ПАЛЕЦ ГУСЕНИЧНОЙ ЦЕПИ

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, а именно к конструкции поперечных поворотных пальцев, предназначенных для шарнирного соединения между собой звеньев гусеничной цепи, используемой, например, в таком сельскохозяйственном транспортном средстве, как гусеничный трактор, второго и третьего тяговых классов.
Известен, выбранный в качестве ближайшего аналога полезной модели, палец гусеничной цепи, содержащий металлический стержень с головкой на одном конце. На стержень пальца нанизан пакет пластин с предварительно упрочненным, например, борированным поверхностным слоем (SU 1143640, кл. B62D 55/205, опубликован 07.03.1985).
Недостаток ближайшего аналога состоит в сложной конструкции пальца, включающей множество упрочняющих элементов, а также крепежные элементы, что приведет к неоправданному увеличению его веса, трудоемкости и материалоемкости, а на практике, подчас, к ненадежности работы устройства.
Технический результат полезной модели состоит в повышении прочностных свойств пальца, а, следовательно, и его долговечности с одновременным снижением его трудоемкости и материалоемкости.
Кроме того, в полезной модели повышена устойчивость пальца на механический излом.
Названный технический результат достигнут в полезной модели благодаря следующей совокупности признаков.
Также как в ближайшем аналоге предложенный палец гусеничной цепи выполнен из металла в виде стержня с головкой, при этом стержень пальца имеет упрочненный поверхностный слой.
В отличие от ближайшего аналога толщина упрочненного слоя стержня составляет 4-4,5 мм, а твердость поверхностной части упрочненного слоя составляет 52÷62 единицы по Роквеллу.
Головка имеет выпуклую форму, а на ее поверхности размещен идентификационный символ, выполненный в виде Т-образного выступа.
Внутренняя неупрочненная часть стержня имеет диаметр 10-12 мм.
Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1а, б) схематично изображен палец (вид сбоку и по стрелке А соответственно); на фиг.2а, б) - результаты измерений твердости по толщине упрочненного слоя пальца (для образцов №№10 и 11 соответственно).
Изображенный на фиг.1а) чертежа палец гусеничной цепи состоит из цилиндрического стержня 1, на одном конце которого выполнена округлая выпуклая головка 2 с выступом 3, имеющим Т-образную форму (фиг.1б).
Выпуклая форма головки пальца с выступом позволяет уменьшить вероятность ее разрушения в процессе установки в траки гусеничной цепи. Т-образный выступ позволяет производителю проидентифицировать свои изделия, выделив их из подобных изделий других производителей.
Палец выполнен из стали марок 50, 60 с повышенным содержанием углерода (до 0,62%).
Толщина упрочненного (закаленного ТВЧ) слоя пальца составляет 4-4,5 мм (в ранее известных пальцах - до 4 мм). Такие показатели толщины закаленного слоя объясняются повышенным содержанием в стали углерода, а также применяемой технологией, позволяющей осуществить очень быструю обработку рабочей зоны поверхности пальца токами высокой частоты при температуре до 900°С и охлаждении специальной жидкостью на основе воды до температуры 60-100°С за достаточно короткое время, что приводит к изменению структуры металла и резкому повышению твердости в закаленном слое. В результате чего твердость поверхностной части упрочненного слоя стержня пальца составила от 52 до 62 единиц.
Для изготовления предложенной конструкции пальцев была разработана специальная автоматическая закалочная линия. Полученные на ней образцы пальцев в количестве 11 штук подверглись экспертизе на химический состав для определения марки стали, а также на твердость в продольном и поперечном сечениях.
Твердость пальцев после различных вариантов нагрева под закалку и охлаждения в воде определялась по методу Роквелла с нагрузкой на индентор 150 кгс.
В качестве примера на фиг.2 схематично представлен результат измерений твердости в поперечном сечении двух образцов таких пальцев (№№10 и 11),а в таблице представлен результат измерений твердости в продольном сечении этих образцов пальцев.
На поперечных сечениях образцов №10 и №11 пальцев, выполненных из проката диаметром 25 мм, видно, что поверхностная часть упрочненного слоя пальцев имеет твердость 62 (фиг.2а) и 60 (фиг.2б) единиц по Роквеллу соответственно.
Чем ближе слой стержня к его сердцевине, тем меньше твердость упрочненного слоя. Примыкающий к внутренней неупроченной части стержня пальца слой имеет твердость 22 единицы по Роквеллу, тогда как твердость неупрочненной внутренней части стержня соответствует 18÷20 единицам по Роквеллу.
Таблица
№ образца
Твердость HRC на расстоянии (мм.) от торца пальца
5
10
20
30
40
50
60
70
100
150
200
10
17
18
25
58
57
58
58
60
60
60
59
11
15
15
22
51
55
58
61
60
58
60
59
Из таблицы видно, что твердость в продольном направлении обоих испытуемых образцов увеличивается по мере удаления от свободного торца пальца, противоположного головке, что объясняется той нагрузкой, которая на негр оказывается в рабочем положении гусеничной цепи.
Внутри готового пальца остается незакаленная часть стали диаметром 10-12 мм с твердостью 18÷20 единиц по Роквеллу (сырой металл), что повышает устойчивость пальца на механический излом, а это, в свою очередь, повышает долговечность работы пальца.
Для производства гусеничных пальцев применялся прокат диаметром 22 мм и 25 мм из стали марки 50 и 60 для разных видов тракторов.