авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 ||

Методы повышения эффективности упрочнения деталей лемешно-отвальных плугов дуговой наплавкой твердыми

-- [ Страница 2 ] --

где НМ – наплавленный металл; ПЗ – переходная зона; ОМ – основной металл.

Использование в работе компьютерной программы “PLASMET” в режиме диалога позволяет максимально увеличить скорость вычисления и точность полученных результатов.

Учитывая, что при наплавке источник теплоты, как правило, является поверхностным для аналитических расчетов принято следующее уравнение:

(5)

где Qэ – эффективная мощность источника теплоты, Вт; l – теплопроводность металла изделия, Вт/(мЧК); s – толщина плоского слоя (изделия), м; t0 = Rq2/4a, а – температуропроводность, м2/с; Rq – эффективный радиус пятна нагрева, м; v – скорость наплавки (скорость движения по оси x), м/с; tm – время действия источника теплоты, с.

В качестве расчетной зоны, ограниченной координатами температуры плавления основного металла Тпл-о, принимается зеркально отраженная относительно наплавляемой поверхности зона наплавки (рисунок 3) при равенстве теплосодержания единичного объема наплавляемого и основного металла: Hн = Hо.

Рисунок 3 - Поперечное сечение зоны наплавки при Hн = Hо

Для дуговой наплавки покрытым электродом по Петрову Г.Л. в расчетах приняты: э = Qэ/(Iд Uд) 0,7 - 0,8; Rq 5…10 мм, с учетом теплофизических характеристик (таблица 1).

Таблица 1 - Теплофизические характеристики, используемые в расчетах

Материал Tпл, оС Hпл, Дж/(мм3) H *), Дж/(мм3) с, Дж/(кгК) a, мм2/с , Вт/(ммК) , 10 –6 кг/(мм3)
Углеродистая и низколегированная сталь 1500 2,1 9,5 649 8,0 0,040 7,7

*) – H – полное теплосодержание единичного объема металла, в котором учитывается теплота фазовых превращений, включая теплоту плавления Hпл ;

с, a – среднее значение удельной теплоемкости и температуропроводности без учета теплоты плавления.

Реализованная в программе “PLASMET” методика расчета позволяет прогнозировать режимы дуговой наплавки деталей плужных корпусов по условиям распространения теплоты в стальных пластинах определенной толщины при средней погрешности расчетов, не превышающих 9%, в том числе с учетом воздействия краевого эффекта. Поверхностное распределение температур в зоне пятна наплавки точечной поверхности 20 мм на лемешную сталь электродом Т – 590 по слою порошкового сплава «Сормайт-1», при эффективной тепловой мощности дуги Qэ = 3600 Вт, указывает на образование незначительной околошовной зоны (рисунок 4).

  Изотермы распределения-14

Рисунок 4 – Изотермы распределения температур (б) при последовательной шаговой наплавке третьей точки (а) на поверхность лемеха

В пятом разделе приведены результаты эксплуатационных испытаний опытных деталей (таблица 2). Дано обоснование эффективности разработанной технологии упрочнения и повышения износостойкости плужных корпусов с использованием наплавочных твердых сплавов.

* Расчеты с использованием программы “PLASMET” выполнены при участии профессора кафедры “Сварка и лазерные технологии” Санкт-Петербургского государственного технического университета, д.т.н. Соснина Н.А.

Таблица 2 – Интенсивность изнашивания плужных лемехов по результатам полевых испытаний в условиях песчаных и супесчаных почв

Испытуемые детали Наработка на лемех, га Интенсивность изнашивания, г/га
Серийные в состоянии поставки 10 – 12 98
Серийные, наплавленные малоуглеродистым электродом в сочетании с термоупрочнением валика и околошовной зоны 18 – 20 66
Серийные, наплавленные электродом Т – 590 по слою порошка «Сормайт-1» 30 - 32 39


Как показали испытания полевых досок и отвалов плугов, наплавленных электродом Т – 590 по слою порошкового сплава «Сормайт-1», интенсивность изнашивания поверхности груди отвалов и пятки полевых досок в условиях обработки песчаных и супесчаных почв в сравнении с износом поверхности лемехов по выбраковочным показателям оказалась практически одинаковой.

Ожидаемый экономический эффект от применения разработанной технологии упрочнения деталей лемешно – отвальных плугов дуговой наплавкой твердыми сплавами в расчете на 1000 га составит 115500 руб.

Выводы и основные результаты

1. Обобщающей характеристикой интенсивности поверхностного трения при основной обработке почвы является ускоренное изнашивание рабочих поверхностей корпуса плуга, обусловленное неравномерным распределением удельного давления почвы при ее относительном перемещении, что увеличивает расход металла и затраты на запасные части.

2. Упрочнение деталей дуговой наплавкой твердыми сплавами является наиболее технологичным и универсальным способом повышения износостойкости быстроизнашиваемых поверхностей, при этом перспективным направлением снижения интенсивности изнашивания плужных корпусов является развитие и совершенствование методов прерывистой наплавки, способствующих экономии технологической энергии и присадочных материалов при снижении перегрева тонкостенных поверхностей деталей.

3. Коэффициент поверхностного трения деталей при обработке различных почв колеблется от 0,29 до 0,9. К наиболее значимым факторам изменения абразивных свойств почвы различного структурного состояния, механического состава и влажности относится плотность контактного слоя в зоне взаимодействия с поверхностью детали.

4. На основании теоретических исследований установлены технологические критерии изменения абразивных свойств почвы и ее изнашивающей способности, которые основываются на принципах рыхления контактного слоя и снижения связности направленного потока почвы в области взаимодействия с поверхностью детали, обладающей неровностями на пути трения.

5. Разработанная технология упрочнения деталей лемешно – отвальных плугов дуговой наплавкой твердыми сплавами реализует дифференцированный подход к изменению контактного трения путем обеспечения рационального формирования геометрии и качества наплавки быстроизнашиваемых поверхностей с использованием электродов Т – 590 и порошкового сплава «Сормайт-1», образующих в структуре наплавленного слоя карбидные включения, повышающие микротвердость наплавленного слоя и его сопротивление изнашиванию.

6. По результатам полевых испытаний деталей плужных корпусов, упрочненных методом прерывистой наплавки твердыми сплавами, наработка на лемех при обработке песчаных и супесчаных почв для различных металлопокрытий составляет от 28 до 32 га на деталь. Интенсивность изнашивания плужных лемехов по сравнению с серийными деталями уменьшается в 2,5 – 3 раза, а по сравнению с лемехами, наплавленными малоуглеродистыми электродами в сочетании с термоупрочнением металла околошовной зоны, в 1,6 раза.

7. Предложенные схемы формирования покрытий дуговой наплавкой твердыми сплавами при упрочнении деталей плужных корпусов (лемехов, отвалов и полевых досок) реализуют практическую возможность получения более равнопрочных поверхностей трения. Ожидаемый экономический эффект от применения разработанной технологии упрочнения быстроизнашиваемых деталей лемешно – отвальных плугов в расчете на 1000 га пашни составляет 115500 руб.

Основные положения диссертации и результаты опубликованы

в следующих работах:

Авторские свидетельства, патенты

1. Пат. 2274526 Российская Федерация, В23 К 9/04; В23 Р 6/00. Способ упрочнения лемехов плугов из среднеуглеродистых и высокоуглеродистых сталей [Текст] / Михальченков А.М., Ганеев Ю.М., Будко С.И., Капошко Д.А.; заявитель и патентообладатель Брянская госуд. с/х академия. – № 2004105754/02; заявл. 25.02.04; опубл. 20.04.06, Бюл. № 11. – 3с.: ил.

2. Пат. 2270259 Российская Федерация, С21 Д 1/09; С21 Д 9/18; В23 К 9/04. Способ упрочнения деталей из среднеуглеродистых и низкоуглеродистых сталей [Текст] / Михальченков А.М., Ганеев Ю.М., Лямзин А.А., Будко С.И., Капошко Д.А.; заявитель и патентообладатель Брянская госуд. с/х академия. – № 2004113918/02; заявл. 05.05.04; опубл. 20.02.06, Бюл. № 5. – 3с.: ил.

Публикации в изданиях, рекомендуемых ВАК

3. Михальченков А.М., Будко С.И., Кожухова Н.Ю. О критериях предельного состояния плужных лемехов, эксплуатируемых на почвах юго-западного региона России [Текст] // Достижение науки и техники АПК.– 2008.– №1.– с.43 – 45.

4. Михальченков А.М., Козарез И.В., Будко С.И., Паршиков П.А. Способы армирования лемехов для почв с различной изнашивающей способностью [Текст] // Тракторы и сельхозмашины. – 2009. – №1. – с. 46 – 49.

5. Ожегов Н.М., Капошко Д.А., Будко С.И. Методы снижения изнашивающей способности почвы при трении деталей почвообрабатывающих машин [Текст] // Известия Санкт – Петербургского государственного аграрного университета. – 2009. – №13. – с. 132 – 143.

Публикации в других изданиях

6. Будко С.И. Анализ методов восстановления и упрочнения отвалов плугов [Текст] // Сборник научных работ молодых ученых-аграриев центрального федерального округа «Молодые ученые - аграрной науке и производству». – Выпуск 1. – Брянская ГСХА. – 2003. – с. 89 -93.

7. Будко С.И., Зуева Д.С., Пехтерев М.М. Об изменении геометрии отвалов плугов после их эксплуатации [Текст] // Сборник научных работ «Конструирование, использование и надежность машин сельскохозяйственного назначения». – Брянская ГСХА. – 2004. – с. 164 – 169.

8. Михальченков А.М., Будко С.И., Капошко Д.А., Пехтерев М.М. Повышение ресурса деталей из средне и высокоуглеродистых сталей упрочнением их сварочным армированием [Текст] // Сборник научных работ «Конструирование, использование и надежность машин сельскохозяйственного назначения». – Брянская ГСХА. – 2005. – с. 151 – 156.

9. Михальченков А.М., Будко С.И., Паршиков П.А. Увеличение долговечности плужных лемехов восстановлением их наплавкой и упрочнением сварочным армированием [Текст] // Научный журнал «Вестник» ФГОУ ВПО Брянская ГСХА. – 2005. – №2. – с. 46 – 51.

10. Михальченков А.М., Будко С.И., Кожухова Н.Ю. Восстановление и упрочнение лемехов [Текст] // Сельский механизатор.- 2007.- № 7.- с. 40 - 41.

11. Будко С.И., Зуева Д.С. Увеличение ресурса плужных лемехов восстановлением их заплавкой лучевидного износа [Текст] // Сборник научных работ «Конструирование, использование и надежность машин сельскохозяйственного назначения». – Брянская ГСХА. – 2007. – с. 84 – 89.

12. Ожегов Н.М., Капошко Д.А., Будко С.И. Повышение эффективности упрочнения деталей почвообрабатывающих машин методом дуговой наплавки твердыми сплавами [Текст] / Ресурсосберегающие технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки от нано- до макроуровня // Материалы 11-й Международной научно – практической конференции. Часть I – СПб.: Изд – во Политехнического университета. – 2009. – с. 144 – 151.



Pages:     | 1 ||
 

Похожие работы:







 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.