Спецможливості
Техніка та обладнання

Відновлення деталей сільгосптехніки

28.12.2010
1111
Відновлення деталей сільгосптехніки фото, ілюстрація

Як забезпечити довговічність сільськогосподарської техніки? Це питання часто-густо стає наріжним каменем діяльності сучасного вітчизняного аграрія.

Як забезпечити довговічність сільськогосподарської техніки? Це питання часто-густо стає наріжним каменем діяльності сучасного вітчизняного аграрія.

Сучасне сільгоспвиробництво практично неможливо уявити без застосування як на полях, так і на фермах високоефективних сільгоспмашин, знарядь, реманенту та інструментів. Проблема забезпечення потрібної довговічності техніки в сільгоспвиробництві завжди залишається актуальною. З огляду на це потрібне уточнення основних пріоритетних напрямів розвитку підприємств сільгосмашинобудування. Водночас із такими важливими завданнями, як використання новітніх матеріалів і високоякісних комплектуючих техніки, які вирішують на підприємствах і в проектно-конструкторських організаціях галузі, триває робота з розвитку сучасної елементної бази та оптимізації конструкцій робочих органів для реалізації основних виробничих процесів АПК. Напрями підвищення довговічності робочих органів сільськогосподарських машин, які використовують у машинобудуванні та ремонті, можна розподілити на такі групи:
- обгрунтування досконалих конструкцій;
- оптимізація геометрії різальних кромок лез для забезпечення їхнього самозагострення;
- пошук і обгрунтування нових матеріалів для їхнього виготовлення;
- використання різноманітних методів хіміко-термічної і термічної обробок;
- нанесення зміцнювальних і зносостійких покриттів.
Важливе значення для виробництва високонадійної сільгосптехніки має реалізація принципу самозагострення під час виготовлення їхніх робочих органів. Принцип самозагостріння характеризується вибірковим спрацюванням деталей і забезпечує збереження загостреної конфігурації різальної кромки деталі в процесі роботи. За раціонального обгрунтування товщини твердого й м'якого шарів вдається підтримувати загострений профіль різальної кромки на одному рівні. При цьому твердіший шар різальної кромки спрацьовується повільніше, ніж м'який. Для подовження періоду довговічності деталей можна використати нижнє або верхнє зміцнення леза.
  Встановлено, що одна з найбільш спрацьовуваних деталей плугів - леміш. Відомо, що опір лемеша становить 50-70% опору корпуса плуга. Тобто від стану лемеша, товщини різальної кромки та кута загострення залежить загальний опір плуга. Частіше застосовують долотоподібні лемеші. Виготовляють їх із спеціальної лемішної сталі Л-53, Л-65. Носок і лезо лемеша загартовують і відпускають на ширину 15-20 мм. Лезо лемеша загострюють до товщини 1 мм та кута не більше ніж 40°. Леміш, спрацьований до ширини менше 108 мм (перевіряють за допомогою спеціального шаблона), відновлюють відтягуванням до нормального профілю із відхиленням за шириною не більше 5 мм, а за довжиною - не більше 10 мм завдяки металу тильної сторони (магазина). Відтягування виконують не більше чотирьох-п'яти разів. Поверхня відтягнутого лемеша має бути рівна, без тріщин. Відхилення його стінки від площинності допускається не більше 2 мм, випуклість робочої поверхні леза - до 4 міліметрів.
Після відтягування леміш загострюють із лицьової сторони, потім нагрівають до 700...800°С і гартують на ширину 20-25 мм у солоній 10%-ній воді за температури 40°С протягом 6 с з боку леза до твердості 440-650 НВ і відпускають за t=350°С із охолодженням на повітрі. Для підвищення стійкості проти спрацювання лезо лемеша виготовляють самозагострювальним, наплавляючи його тильний бік твердим сплавом "Сормайт № 1". Перед наплавленням у лемеша відтягують смугу завширшки 25-30 мм з боку леза і ділянку завширшки 55-65 мм біля носка. Товщина наплавленого шару має становити 1,4-2 мм. У ремонтних майстернях підприємств АПК наплавлення здійснюють ацетилено-кисневим полум'ям дротом діаметром 6 мм із "Сормайту №1". Коли спрацювання становить 18-22 мм (ширина лемеша - менше 92-90 мм), леміш відновлюють приварюванням додаткової смуги, виготовленої з бракованих лемешів або із смугової, спеціального профілю, сталі 45. Для цього попередньо відрізають спрацьовану частину лемеша за допомогою повітряно-плазмового або повітряно-газового пальника.
Основним знаряддям для суцільного й міжрядного знищення бур'янів, для передпосівного обробітку та розпушування грунту використовують культиватори, які оснащуються стрілчастими лапами з хвостовиками. Лише для стрілчастих лап стандарт передбачає 21 типорозмір, включаючи як звичайні лапи, так і наплавлені зносостійким матеріалом. Основним критерієм граничного спрацювання 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 має становити 0,8-1 мм. Слід зазначити, що лінійне спрацювання лапи до загострення становить 2-5 мм. Виходячи з цього, перед підприємствами сільгоспмашинобудування постає завдання подовження терміну використання культиваторних лап без їхньої заміни способом самозагострення.
Лапи культиваторів виготовляють із сталі 65Г з твердістю різальної кромки 44-54 HRC. Проводили також експериментальні дослідження культиваторних лап, які були виготовлені із 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. Відомі також способи підвищення довговічності лап завдяки зміцненню тильної сторони цементацією, ціануванням і гартуванням. Але вони не знайшли свого застосування у виробництві.
Науковці ІЕЗ ім. Патона встановили можливість нарощування сталевих деталей із товщиною різальної кромки 1-1,5 мм легованими зносостійкими сплавами "Сормайт-1", ТС-1, БХ та псевдосплавами ПС-14-80, ПС-14-60. На заводах з 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.
Для зміцнення й нанесення захисних покриттів дуже перспективним є метод електроерозійного легування (ЕЕЛ). Технологічна суть ЕЕЛ полягає в перенесенні легуючого матеріалу анода на леговану поверхню за іскрового розряду в повітряному середовищі. Завдяки значній гамі металів, які можна використовувати під час ЕЕЛ, участі міжелектродного середовища в процесі формування поверхневих шарів цим методом можна в широких межах змінювати механічні, термічні, електричні, термоемісійні та інші властивості робочих поверхонь деталей під час їхнього виготовлення й ремонту.

Плазмове напилювання робочих органів порошками системи оксид алюмінію-нікель забезпечило підвищення зносостійкості деталей удвічі-втричі порівняно із серійними.
Нещодавно науковці Національного університету біоресурсів і природокористування для підвищення довговічності різальних елементів грунтообробних машин запропонували ефективний напрям, в якому передбачено управління їхнім спрацюванням завдяки дискретному зміцненню лез за довжиною або за площею. Випробування засвідчили, що завдяки оптимальному розміщенню зміцнювальних наплавлюваних точок, довговічність лемеша плуга, виготовленого із сталі Л53, підвищується в 4,5-4,8 раза.
Для індукційного та газопорошкового наплавлення різальних елементів використовують порошки на основі заліза: ПГ-УС25, ПГ-С27, ПГ-ФБХ-6-2. Для газопорошкового й плазмово-порошкового наплавлення різальних елементів робочих органів машин цікавими є порошки на основі нікелю й кобальту. Країни СНД можуть запропонувати такі суміші: УС-25, сталініт, сормайт; шихти БХ, КБ. Зарубіжні фірми випускають самофлюсувальні порошки Cabot (США), "ИТР" (Австрія).
Забезпечити належну точність поверхні під час виготовлення й ремонту деталей здатні холодні методи відновлення. В сучасному виробництві та ремонті більшості виробів автотракторної сільгосптехніки для забезпечення належних експлуатаційних властивостей використовують гальванічне залізнення і хромування. Ці методи дії на поверхневий шар дадуть змогу уникнути негативних явищ, які виникають під час використання гарячих способів. До таких покриттів висувають цілу низку вимог. У них мають бути: добра адгезія, наявність або ненаявність пор у покритті (залежно від умов експлуатації), низька шорсткість поверхні (за умови можливості досягнення значної товщини покриття).
Для ремонтного виробництва, зокрема сільгоспмашин, головне значення має зведення нанівець механічної обробки деталі до і після її відновлення хромуванням.
Деякі з цих методів уже успішно використовують на передових ремонтних підприємствах для механічної обробки деталей, наприклад, чистова обробка деталей із холодною пластичною деформацією. Суть цього методу полягає в тому, що під впливом деформуючого елемента (куля, ролик) за взаємного відносного переміщення інструмента й деталі нерівності оброблюваної поверхні пластично деформуються. Така обробка високопродуктивна й дає можливість отримати поверхню з шорсткістю 9-12 класів у поєднанні зі зміцненням поверхневого шару. Цей метод можна застосовувати для всіх металів, що деформуються в холодному стані: незагартовані сталі, кольорові метали та чавуни. Для обробки пластичною деформацією зовнішніх циліндрових поверхонь і отворів застосовують інструменти й деформуючі елементи різних конструкцій. Якщо потрібно забезпечити високу точність обробки отворів, застосовують жорсткі кулькові та роликові розкатники. Під час обробки деталей пластичною деформацією досягають 40-70% відносного зміцнення, мікротвердість поверхні підвищується на 25-54% за глибини деформації 0,08-0,18 мм, втомна міцність зростає в середньому на 15 відсотків.
  Важливе значення має подовження строку служби корпусних деталей із чавуну, які задають конфігурацію машини та взаємне розміщення інших деталей. Одним із дефектів корпусних деталей, які найважче усунути, є тріщини. Існує ціла гама різних способів усунення тріщин, серед яких, на нашу думку, практичне застосування в сучасних умовах економіки України має газове зварювання.
Газове зварювання чавуну здійснюють нейтральним полум'ям або з невеликим надлишком ацетилену; зварювальні пальники вибирають так, щоб забезпечити потужність полум'я з розрахунку витрати 100-120 л/год ацетилену на 1 мм товщини металу. Залежно від об'єму зварювальних робіт, можна застосовувати пальники № 3, 4 або 5. Присадковим матеріалом можуть бути чавунні прутки діаметром 6-8  м. Розплавленний чавун посилено поглинає кисень з повітря й покривається окисною плівкою. Оскільки температура плавлення чавуну 1200°С, тобто нижча за температуру плавлення його оксидів (1400°С), під час зварювання слід застосовувати флюси, а саме: 1) бура (Na2B4O7); 2) суміш, що складається з 50% бури, 47% бікарбонату натрію (NaHC03) і 3% оксиду кремнію (Si02); 3) суміш 56% бури, 22% карбонату натрію (Na2C03) і 22% карбонату калію (К2СО3).Флюс вносять до місця зварювання способом занурення в нього нагрітого кінця присадкового прутка.
Під час зварювання з підігріванням корпусних деталей із сірого чавуну застосовують спеціальні електроди, наприклад ОМЧ-1. Для покриття електродів застосовують суміш, що складається з крейди (25%), польового шпату (25%), графіту (41%), феромарганцю (9%), рідкого скла (30-35%). Товщина покриття за діаметра електродів від 6 до 10 мм береться в межах 0,5-1,1 мм. Довжина дуги має дорівнювати діаметру електрода. За діаметра електрода 6 мм рекомендується сила струму 250 А, за 8 мм - 350 А і за 10 мм - 450 А. Зварювання чавуну без попереднього підігрівання здійснюють електродами з маловуглецевої сталі, мідними електродами або електродами з монель-металу (сплав міді з нікелем).
Маловуглецевими електродами слугують прутки зі сталі 10 або 08Кп з покриттям (електроди типу Е-34). Зварюють електродами діаметром 3-4 мм за сили струму приблизно 30-40 А/мм діаметра металевого стрижня електрода). Зварюють ділянками з перервами, даючи деталі можливість охолоджуватися до 50...60°С. Із мідних електродів найдосконалішими є електроди ОЗЧ-1. Вони складаються з мідного осердя й покриття: мармур - 27%, феротитан - 6, феромарганець - 2,5, феросиліцій - 5%, плавиковий шпат - 7,5, кварцевий пісок - 4,5 і залізний порошок - 50%, що містить не менше 96% металу. Розчинне скло беруть у кількості 30% до сумарної маси компонентів. Товщину покриття на сторону за діаметра електродів від 3 до 5 мм беруть 0,9-1,6 мм, силу струму - 90-200 А. Зварювання електродами ОЗЧ-1 здійснюють лише постійним струмом за зворотної полярності.
Узагальнюючи викладене, можна сказати, що забезпечення надійності сільгосптехніки залежить від рівня вивчення й досконалості кожного із представлених методів і напрямів. Удосконалення сільгоспмашин, розвиток технологій відновлення їхньої працездатності сприяє дальшому розвитку, ускладненню систем і методів підвищення їхньої надійності. Підвищення довговічності нероздільно пов'язане з проблемою зносостійкості машин, агрегатів і, особливо, робочих органів, від яких залежить якість технологічного процесу. Успішне рішення цих завдань залежить від знання закономірностей тертя й спрацювання, які визначаються не лише властивостями матеріалу деталей, які піддаються тертю, а й умовами їхнього використання.

С. Карабиньош, А. Новицький,
Національний університет біоресурсів і природокористування України

Інтерв'ю
Вже третій рік поспіль у квітні починається масова загибель бджіл. Цього року бджолярі влаштували низку акцій протесту і написали чимало звернень до органів влади. Організатором трьох акцій протесту і автором звернення до президента... Подробнее
Органіка
Садівництво належить до найперспективніших галузей аграрного сектора. Інтенсивні сади у поєднанні з органічним садівництвом збільшують можливості експорту продукції.

1
0