На підставі аналізу встановлено, що самозагострювальне лезо з формою природного зносу забезпечує мінімальний опір різанню грунту та повинно мати складну структуру з властивостями матеріалу, що змінюються. Різні варіанти технологій зміцнення та матеріалів можуть у більшій або меншій мірі наближати лезо до ідеального самозагострювання.

Исследованы структура и механические свойства бейнитных высокопрочных чугунов в зависимости от легирования, режимов термообработки и состава модификаторов для оптимизации технологических параметров изготовления опытной партии литых лемехов. Приведены результаты полевых испытаний лемехов на различных грунтах и прогнозы их использования.

Для дослідження динаміки взаємодії різального елемента (РЕ) з абразивним технологічним середовищем запропоновано фізичну імітаційну модель. Теоретично визначено й експериментально досліджено процеси формоутворення профілю РЕ деталей робочих органів грунтообробних машин за умов тертя та зношування в абразивному середовищі. Запропоновано використання лазерних технологій для керування властивостями робочих поверхонь РЕ і створення умов для реалізації ефекту самозагострювання. Завдяки комп'ютерному моделюванню визначено та теоретично обгрунтовано параметри напружено-деформованого стану РЕ у процесі їх взаємодії з абразивним технологічним середовищем. На підставі результатів стендових і експлуатаційних випробувань доведено вплив технологій лазерного зміцнення на ресурс і енергетичні показники робочих органів грунтообробних машин.

Рассмотрены вопросы изменения структуры материала лезвия лемеха при обработке его вибрационным упрочнением.

Рассмотрен способ поверхностного упрочнения режущей кромки инструмента высококонцентрированной плазменной струей. Приведены результаты испытаний образцов на абразивную износостойкость по методике Бринелля - Хауорта при удельном давлении на образец 17,5 МПа, а также результаты микрофрактографического анализа изломов. Сделан вывод об эффективности применения плазменного поверхностного упрочнения режущих кромок почвообрабатывающего инструмента.

Приведены результаты натурных (полевых) испытаний опытных образцов литых лемехов из бейнитного чугуна. Исследовано влияние режимов термообработки на триботехнические свойства высокопрочного чугуна.

Розглянуто методи ремонту та виготовлення робочих органів сільськогосподарських машин, а саме, дисків сферичних борін із застосуванням методу спряження за допомогою методу точіння.

Розкрито вплив зміцнення робочої поверхні робочих органів дискових грунтообробних знарядь на характер зміни випадкової складової абразивного зношування, обгрунтовано доцільність підвищення їх зносостійкості шляхом локального зміцнення. Показано вплив технологічних параметрів електроерозійної обробки на зносостійкість робочих органів дискових грунтообробних знарядь, визначено діапазон ефективних технологічних параметрів для підвищення зносостійкості обробленої поверхні. Висвітлено умови виникнення ефекту самозагострювання робочих органів дискових грунтообробних знарядь, які враховують можливість виникнення ударних навантажень на краю їх леза. Встановлено залежність зносу, тягового опору та коефіцієнта зміни форми робочих органів дискових грунтообробних знарядь від способу зміцнення та матеріалу, які підтверджують теоретичні та лабораторні дослідження.

Вирішено науково-практичне завдання підвищення надійності робочих органів культиваторів з використанням вібраційного зміцнення їх ріжучих елементів. Визначено найбільш ефективні параметри обробки та впровадження розробленої комплексної технології. Обгрунтовано використання механічних вібраційних коливань у процесі відновлення та зміцнення ріжучих елементів робочих органів культиваторів. Розглянуто причини втрати їх роботоздатності, проаналізовано способи оцінювання надійності. Надано теоретичне обгрунтування оптимальних режимних параметрів вібраційного зміцнення поверхневого шару металу ріжучих елементів за різних способів відновлення. Визначено оптимальні параметри технологічного процесу відновлення та зміцнення стрілчастих культиваторних лап. Впроваджено у виробництво технологічний процес відновлення стрілчастих культиваторних лап методом вібраційного зміцнення.

Розглянуто розроблену в Інституті проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України технологію виробництва литих лемешів і лап культиваторів з високоміцного бейнітного чавуну. Наведено результати досліджень впливу термічної обробки на властивості високоміцного чавуну з бейнітною структурою та дані польових випробувань литих зразків змінних деталей грунтообробної техніки.

Наведено результати досліджень визначення раціональних параметрів локального зміцнення культиваторної лапи твердосплавним матеріалом, що забезпечує рівномірність та мінімізацію швидкості зношування по довжині леза.

Представлено огляд теперішніх методів зміцнення робочих органів грунтообробних машин, розглянуті їх переваги та недоліки. Показано, що найбільш ефективним методом зміцнення робочих поверхонь деталей грунтообробних машин є точкове зміцнення - дугове точкове зварювання порошковим дротом плавким електродом ПП-АН170 (ПП-АН170М).

Проведена оценка влияния упрочняющей вибрационной обработки на ферритную составляющую рабочего слоя деталей сельскохозяйственных машин с использованием специально разработанного оптико-математического метода исследований.

Проведено порівняльний аналіз експлуатації зарубіжних і вітчизняних змінних деталей грунтообробної сільгосптехніки. Ресурс роботи вітчизняних деталей в декілька разів поступається ресурсу зарубіжних зразків. Крім того, імпортні деталі не підходять до навісного устаткування техніки, виробленого Україні. Кількість зарубіжної сільгосптехніки постійно збільшується, що вимагає збільшення поставок змінних деталей, вартість яких в 3 - 5 разів перевищує вартість деталей українського виробництва. У зв'язку з цим завдання заміни імпортних деталей аналогічними деталями вітчизняного виробництва з високим ресурсом роботи, що не поступається ресурсу кращих зразків зарубіжного виробництва, є вельми актуальним. В Інституті проблем матеріалознавства НАНУ проведено роботи зі створення технології виготовлення литих лемешів з високоміцного бейнітного чавуну, що мають ресурс, порівняний і навіть вищий за ресурс кращих зарубіжних зразків.

Індекс рубрикатора НБУВ: К751.12 + З843.3

Рубрики:

Виробництво ґрунтообробних машин і знаряддя

Напівпровідникові матеріали та вироби

Шифр НБУВ: Ж68690 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто спосіб визначення залишкових напружень і пластичних деформацій пружинних стійок культиватора шляхом моделювання за допомогою методу кінцевих елементів з урахуванням фазових перетворень і наявності безвуглецевого шару.

Розглянуто питання оцінки залишкових напружень та деформацій з урахуванням фазових перетворень, виходячи з того, що головним дефектом є неметалеві включення, які впливають на довговічність.

Обобщена выявленная информация о различных методах и подходах для повышения эксплуатационной стойкости стрельчатых лап с использованием новых технических решений. Вопросу восстановления, упрочнения и повышения ресурса почвообрабатывающих рабочих органов посвящено большое количество исследований, часть из которых относится непосредственно к рабочим органам культиваторов. Изношенные и низкокачественные стрельчатые лапы значительно снижают эффективность и качество проводимых работ, их использование приводит к несоблюдению агротехнических сроков. Кроме этого, почвообрабатывающая техника дополнительно простаивает из-за замены изношенных стрельчатых лап. Все перечисленное в разы увеличивает затраты по обработке почвы и значительно снижает количество получаемой валовой продукции. Из всего рассмотренного разнообразия способов, можно сделать вывод, что основные направления по повышению износостойкости лап следующие: применение износостойких материалов при их изготовлении, разработка методов упрочнения новых конструктивных и технологических решений изготовления культиваторных лап, их восстановление и упрочнение. Разработка новых способов упрочнения должна быть направлена на повышение износостойкости лап культиватора и не значительное удорожание технологии. Для повышения износостойкости и ресурса стрельчатых лап культиваторов существует большое количество методов, среди которых можно выделить наиболее эффективна: закалка рабочих органов с нагревом ТВЧ и отпуском; газотермическое напыление рабочих органов порошками износостойких сплавов; применение лазерного и плазменного модифицирования поверхности рабочих органов путем предварительного нанесения порошка изн осостойкого сплава. Восстановление лап культиватора может предусматривать замену режущей части, так как со временем происходит деградация металла, и восстановление традиционными методами экономически не эффективно.

Наведено результати дослідження розробленого композиційного матеріалу на основі порошкової системи Ni - Cr - B - Si, модифікованої композиційним матеріалом, одержаним із застосуванням процесу самопоширюваного високотемпературного синтезу (СВС) і вміщуючим бориди титану і хрому. Мікроструктура наплавлених покриттів з композиційного матеріалу являє собою матричний матеріал - стоп ПГ-10Н-01, в якому рівномірно розподілені тверді включення: диборид титану і борид хрому. Встановлено, що композиційний матеріал має високу абразивну зносостійкість і може бути рекомендований для зміцнення робочих органів грунтообробних машин.

Запропоновано науково-технологічні принципи формування структури і механічних характеристик бейнітних високоміцних чавунів залежно від легування, модифікування та термочасових режимів термообробки. Був визначений вплив залишкового аустеніту на триботехнічні характеристики змінних деталей ґрунтообробної сільгосптехніки під час експлуатації в ґрунтах різного типу та різних швидкостях роботи. Встановлено граничні умови появи TRIP-ефекту в бейнітних високоміцних чавунах під час перетворення залишкового аустеніту на мартенсит залежно від силових навантажень та температури гартування. Поява TRIP-ефекту різко збільшує швидкість зміцнення і, як наслідок, службові характеристики змінних деталей ґрунтообробної сільгосптехніки. Розроблено технологію виготовлення комплексних композитних модифікаторів прокатуванням на валках великого діаметру, яка забезпечує точний хімічний склад модифікатора та безвідходність процесу. Встановлені необхідні співвідношення пластичних та крихких компонентів модифікатора, які забезпечують необхідну сиру міцність виробу. Наведені результати польових випробувань литих деталей ґрунтообробної сільгосптехніки різних конструктивних варіантів порівняно із серійними стальними. Доведено зростання ресурсу експлуатації змінних деталей з високоміцного бейнітного чавуну в 3 - 7 разів порівняноі з серійними стальними вітчизняного виробництва і 1,5 - 3 рази порівняно із зарубіжними зразками. Оптимізовані технологічні умови виготовлення гальмівних колодок рухомого складу залізничного транспорту з високоміцного чавуну без усадкових дефектів з високими ресурсом і гальмівними характеристиками. Наведено результати стендових та натурних випробувань гальмівних колодок зі спеціального високоміцного чавуну залежно від швидкості та гальмівних зусиль.