НОЖ ОТВАЛА ГРЕЙДЕРА

Полезная модель относится к конструктивным элементам грейдера, а именно к ножам отвала грейдера, и может быть использована при изготовлении сменных ножей, устанавливаемых на отвал грейдера.
Основная функция грейдера - выравнивание и планировка щебеночных, песчаных, грунтовых, рыхлых насыпей и покрытий. Нередко применение ему находится при асфальтировании, распределении асфальтобетонной смеси на обрабатываемом отрезке дорожного полотна.
Нож отвала грейдера работает в сложных дорожных условиях, испытывает различные удары и вибрации во время эксплуатации, которые приводят к износу и повреждению рабочей части ножа. Для обеспечения большого ресурса работы отвала рабочая часть ножа должны обладать высокой износостойкостью.
С целью повышения износостойкости широко используют наплавку из износостойких сплавов на рабочую часть ножа.
Наплавка может располагаться с одной или нескольких рабочих сторон ножа.
Так известен нож отвала грейдера по патенту RU 19293 U1, E02F 3/76, E02F 3/815, опубл 20.08.2001, включающий стальной корпус с отверстиями для крепления по продольной оси корпуса и наплавленным армирующим материалом в виде полос, расположенных на боковых и лицевой сторонах ножа с образованием Г-образного армирующего профиля в рабочей зоне ножа.
Нож отвала грейдера по патент RU 21404 U1, МПК E02F 3/76, опубл. 20.01.2002, снабжен отверстиями крепления и наплавленным армирующим материалом в виде полос на двух рабочих кромках центральных ножевых пластин.
Известен нож отвала грейдера по патенту US 5881480, МПК E02F 3/80, опубл. 16.03.1999, в котором для увеличения ресурса его работы в переднюю кромку ножа встраиваются высокоизносостойкие частицы карбида вольфрама в количестве от примерно 5 до примерно 25 граммов на квадратный дюйм передней кромки поверхности.
Способ изготовления ножа включает в себя этапы, на которых на поверхности передней кромки формируют участки расплавленного материала передней кромки ножа, добавляют в упомянутые участки частицы материала с высокой износостойкостью, предпочтительно, карбида вольфрама, которые смешиваются с расплавленным материалом передней кромки и внедряются в нее, и охлаждают переднею кромку ножа для формирования слоя заданной толщины, состоящего из частиц материала с высокой износостойкостью и материала передней кромки ножа.
Размер и количество частиц карбида вольфрама, которые должны быть нанесены на объединенный металл вдоль передней кромки ножа, зависит от желаемого уровня повышенной износостойкости, экономики, области применения ножа и подобных факторов.
В основу полезной модели поставлена задача повышения износостойкости ножа отвала грейдера при уменьшении стоимости его изготовления.
Технический результат заключается в увеличении ресурса работы ножа отвала грейдера.
Поставленная задача решается тем, что в ноже отвала грейдера, содержащем снабженную отверстиями для крепежа стальную плиту с износостойкой наплавкой, по крайней мере, по одному краю плиты, согласно полезной модели, износостойкая наплавка выполнена из композиционного материала, состоящего из сварочной стали и наполнителя в виде смеси зерен твердого сплава на основе карбидов вольфрама и титана размером от 1 до 3 мм, при этом содержание наполнителя в композиционном материале составляет от 30 до 55 мас.%.
Высокие показатели износостойкости при относительно низкой стоимости обеспечиваются указанными размерами зерен твердого сплава и процентным содержанием твердых сплавов в композиционном материале.
Полезная модель иллюстрируется фотографией, на которой изображен нож с наплавкой, установленный на отвале грейдера, где обозначены:
1 - отвал грейдера;
2 - нож отвала грейдера;
3 - наплавка;
4 - крепежное отверстие;
5 - болт крепления.
Технология нанесения заявляемой наплавки подразумевает погружение относительно холодных частиц твердого сплава на основе карбидов вольфрама и титана в расплавленную массу сварочной ванны с последующим смачиванием и остыванием.
Чрезмерное насыщение сварной ванны холодными частицами приведет к слишком быстрому остыванию и плохому смачиванию. Увеличение времени остывания за счет повышения температуры сварной ванны или твердосплавных частиц, или введения дополнительного нагрева приводит к разрушению твердосплавных частиц из-за расплавления кобальтовой эвтектики.
Поэтому, опытным путем установлено оптимальное насыщение наплавляемого слоя твердосплавными частицами от 30 до 55 мас.%. При содержании частиц с меньшей массой не обеспечивается достаточной износостойкости, а содержание частиц с большей массой становится дорогостоящим без дополнительного преимущества в износостойкости.
Размер частиц также влияет на качество получаемой наплавки - слишком маленькие частицы полностью растворяются в расплавленной стали, а слишком большие не успевают достаточно прогреться для качественного смачивания.
Опытным путем установлен оптимальный размер смеси твердосплавных частиц от 1 до 3 мм.
Из-за небольшой глубины проникновения смеси сварочной стали и частиц твердого сплава в стальную плиту ножа, наплавка практически представляет собой композиционный материал, состоящий из сварочной стали и наполнителя в виде смеси зерен твердого сплава на основе карбидов вольфрама и титана.
Наплавка с такими свойствами обеспечивает увеличение времени работы грейдерных ножей по сравнению с ножами без наплавки в 4-6 раз.