Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение долговечности рабочих органов почвообрабатывающих машин с применением импульсного электроконтактного нагрева :На примере лемеха плуга Шитов Андрей Николаевич

Повышение долговечности рабочих органов почвообрабатывающих машин с применением импульсного электроконтактного нагрева :На примере лемеха плуга
<
Повышение долговечности рабочих органов почвообрабатывающих машин с применением импульсного электроконтактного нагрева :На примере лемеха плуга Повышение долговечности рабочих органов почвообрабатывающих машин с применением импульсного электроконтактного нагрева :На примере лемеха плуга Повышение долговечности рабочих органов почвообрабатывающих машин с применением импульсного электроконтактного нагрева :На примере лемеха плуга Повышение долговечности рабочих органов почвообрабатывающих машин с применением импульсного электроконтактного нагрева :На примере лемеха плуга Повышение долговечности рабочих органов почвообрабатывающих машин с применением импульсного электроконтактного нагрева :На примере лемеха плуга Повышение долговечности рабочих органов почвообрабатывающих машин с применением импульсного электроконтактного нагрева :На примере лемеха плуга Повышение долговечности рабочих органов почвообрабатывающих машин с применением импульсного электроконтактного нагрева :На примере лемеха плуга Повышение долговечности рабочих органов почвообрабатывающих машин с применением импульсного электроконтактного нагрева :На примере лемеха плуга Повышение долговечности рабочих органов почвообрабатывающих машин с применением импульсного электроконтактного нагрева :На примере лемеха плуга
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Шитов Андрей Николаевич. Повышение долговечности рабочих органов почвообрабатывающих машин с применением импульсного электроконтактного нагрева :На примере лемеха плуга : Дис. ... канд. техн. наук : 05.20.03 : М., 2005 162 c. РГБ ОД, 61:05-5/3731

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1 Состояние вопроса. Цели и задачи исследований 8

1.1 Изнашивание рабочих органов почвообрабатывающих машин 10

1.2 Методы восстановления и упрочнения рабочих органов почвообрабатывающих машин 21

1.3 Особенности получения порошковых покрытий электроконтактной приваркой 37

Глава 2. Теоретические предпосылки повышения долговечности лемехов с применением импульсного электроконтактного нагрева 46

2.1. Влияние точечного упрочнения импульсным электроконтактным нагревом на износостойкость рабочих органов 46

2.2 Расчет долговечности лемехов, точечно упрочненных с применением электроконтактного нагрева 53

Глава 3. Программа и методика экспериментальных исследований 60

3.1 Программа исследований 60

3.2 Методика исследований 60

3.2.1 Экспериментальная установка 60

3.2.2 Образцы для лабораторных исследований и стендовых испытаний 63

3.2.3. Контроль основных параметров электроконтактной обработки 64

3.2.3.1 Измерение и регистрация силы тока и напряжения во вторичной цепи 64

3.2.3.2. Измерение и регистрация времени нагрева 65

3.2.4 Исследования микроструктуры и контроль микротвердости 66

3.2.5 Определение оптимального режима упрочнения с применением многофакторной модели 68

3.2.5.1 Краткая методика проведения многофакторного эксперимента 68

3.2.5.2. Обработка экспериментальных данных 69

3.2.6 Измерение температуры при электроконтактной обработке 71

3.2.7 Измерение твердости образцов 72

3.2.8 Методика определения влажности почвы 73

3.2.8.1 Определение влажности почвы 73

3.2.8.2 Определение максимальной гигроскопической влажности почвы ,,..75

3.2.9 Лабораторные исследования абразивной износостойкости 76

3.2.10 Ускоренные стендовые испытания на абразивную износостойкость...79

3,2.10 Методика эксплуатационных испытаний 81

Глава 4. Лабораторные исследования процесса упрочнения 84

4.1 Выбор оптимального режима нагрева 84

4.2 Исследование температуры в зоне контакта электрод - деталь 91

4.3 Металлографические исследования 94

4.4 Исследование твердости 97

Выводы по главе 100

Глава 5 Стендовые и эксплуатационные испытания 102

5.1 Исследование влияния скорости на износ в абразивной среде 102

5.2 Исследование влияния твердости на износостойкость стали Л53 106

5.3 Исследование влияния влажности на интенсивность изнашивания образцов из стали Л53 110

5.3.1 Исследование влияния влажности абразива на интенсивность изнашивания 110

5.3.2. Исследование зависимости между интенсивностью изнашивания и мак симальной молекулярной влагоемкостью почв ...112

5.4 Эксплуатационные испытания лемехов упрочненных электроконтактной обработкой 114

5.5 Технология упрочнения рабочих поверхностей лемехов электроконтактной обработкой 120

Глава 6. Расчет экономического эффекта от внедрения технологического процесса упрочнения лемехов электроконтактной обработкой 122

Общие выводы 131

Библиографический список 133

Приложения 144

Введение к работе

Обработка почвы играет огромную роль в получении урожая и обеспечения продовольственной безопасности государства. Качество обработки почвы в первую очередь зависит от состояния рабочих органов почвообрабатывающих машин, которые эксплуатируются в условиях абразивной и коррозионно-активной среды. В последние десятилетия появились новые технологии обработки почв (безотвальная, минимальная, безгербицидная и др.)- Однако отвальная вспашка по-прежнему остается одной из важных технологических операций земледелия, так как обеспечивает качественную подготовку почвы под посев с-х. культур на самых разнообразных фонах и типах почв [1].

О значимости и важности отвально-лемешных плугов свидетельствует тот факт, что их производством занято более 100 фирм в США, Канаде, Австралии, Западной Европе [1]. Важнейшее направление совершенствования технического уровня и качества плугов - повышение ресурса их рабочих органов, которые в значительной степени определяют такие показатели, как наработку на отказ, тяговые характеристики пахотного агрегата, экономию трудовых и энергетических ресурсов и др. За рубежом придают огромное значение качеству изготовления рабочих органов. Созданы специализированные производства, множество фирм, в том числе и крупных, которые занимаются выпуском только рабочих органов. В качестве примеров можно привести фирмы La Ріпа (Испания), Fordes de Niawx (Франция), Land (США, Великобритания) [2]. Многие фирмы выпускают рабочие органы, различающиеся по стоимости и ресурсу и предназначенные для эксплуатации в разных почвенных условиях. Например, испанская фирма La Ріпа выпускает 5 типов лемехов [3], фирма Bellota (Испания) — 14 типов [4]. Машиностроительные фирмы Германии выпускают около 30 типов лемехов для удовлетворения спроса фермеров, эксплуатирующих плуги в различных почвенных условиях [5].

В России сложилась негативная ситуация по обеспечению сельхозпроизводителей важнейшими запасными частями: лемехами плугов, полевыми досками, отвалами и многими другими. Их конструктивные параметры были разработаны 30 - 40 лет назад. И в прошлые годы данные изделия, выпускавшиеся на специализированных заводах, не удовлетворяли предъявляемым требованиям по качеству и ресурсу, а сейчас их технический уровень еще более снизился. Кроме того, рабочие органы стали изготовлять предприятия, ранее никогда этим не занимавшиеся.

В результате сельхозпроизводители получают некачественные детали, которые приходится заменять по 3 - 7 раз в год [2]. Затраты только на замену рабочих органов при вспашке каждых 100 га (в условиях Центральной зоны России) составляют 2500 — 3000 руб. При эксплуатации плугов с такими рабочими органами происходят потери энергии от увеличения тягового сопротивления, снижение заглубления, ухудшение крошения почвы и других агротехнических показателей, а в конечном итоге — снижение урожайности.

На сегодняшний день в России пахотных земель около 100 млн га. Ежегодная потребность в рабочих органах составляет: в лемехах — 7 млн шт., в полевых досках — 3 млн шт., в отвалах — 2,4 млн шт., а на их производство затрачивается соответственно около 714, 210 и 1008 млн руб. в год.

С целью повышения ресурса рабочих органов ведутся работы по обеспечению их самозатачивания путем приварки износостойких сплавов, использования керамических материалов, а также повышением поверхностной твердости разными методами. Однако большинство применяемых технологий достаточно трудоемки и связаны с увеличением стоимости рабочих органов.

Настоящая работа посвящена изучению возможности создания эффекта самозатачивания на лемехах в результате точечного упрочнения с использованием электроконтактного нагрева и разработке технологии упрочнения.

Работа выполнена на кафедре технологии машиностроения Московского государственного агроинженерного университета им. В. П. Горячкина.

Основные положения диссертации обсуждены и одобрены на: международной научно-практической конференции «Современные проблемы технического сервиса в агропромышленном комплексе», г. Москва, МГАУ, 16-18 декабря 2002 г.; международной научно-практической конференции «Научные проблемы и перспективы развития, ремонта, обслуживания машин и восстановления деталей», г. Москва, ГНУ ГОСНИТИ, 2003 г.; международной научно-практической конференции «В, Н. Болтин-ский и развитие автотракторной науки», г. Москва, МГАУ, 26-30 января

2004 г.; всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи, г. Москва, ВВЦ, 7-10 июля 2004 г. Работа отмечена Дипломом; международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы вузовской агроинженерной науки», г. Москва, МГАУ, 24 — 28 января

2005 г.

По результатам исследований опубликовано 5 статей в периодической печати и 1 научный отчет.

Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, библиографии и приложений. Изложена на 143 страницах машинописного текста, содержит 44 рисунка, 17 таблиц, библиографию из 111 наименований, 8 приложений.

Методы восстановления и упрочнения рабочих органов почвообрабатывающих машин

Повышение износостойкости рабочих органов почвообрабатывающих орудий — одна из наиболее актуальных задач, которую необходимо решить. Это определяется не только важностью сокращения расхода металла на их производство, но и требованиями их эксплуатации. В таблице 1.2 представлены основные направления повышения долговечности лемехов.

Известно [19], что стойкость режущих органов сельскохозяйственных машин, измеряемая наработкой до предельного затупления, низкая. Поэтому они либо эксплуатируются с нарушениями агротехнических условий, либо многократно подвергаются ремонту.

За многовековую историю развития техники конструкция лемеха изменилась сравнительно мало. Совершенствование лемехов шло в основном за счет подбора материалов, методов их обработки, а также улучшения геометрической формы лемеха. Однако работоспособность лемехов, особенно при вспашке твердых почв, оставалась очень низкой, и этот недостаток все больше и больше сказывался на производительности труда в сельском хозяйстве. Поэтому повышение работоспособности лемехов, лап культиваторов и других почворежущих деталей имеет важное значение и является одной из актуальных научных проблем.

Как показали исследования, основным средством решения этой проблемы является создание самозатачивающихся режущих деталей, которые в процессе изнашивания сохраняли бы свою работоспособность и не нуждались в ремонте.

По сравнению со стандартными деталями самозатачивающиеся рабочие органы обладают преимуществами, основные из которых следующие: 1. В течение всего срока эксплуатации почвообрабатывающее орудие выполняет технологическую операцию с одинаковыми достаточно высокими качественными и другими показателями; 2. Устраняются простои и потери времени на регулировки, которые были связаны с эксплуатацией затупляющихся деталей; 3. Устраняются расходы на ремонт затупляющихся деталей; 4. Повышаются сроки службы и соответственно уменьшается расход запасных режущих рабочих органов.

Самозатачивающееся лезвие состоит из двух слоев, материалы которых значительно отличаются по износостойкости. Режущий слой, толщина которого устанавливается в зависимости от агротехнических требований к детали, делается из более износостойкого материала. Второй слой из относительно мягкого, вязкого материала является несущим; его назначение - предохранять режущий слой от поломок. Во время работы лезвия износостойкий слой должен постоянно выступать на лезвии и резать почву (сорные растения или другие сельскохозяйственные материалы). Вся трудность получения самозатачивающегося лезвия заключается в необходимости сохранять достаточную остроту профиля лезвия в работе. Сама же форма профиля двухслойного лезвия, получающаяся при изнашивании, как показали исследования, зависит от соотношения давлений почвы на разных участках лезвия, износостойкости материалов слоев и их толщины. Создание самозатачивающихся лемехов и других режущих деталей основано на правильном подборе параметров лезвия для разных условий его работы.

Идея самозатачивания лезвий возникла давно. Так, новгородские кузнецы в XI в. изготовляли трехслойные ножи, состоявшие из тонкой каленой пластинки и двух пластин мягкого железа, приваренных к ней с боков кузнечным способом.

Уже более 150 лет в Англии применяют самозатачивающиеся чугунные лемеха, имеющие отбеленную нижнюю сторону лезвия, но такие лемехи хорошо работают только на легких почвах и непригодны для твердых почв.

Следует заметить, что стремление во всех случаях сделать лезвие «как можно острее» приводит к снижению его прочности и стойкости. Поэтому выбор минимальной толщины режущей кромки лезвия должен быть связан с экономически целесообразными сроками службы детали. Максимальная же толщина этой кромки ограничена агротехническими требованиями к качеству работы режущей детали. При выборе толщины режущего слоя самозатачивающегося лезвия, очевидно, должны быть обеспечены такие показатели качества резания, которые будут не ниже средних показателей, получаемых при работе с затупляющимися однородными лезвиями тех же деталей.

Для полного срезания сорных растений необходима значительно меньшая толщина лезвия, чем для пахоты. Однако и здесь не может идти речь об абсолютной остроте: необходимо указывать пределы по толщине лезвия, допустимые при условии качественного выполнения технологической операции. При использовании однородных (однослойных) материалов эти требования приводят к необходимости затачивать лезвия под большими углами, вследствие чего лезвия при износе быстро затупляются, достигая предельной толщины (табл. 1.3).

Расчет долговечности лемехов, точечно упрочненных с применением электроконтактного нагрева

Для расчета долговечности упрочненных рабочих органов введем понятие величины удельного износа, которая характеризует линейный или объемный износ эталонным абразивом эталонного образца при относительной скорости перемещения VOTH = 1 см/с за время t - 1 с, площади трения S = 1 см и давлении абразива р = 1 МПа. Так как износ пропорционален коэффициенту изнашивающей способности, давлению, пути трения, площади трения и обратнопро порционален твердости материла, то износ эталонного образца эталонной почвой выражается уравнением [26] где к— коэффициент пропорциональности, зависящий от давления, пути трения, площади трения, твердости металла; р - удельное давление абразива; ?эт. — объемный вес эталонного образца; Ну,.— твердость эталонного образца. Износ другого материала при любых других условиях определяется по формуле износ эталонного образца эталонной почвой; є — относительный износ материала; кд— величина отношения объемного веса детали к объемному весу эталонного образца; kq= - —, в случае электроконтактной обработки kq = 1 так как 9ЭТ. кп- величина отношения твердости детали к твердости эталонного образца кп = , в результате упрочнения Н //эт. и кп 1. Таким образом, при повышении твердости лезвия износ AG снижается, так как є имеет тенденцию к снижению, а к„ находится в знаменателе.

Подставив значение ДСЭТ. из уравнения (2.18), заменив коэффициенты кпп kq, получим Так как в нашем случае твердость на лезвии разная, то изнашивание на разных участках лезвия будет следующим: для неупрочненных участков для упрочненных участков где AG; и AG2 - соответственно износ неупрочненных и упрочненных участков; НіиН2- твердость неупрочненных и упрочненных участков лезвия. На рисунке 2.4 показано расположение упрочненных и не упрочненных участков в плане лезвия. Так как на лезвии лемеха будет ряд упрочненных участков, то при пересчете на длину лезвия выражения (2.21) и (2.22) примут вид: для неупрочненной части лезвия для упрочненной части лезвия где I - длина лезвия; Л - длина упрочненного участка в сечении; и — количество упрочненных участков. Суммарный износ на лезвии определяется следующим выражением: Подставив значения износов AG\ и AGi в формулу (2,25) и разделив на единицу времени, получим интенсивность износа лезвия: Для анализа полученного выражения рассмотрим значимость параметров в скобках, так как перед скобками находятся постоянные величины. В первом слагаемом в числителе фигурирует длина упрочненных участков, причем чем больше /;, тем меньше слагаемое, что приводит к уменьшению интенсивности изнашивания. Во втором слагаемом переменными являются и числитель, и знаменатель. В нашем случае увеличивается твердость, которая находится в знаменателе, что приводит к уменьшению дроби. Кроме того, за счет увеличения твердости относительная износостойкость 2 становится меньше единицы.

Лабораторные исследования абразивной износостойкости

Изнашивание рабочих органов почвообрабатывающих машин реализуется в основном при трении о почвенную массу, содержащую нежестко закрепленные абразивные частицы минерального происхождения.

В лабораторных исследованиях осуществляли абразивное изнашивание четырех типов образцов: сталь 65Г, сталь Л53 в исходном состоянии, сталь Л53 с упрочнением импульсным электроконтактным нагревом, сталь Л 53 с термооб работкой.

Испытания проводили на стенде ИМ-01 при трении вращающегося ролика из эластичного полимерного материала о поверхность исследуемого образца через прослойку абразивных частиц. Схема и внешний вид прибора представлены на рисунке 3.11.

Для испытаний на износостойкость использовали образцы типоразмера №1 (п. 3.2.1). Эталонные образцы, прошлифованные с двух сторон, испытывали при той же нагрузке в течение 5 мин. Результаты испытаний эталонных образцов служили мерой стабильности показателей стенда ИМ-01.

Испытуемый образец 4 зажимали винтом 3 в держателе 7, Абразивные частицы из вращающегося барабана 1 через систему дозаторов и желобов 2 попадали на образец. Частицы, внедряясь в эластичный материал вращающегося ролика 5, протаскивались им через область контакта, в результате чего происходил износ материала.

В проведенных исследованиях применяли ролики из эластомера на основе каучука СКН с модулем упругости 7,6 МПа. В качестве абразивного материала использовали частицы электрокорунда размером ОД6-0,32 мм.

Среднее контактное давление в зоне трения было равно 0,33 МПа, а расход абразивного материала составлял 7,0 г/мин. Длительность испытаний образцов составляла 30 мин, что при скорости вращения ролика 115 мин"1 и его диаметре 50 мм соответствовало пути трения 540 м. Каждое испытание проводили с трехкратной повторностью.

Величину износа определяли по уменьшению массы образца взвешиванием на аналитических весах ВЛА-200М с точностью ОД мг до и после испыта-ний. Величину объемного износа V (см ), определяющего изменение геометрии и работоспособность детали, вычисляли как частное от деления массового износа на плотность материала. Результаты испытаний выражались показателем износостойкости J (см /мин), равным отношению длительности испытаний t (мин) к величине объемного износа V (см ), и безразмерным показателем относительной износостойкости є, равным отношению износостойкости образца J обр. к износостойкости эталона J эт. Использование показателя относительной износостойкости позволяет повысить точность получаемых результатов вследствие исключения влияния на них естественных изменений внешних параметров, определяющих интенсивность изнашивания в процессе испытаний.

Во втором случае проводили ускоренные стендовые испытания абразивной износостойкости образцов в условиях, моделирующих реальные условия эксплуатации рабочих органов и предусматривающих работу испытываемых образцов в почвах практически любого состава по содержанию песка, гравия, органических остатков, глины и других добавок.

Для проведения испытаний на абразивное изнашивание было разработано устройство (схема — рис. 3.12, общий вид — рис. 3.13), представляющее собой сосуд цилиндрической формы в виде чаши 2, внутри которой размещалась абразивная среда 3. Испытываемые образцы крепились к оправке 1 на шпинделе вертикально-сверлильного станка и погружались в чашу с абразивом. Абразивная масса уплотнялась с помощью уплотнительных катков 5. В состав среды входили: 80% песка, 15% глины и, для увеличения изнашивающей способности, 5% электрокорунда.

За основу конструкции разработанного устройства была принята идея, реализованная в машине типа «вращающаяся чаша» [14]. Конструкция данной машины значительно упрощена, с одновременным расширением диапазона возможных режимов испытаний.

Ставилась задача одновременного испытания нескольких образцов. В данном случае испытывали два образца: один изготовленный из неупрочненного лезвия, другой - из упрочненного, что позволяло проводить сравнение процесса изнашивания при одинаковых условиях.

Контроль интенсивности изнашивания лезвий определялся линейным методом. Измерение толщины осуществлялось с помощью индикаторной головки и приспособления (рис. 3.14) с точностью 0,01 мм, измерение ширины производилось с помощью штангенрейсмасса с точностью 0,05 мм

Испытаниям подвергались лемеха плуга, упрочненные с помощью импульсного электроконтактного нагрева, и серийные, предназначенные для установки на плуги общего назначения.

Исходя из условий работы рабочих органов плуга, а также на основе опыта их упрочнения различными методами были изготовлены лемеха, упрочненные с тыльной стороны отдельными участками (точками).

В качестве опытных образцов для упрочнения были взяты лемеха, изготовленные из стали Л53 (Алтайский завод сельхозмашиностроения). В задачи испытаний входило: определение ресурса и энергетических показателей упрочненных лемехов; уточнение их ресурсов в зависимости от условий работы и различия конструктивных параметров (с учетом технологии их упрочнения); определение направлений работы по повышению ресурса лемехов.

Испытания проводили в СПК «Жерелево» (Калужской области). Для этого подготавливали плуги ПЛН-3-35 (или ПЛН-4-35, ПЛН-8-35), полностью отвечающие паспортным данным. Все машины агрегатировались с тракторами одного класса тяги и работали на скоростях, принятых в указанной зоне.

Сопоставимость результатов испытаний, проводимых в разное время и в разных почвенных условиях, обеспечивалось одновременным испытанием серийных и опытных рабочих органов.

Каждый плуг оснащался двумя серийными и двумя опытными лемехами. Серийные и опытные рабочие органы маркировали и нумеровали в нарастающем порядке.

Перед началом испытаний проводили первичную экспертизу рабочих органов на их соответствие чертежам и техническим требованиям, для чего проводили 100%-й контроль деталей по всем размерным параметрам, твердости материала и геометрии заточки лезвия. Первичную техническую экспертизу рабочих органов проводили по ОСТ 10.2.1-97 для последующего определения величины износа [98].

Исследование влияния влажности на интенсивность изнашивания образцов из стали Л53

Интенсивность изнашивания деталей рабочих органов почвообрабатывающих машин зависит от физико-механических свойств почв - липкости, твердости, сопротивления сдвигу, коэффициентов трения и т. д.

В случае крупных частиц почвы и небольшой влажности интенсивность изнашивания уменьшается вследствие раздвигающего усилия адсорбционного слоя вокруг площадки контакта и прочность абразивных частиц понижается, что способствует излому и крошению острых граней абразива. При влажности 6—12% снижение твердости и прочности металла сказывается в большей степени, чем снижение прочности абразивных частиц. В почве всегда содержится небольшой процент кислот и солей (поваренная соль, хлористые соли кальция, магния, фосфаты и др.), которые, растворяясь в воде, значительно повышают активность адсорбционной среды и облегчают процесс диспергирования материала. Этим можно объяснить повышение интенсивности изнашивания в условиях песчаной и супесчаной почв при влажности 10-12%.

В глинистых почвах влага играет роль смазки на поверхности трения. Если учесть, что изнашивание здесь представляет процесс, при котором разрушение и унос материала, образующего фрикционную связь, происходят вследствие многократного ее нарушения, то можно сделать вывод, что с увеличением влажности почвы силы фрикционных связей уменьшаются, следовательно, уменьшается унос мельчайших объемов металла с поверхности трения. Этим можно объяснить постепенно меняющийся характер экспериментальных кривых зависимости изнашивания от влажности с изменением их механического состава. Результаты исследований представлены на рисунке 5.9. Jg, мг/мин

С увеличением влаги увеличивается сцепление частиц почвы, что приводит к повышению скорости относительного скольжения и интенсивности изнашивания. Дальнейшее увеличение влаги уменьшает силы сцепления частиц вследствие уменьшения поверхностного натяжения и прекращения влияния коллоидов; при этом происходит заполнение пор водой, почва начинает воспринимать нагрузку, приложенную к образцу. Таким образом, влажная абразивная масса существенно может менять процесс изнашивания, так как влага и растворенные в ней вещества представляют активную адсорбционную среду. Последняя в процессе изнашивания влияет на прочность как абразивных частиц, так и металла.

Опыты проводились при давлениях от 0,02 до 2 МПа и различной влажности: от абсолютно сухой почвы до такой степени увлажнения, когда образец при заданном давлении погружается в почву без приложения к нему касательного усилия.

Зависимости интенсивности изнашивания от давления в почве и в однофазной абразивной среде различны. Если в почве зависимость G —f(p) представляет прямую пропорциональность, то в абразивной среде она имеет криволинейный характер. Объясняется это тем, что сцепление между частицами в почве сравнительно большее, чем в абразивной среде.

Зависимость интенсивности изнашивания от давления может быть выражена уравнением где GMaKC — интенсивность изнашивания, мг/мин; Р давление, МПа; к - коэффициент пропорциональности.

Коэффициент пропорциональности для различных почв имеет определенную величину и поэтому может служить одним из критериев для характеристики изнашивающих свойств. В таблице 5.3 приведены значения коэффициента к и максимальной молекулярной влагоемкости WM исследуемых почв.

Из таблицы видно, что между коэффициентом к и максимальной молекулярной влагоемкостью почв существует вполне строгая закономерность: почвы, которые обладают большей интенсивностью изнашивания, имеют меньшее значение максимальной молекулярной влагоемкости, и наоборот, почвам с малой интенсивностью изнашивания соответствует большая молекулярная влаго-емкость.

Плужные лемеха устанавливаются по отношению к дну борозды под углом около 30 по передней грани и по отношению к оси движения плуга под углом 40. Установка лемехов в большой степени предопределяет характер процесса износа, а также является причиной повышенных нагрузок, приходящихся на носовую часть лемеха.

Исследование износостойкости лезвий лемехов, упрочненных электроконтактной обработкой, проводили на суглинистой, песчаной, среднесуглинистои почве, влажностью 10-15 % и твердостью 0,8-1,2 МПа (СПК «Жерелево» Калужской области). Упрочнение проводилось с тыльной стороны лемеха по схеме, указанной на рисунке 5.

На лезвии упрочненные точки находятся не на краю; лезвия, а на расстоянии 10 мм от режущей кромки, и при изнашивании лемеха происходит своеобразное самозатачивание за счет того, что твердость точек выше твердости основы (рис 5.12).

Похожие диссертации на Повышение долговечности рабочих органов почвообрабатывающих машин с применением импульсного электроконтактного нагрева :На примере лемеха плуга