СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ РЕСУРСА ПЛУЖНЫХ ЛЕМЕХОВ ПЕСЧАНО-КЛЕЕВЫМИ КОМПОЗИЦИЯМИ
METHOD OF INCREASING RESOURCES OF PLOWSHARES WITH SAND-ADHESIVE COMPOSITIONS

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и триботехники, в частности к изготовлению и повышению износостойкости плужных лемехов, работающих в условиях абразивного изнашивания.
Известен способ упрочнения плужных лемехов сварочным армированием, в котором наплавку на всю рабочую поверхность детали производят в виде параллельных друг другу валиков, каждый из которых наносят со скоростью, обеспечивающей образование закалочных структур, после остывания предыдущих [1].
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ, в котором повышение ресурса плужных лемехов осуществляется за счет улучшения триботехнических характеристик изнашиваемой области: увеличения твердости наплавленных валиков и зон термического влияния; роста степени проскальзывания абразивных частиц по поверхности, обеспечивающей снижение коэффициента трения, что позволяет повысить стойкость к абразивному изнашиванию. Кроме того, электродный материал, нанесенный на область вероятного износа (лучевидный износ около полевого обреза и затупление носка), компенсирует потери металла этой зоны рабочей поверхности в период эксплуатации [2], размеры которой зависят от гранулометрического состава почв.
Недостатками этого способа являются: невозможность упрочнения всей области носка, что на почвах определенного гранулометрического состава не обеспечивает необходимую стойкость данной области лемеха к изнашиванию. Из опыта эксплуатации лемехов следует, что рядом с упрочненной областью образуется лучевидный износ (фиг.1), ограничивающий ресурс детали до 18…20 га.
Техническим результатом изобретения является повышение ресурса плужного лемеха за счет применения композиции, состоящей из клеевой основы и абразивных частиц кварцевого песка и обеспечивающей возрастание сопротивления к абразивному изнашиванию области, на которую нанесена эта композиция. Подготовленный соответствующим образом состав по количеству песка и клея, нанесенный на носок детали, позволит оптимизировать увеличение износостойкости за счет наличия в нем определенного количества абразивных частиц соответственно типу почв.
Указанный технический результат достигается при нанесении на носок лемеха песчано-клеевого абразивностойкого материала, на предварительно зачищенную рабочую поверхность с заранее нарезанными пазами, обеспечивающими повышенную сопротивляемость срезу состава при эксплуатации.
Заявленный способ осуществляется за счет ряда факторов. Вследствие присутствия в композиционном клеевом составе частиц кварцевого песка возрастает его абразивная стойкость при воздействии на рабочую поверхность пласта земли. Зачистка поверхности и выработка упорных пазов позволяет получить необходимую сцепляемость поверхностей.
Сопоставительный анализ заявленного решения с прототипом показывает, что заявленный способ отличается от известного тем, что увеличение износостойкости обеспечивается за счет наличия в композиции высокотвердых частиц и абразивностойкий клеевой состав наносится, после соответствующей подготовки поверхности, по всей области носовой части (фиг.2), а не только в зоне наиболее вероятного износа. Состав наносится равномерно тонким слоем 4-7 мм при отсутствии каких-либо термических процессов. В качестве клеевой массы могут использоваться различного рода клеи, в частности эпоксидные компаунды. Кварцевый песок выполняет функцию абразива. Отпадает необходимость в использовании дорогостоящих износостойких материалов. Таким образом, предлагаемый способ соответствует критерию «новизна».
Известные технические решения [1, 2] подразумевают: упрочнение лемеха путем сварочного армирования всей рабочей поверхности нанесением валиков под определенным углом к режущей кромке, или сварочное армирование производится в области наиболее вероятного износа навариванием валиков в форме полуэллипса, что отсутствует в предлагаемом способе и позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «существенные отличия».
На фиг.1 представлен армированный наплавкой лемех после эксплуатации с лучевидным износом, где 1 - следы валиков; 2 - крепежные отверстия; 3 - лучевидный износ.
На фиг.2 представлен лемех с лучевидным износом, ранее упрочненный сварочным армированием, где 4 - износостойкая песчано-клеевая композиция.
Осуществление заданного способа поясняется на примере серийных лемехов плугов. Поверхность упрочнялась композицией из эпоксидной смолы - 100 частей, полиэтиленполиамина (отвердитель) - 7 частей, кварцевого песка - 50 частей. Наработка до отказа при этом составила боле 30 га при пахоте на тяжелых супесях и легких суглинках. Использование в составе композиции кварцевого песка различной природы может существенно влиять на величину наработки до достижения лемехом предельного состояния.