый последующий валик наносится после остывания предыдущего. Первый проход осуществляется со стороны места крепления долота, т.к. данный участок имеет увеличенный объем металла, что будет способствовать повышению скорости охлаждения наплавленного металла, с образованием твердых структур. Формирование последующих валиков производится после полного остывания предыдущих. Такая техника сварки в определенной мере позволит избежать отрицательного влияния термических процессов как на свойства наплавленного металла, так и на свойства металла остова. Электродный материал должен обеспечивать твердость нанесенного металла не менее 58-62 HRC и присутствие в его составе карбидов и карбоборидов. Наличие в структуре сформированного на поверхности остова такой твердости, карбидов и карбоборидов позволяет в значительной степени повысить стойкость к абразивному изнашиванию данного участка и выровнять интенсивность изнашивания по отношению к другими областям детали, способствуя равномерному процессу его износа. Толщина наплавленного слоя определяется изнашивающей способностью почвы, но не должна превышать толщину долота и составляет 3-5 мм. Крепежные отверстия перед наплавкой следует обварить по контуру 11 (Фиг. 2).
Результатом применения предлагаемого конструктивного исполнения остова плужного лемеха является повышение абразивной износостойкости упрочненной области (области опережающего образования лучевидного износа, прилегающей к месту крепления долота), создание условий для равномерного изнашивания отдельных участков и увеличение ресурса.
Указанная совокупность существенных признаков обеспечивает появление у такой конструкции остова новых свойств, отличных от прототипа: сформированный в области, прилегающей к месту крепления, материал толщиной 3-5 мм и охватом зоны вероятного износа с твердостью 58-62HRC и присутствие в структуре карбидных и карбоборидных включений увеличит стойкость к абразивному изнашиванию участка опережающего появления износа; обеспечит равномерное изнашивание по всей рабочей поверхности; повысит ресурс изделия. Таким образом, заявленные признаки изобретения соответствуют критерию «новизна».
На Фиг. 1 изображен лемех с долотом - вид с лицевой стороны.
Он включает в себя: 1 - остов; 2 - крепежные отверстия лемеха; 3 - лезвие; 4 - долото; 5 - крепежные отверстия долота; 6 - лучевидный износ; 7 - спинка лемеха; 8 - область крепления долота; 9 - износ лезвия.
На Фиг. 2 изображена предлагаемая конструкция остова, включающая следующие элементы: 10 - наплавленный износостойкий сплав; 11 - обваренное по периметру крепежное отверстие; 12 - полевой обрез остова.
Практическая реализация проводилась внесением изменений в остов лемеха компании «Gregoire Besson» путем покрытия шириной 70 мм с охватом ожидаемого лучевидного износа на рабочей поверхности. Наплавка проводилась электродом Т-590 с химическим составом, включающим следующие компоненты: С=2,9-3,5; Si=2,0-2,5; Mn=1,0-1,5; Cr=22,0-27; В=0,5-1,5, что обеспечило высокую твердость покрытия (58-62 HRC) и наличие включений карбидов и карбоборидов. Использование такой конструкции позволило увеличить ресурс детали на 30-35% при вспашке супесчаных почв.
Источники информации
1. ГОСТ Р 50694-94 Машины и орудия для обработки почвы. Лемешно-отвальные плуги. Рабочие органы.
2. www.agroserver.ru/b/gregoire-besson-greguar-besson-173-614-173-613-lemekh-pluga-a-249176.htm, дата обращения 17.03.2017.