Готуємо до весни сільгоспмашини

Сучасне сільськогосподарське виробництво практично неможливо уявити без застосування (як на полях, так і на фермах) високоефективних сільськогосподарських машин, знарядь, реманенту та інструментів. Проблема забезпечення довговічності грунтообробної техніки в сільськогосподарському виробництві завжди залишається актуальною.

Зростання продуктивності машин разом із підвищенням якості виконання технологічних операцій з обробітку грунту зумовлює нові вимоги до їхньої надійності. Висока ефективність роботи машинно-тракторного парку значною мірою залежить від якості ремонту й технічного обслуговування машин.
Головними причинами недоліків в організації підготовки техніки до проведення весняно-польових робіт є низька організація проведення ремонтно-обслуговуючих робіт за відсутності належної бази та потрібного ремонтно-технологічного обладнання, недостатня кількість висококваліфікованих спеціалістів з ремонту й обслуговування техніки та невідповідність методів обслуговування і ремонту фактичним потребам.
Основою високоефективної експлуатації сільськогосподарських машин є вчасне та правильне, відповідно до вимог нормативно-технічної документації, технічне обслуговування й ремонт їх після виконання весняно-польових робіт. У систему ТО й ремонту включено, насамперед, їхнє технічно правильно виконане регулювання. Розглянемо деякі основні аспекти регулювання машин для передпосівного обробітку грунту, наприклад, борін. Глибину ходу робочих органів голчастих борін регулюють гвинтовою стяжкою. При цьому раму голчастої борони встановлюють у горизонтальній площині за допомогою гвинтової тяги. У пружинних борін глибину ходу регулюють зміною положення осі опорного колеса гвинтом.
Кут атаки робочих органів дискової борони регулюють зміною положення осі батареї відносно рами. Для виконання цієї операції відкручують гайку, переміщуючи вісь батареї, і фіксують її положення фіксатором. Кут атаки робочих органів голчастих борін регулюють переміщенням стяжки.
По закінченні ремонту борони, як і інші сільськогосподарські знаряддя, підлягають ретельному контролю.

Технічні вимоги до відремонтованих борін
Непрямолінійність поперечних і повздовжніх брусів рами в ненавантаженому стані на всій їхній довжині не повинна перевищувати 5 мм, а бруси мають бути перпендикулярними один до одного. Різниця діагоналей на прямокутних ділянках рами не допускається більше ніж 12 мм. Значення допустимих розмірів та їхнє відхилення контролюють за допомогою плоского кутника УП-2-250 і лінійки 500. Овальність поверхонь отворів під болти й пальці кріплення елементів рами допускається не більше 1 мм і вимірюється штангенциркулем ШЦ-1-125-0,1.
Бруси середньої рами борін розміщують в одній площині, з відхиленням не більше 3 мм, при цьому бічні рами борін надійно з’єднують із середньою рамою (вони мають вільно входити в поперечні бруси основної рами). Штирі, які фіксують бічні бруси в поперечинах, мають вільно входити в отвори цих брусів і надійно утримувати їх у заданому положенні. Нахил отворів бічних рухомих брусів для кріплення батарей на кути атаки має не перевищувати 1,5° величини заданого регулювання. Скоби кронштейнів і нижні стінки труб розміщують в одній площині, при цьому заклепки та зварні шви не повинні перешкоджати встановленню й переміщенню деталей під час регулювання.
Під час підготовки до весняно-польових робіт особливу увагу звертають на стан підшипників кочення, радіальний зазор для підшипників кулькових і монтажну висоту для роликових. Основні контрольовані параметри наведено в табл. 1.
Непрямолінійність деталей причепа має становити не більше 12 мм на всій довжині. Серга для причіплювання із трактором має вільно провертатися на своїй осі.
Спрацювання робочої поверхні та лущильників допускається до діаметра 620 мм, а западини дисків — до 450 мм. Величина спрацювання посадкової поверхні квадратного отвору має не перевищувати 34 мм. Під час ремонту диски загострюють з опуклого боку під кутом 45° і товщину леза роблять 0,1–0,5 мм, вимірювання ведуть штангенциркулем ШЦ-11- 250- 0,05 на віддалі 0,5 мм від крайки. Непрямолінійність осі дискової борони не може перевищувати 3 мм на всій довжині. Перевірку проводять на призмах із застосуванням штангенрейсмуса.
Батарея має вільно провертатися в підшипниках від прикладеного рукою зусилля, з недопустимістю зачіплювання дисків із чистиками, які регулюють уздовж усієї батареї. Зазор між поверхнею диска й чистика має становити до 4 мм, а осьове й радіальне биття дисків по зовнішньому діаметру — не перевищувати більше 5 мм. Під час складання борони диски у батареях повинні щільно стискатися між шпульками, а відстань між сусідніми дисками має бути однаковою з відхиленням не більше 2 мм. Виступання квадратної частини осі під кінцеву шайбу після встановлення дисків і пружинних шайб має становити від 5 до 20 мм. Під час регулювання диски батареї повинні торкатися контрольного майданчика, просвіт, який допускається між окремими дисками й поверхнею майданчика, — не більше 5 міліметрів.
Під час складання коліс зовнішні кільця підшипників запресовують у маточини та корпуси до упору, а внутрішні кільця — до буртиків на осі. Колеса фіксують міцно на осях штифтами, гайками або стопорними кільцями, а осьове переміщення коліс має становити не більше 2 мм. Колесо треба встановити так, щоб площина його була перпендикулярною до опорної поверхні з відхиленням від вертикальної площини назовні не більше 3°; радіальне биття колеса — не більше 8 мм, а осьове — 10 мм. Регулюють так, щоб осьовий вільний хід коліс на конічних підшипниках становив 0,10–0,35 мм. Після затягування корончасті гайки кріплення маточин ретельно шплінтують, при цьому осі самовстановлених коліс мають вільно провертатися в кронштейнах, а колеса самовстановлюватися в потрібному положенні. Гребенеріз складають так, щоб диск до підшипника був установлений випуклим боком і вільно провертався на осі від зусилля руки. Шарнірні рухомі з’єднання мають давати змогу вільного переміщення з’єднувальних деталей.
Тиск повітря в шинах самовстановлених коліс — 0,28–0,30 МПа, а ходових — 0.20–0.25 МПа. Механізм гідрокерування, який з’єднаний із гідросистемою трактора, має забезпечувати піднімання в транспортне положення й примусове заглиблення дисків гідрофікованих борін.
Однією із часто застосовуваних деталей робочих органів машин для обробітку грунтів є стрільчасті лапи культиваторів, які широко використовують у всіх грунтово-кліматичних зонах України. Лише за останні роки в нашій країні щороку виробляють від 8 до 11 тис. культиваторів і розпушувачів, на яких встановлюють стрільчасті лапи. Інтенсивне абразивне спрацювання їх зумовлює малий строк експлуатації, що спричинює потребу випускати додаткові комплекти лап як запасні частини. Крім того, із затупленням лез значно знижується якість обробітку грунту і зростають витрати паливо-мастильних матеріалів. Так, термін служби стрільчастих лап культиваторів, залежно від умов експлуатації, становить від 80 до 200 га. Тому підвищення довговічності лап є однією з актуальних проблем забезпечення надійності культиваторів.
Основним обладнанням для суцільного та міжрядного знищення бур’янів, для передпосівного обробітку й розпушування грунту може бути використано культиватор КПС-4, який оснащується стрільчастими лапами з хвостовиками. Лише для стрільчастих лап стандарт передбачає 21 типорозмір, включаючи як звичайні лапи, так і наплавлені зносостійким матеріалом.
Основним критерієм граничного спрацювання стрільчастих лап є зменшення ширини крила в середній частині до 36–38 мм і досягнення лінійного спрацювання носка до 30 мм. Гранична товщина різальної кромки леза стрільчастої лапи має перебувати в межах 0,8–1,0 мм. Зазначимо, що лінійне спрацювання лапи до загострення перебуває в межах 2–5 міліметрів.
Виходячи з цього, перед підприємствами сільськогосподарського машинобудування постає завдання підвищення терміну використання культиваторних лап без заміни та загострення.
Напрями підвищення довговічності лап культиваторів, які використовують у машинобудуванні та в машиноремонті, можна розподілити на такі групи:
n обгрунтування конструкції лап культиваторів;
n оптимізація геометрії різальних кромок лез лап культиваторів для забезпечення їхнього самозагострення;
n пошук та обгрунтування нових матеріалів для виготовлення лап;
n використання різноманітних методів хіміко-термічної і термічної обробки;
n нанесення зміцнювальних і зносостійких покриттів.
Лапи культиваторів виготовляють із сталі 65Г із твердістю різальної кромки 44...54 HRC. Крім того, проводили експериментальні дослідження культиваторних лап, які було виготовлено з двошарового листа завтовшки 5–6 мм. Основа листа була виготовлена із сталі 65Г, а зносостійкий шар — із сталі Х6Ф1 твердістю HRC 20. Технологію розробили співробітники ВІСГОМу та Інституту чорної металургії.
Мали своє застосування збірні лапи культиваторів зі з’ємними лезами. Такі леза являють собою сегмент із сталі У8. Накладні сегменти використовують у ремонтному виробництві під час відновлення лез.
Відомі дослідження підвищення довговічності лап завдяки зміцненню тильної сторони цементацією, ціануванням і гартуванням. Але у виробництві їх не застосовують.
У 50–60-ті роки минулого століття вчені УНДІМу працювали над підвищенням довговічності лемешів плугів і лап культиваторів хромуванням. Так, на поверхню тертя та на ріжучі кромки лап культиватора наносили електролітичний хром завтовшки 0,15–0,27 мм. Випробування засвідчили, що довговічність таких робочих органів зростала вчетверо-вп’ятеро. Але з огляду на велику трудомісткість і собівартість технологія нанесення хрому не була впроваджена у виробництво.
Науковці ІЕЗ ім. Патона встановили можливість нарощування сталевих деталей із товщиною різальної кромки 1,0–1,5 мм легованими зносостійкими сплавами сормайт-1, ТС-1, БХ та псевдосплавами ПС-14-80, ПС-14-60.
На заводах із масовим виробництвом робочих органів грунтообробної техніки “Червона зірка” (Кіровоград) і “Красний Акай” (Ростов-на-Дону) знайшло своє застосування індукційне наплавлення деталей сормайтом, релітом і псевдосплавами сумішей на основі сормайту.
У ремонтному виробництві для зміцнення лап культиваторів використовують газове і дугове наплавлення такими присадними матеріалами: сормайтом, сталінітом, самофлюсуючими сплавами на основі нікелю.
Плазмове напилювання робочих органів порошками системи оксид алюмінію — нікель забезпечило підвищення зносостійкості лап культиваторів удвічі-втричі порівняно із серійними.
Важливе значення для виробництва високонадійної грунтообробної техніки має реалізація принципу самозагострення під час виготовлення їхніх робочих органів. Принцип самозагострення характеризується вибірковим спрацюванням деталей і забезпечує збереження загостреної конфігурації різальної кромки лапи культиватора в процесі роботи. За раціонального обгрунтування товщини твердого й м’якого шарів вдається підтримувати загострений профіль різальної кромки лапи культиватора на одному рівні. При цьому твердіший шар різальної кромки лапи спрацьовується повільніше, ніж м’який шар. Для підвищення довговічності лап можна використовувати нижнє або верхнє зміцнення леза.
Для культиваторних лап з нижнім зміцненням рекомендується, щоб товщина твердого шару була не більше ніж 0,5 мм, а твердість його була в 1,2–2,8 раза більша, ніж м’якого шару.
Останніми роками науковці Національного аграрного університету для підвищення довговічності різальних елементів грунтообробних машин запропонували ефективний напрям, який передбачає управління їхнім спрацюванням завдяки дискретному зміцненню лез за довжиною або за площею. Випробування засвідчили, що, завдяки оптимальному розміщенню зміцнюючих наплавлювальних точок, довговічність лемеша плуга, виготовленого із сталі Л53, можна підвищити в 4,5–4,8 раза.
Для індукційного та газопорошкового наплавлення різальних елементів можна використати порошки на основі заліза: ПГ-УС25, ПГ-С27, ПГ-ФБХ-6-2.
Для газопорошкового та плазмово-порошкового наплавлення різальних елементів робочих органів грунтообробних машин значний інтерес становлять порошки на основі нікелю. Країни СНД можуть запропонувати такі суміші: УС-25, сталініт, вокар; шіхти БХ, КБ. Зарубіжні фірми випускають самофлюсуючі порошки Cabot (США), “ИТР” (Австрія).
Для підвищення ресурсу стрільчастих лап культиваторів у Кіровоградському національному технічному університеті розроблено технологічний процес наплавлення лап композиційними покриттями із суміші порошків ПГ-УС-25 і КХНП-20 перемінного складу. Наплавлені шари мають агрегатну твердість HRC 54-56. Експлуатаційними випробуваннями встановлено, що довговічність таких лап в 1,45 раза вища за серійні. Розроблений технологічний процес впроваджено на ВАТ “Червона зірка” (Кіровоград).
Виконання вимог нормативно-технічної документації під час регулювання машин з підготування до весняно-полових робіт дасть змогу вчасно та якісно підготувати грунт, що стане запорукою високих урожаїв сільськогосподарських культур.

С. Карабиньош,
А. Новицький,
В. Сиволапов
Національний аграрний університет