Спецможливості
Техніка та обладнання

Якість ремонту грунтообробних засобів — гарантія врожаю

11.04.2012
851
Якість ремонту грунтообробних засобів — гарантія врожаю фото, ілюстрація

Основний засіб виробництва в сільському господарстві - грунт. Для створення сприятливих умов для зростання і розвитку культурних рослин здійснюють механічний його обробіток: оранку, глибоке розпушування, лущення, фрезерування, культивацію, боронування, коткування тощо. Якість обробітку грунту, енергетичні та загальні витрати на обробіток значною мірою визначаються конструкційними параметрами й станом робочих органів техніки. 

Основний засіб виробництва в сільському господарстві - грунт. Для створення сприятливих умов для зростання і розвитку культурних рослин здійснюють механічний його обробіток: оранку, глибоке розпушування, лущення, фрезерування, культивацію, боронування, коткування тощо. Якість обробітку грунту, енергетичні та загальні витрати на обробіток значною мірою визначаються конструкційними параметрами й станом робочих органів техніки.

С. Карабиньош, доцент,
А. Новицький, доцент,
К. Войтенко, студент,
Національний університет біоресурсів
і природокористування України

Ресурс сучасних робочих органів грунтообробних знарядь значною мірою залежить від матеріалу заготівки та способу її зміцнення. Робочі органи схильні, здебільшого, до абразивного зношування. Зменшення інтенсивності цього виду спрацювання можливе завдяки здійсненню певних операцій зі зміцнення робочої поверхні. З огляду на це пошук ефективного технологічного процесу відновлення та зміцнення робочих грунтообробних органів наразі актуальний. Відомі донині способи зміцнення порівняно дорогі й потребують значних затрат праці.
   Нині для основного обробітку грунту - оранки - використовують робочі органи, конструкційні параметри яких були розроблені 40-50 років тому. І якщо в 60-х рр. минулого століття швидкість оранки не перевищувала 5 км/год, то нині вона сягає 8-10 км/год. Відчутно зросла маса сучасних машин, що спричинило підвищення ущільнювання грунтів. Навантаження на робочі органи грунтообробних агрегатів зросло приблизно вчетверо, хоча самі робочі органи не змінилися ані конструкційно, ані в плані матеріалів, які застосовують для їхнього виготовлення.
Задля подовження працездатності грунтообробних знарядь зношені та зігнуті зуби борін відтягують і правлять із нагріванням ковальським способом за різниці у їхній довжині не більше 10 мм. Робочу частину зуба гартують, нагріваючи до 820...840°С і охолоджують у теплій воді за температури 30...35°С. Під час складання борони зуби встановлюють ребром за ходом, а зуби із смугової сталі - вузькою гранню за ходом.
Тріщини біля квадратного отвору заварюють електрозварюванням із дальшою обробкою. За зношування квадратних отворів приварюють накладку з квадратним отвором, виготовлену ковальським способом із вибракуваної частини борони. Під час зварювання на раму накладають мокрий азбест або розчин глини, щоб не порушити термообробку.
Первинну форму і розміри деталі без нанесення шару металів або інших матеріалів відновлюють способом тиску. Цей метод грунтується на зміні форми деталі під тиском у результаті пластичної деформації матеріалу деталі. У ремонтних майстернях здебільшого використовують цей спосіб під час ремонту лемешів, борін, лап культиваторів, плоскорізів тощо.
Відновлюють деталі тиском із попереднім нагріванням і без нього. За попереднього нагрівання значно знижується потрібне зусилля. Спосіб обробки деталей тиском має низку переваг: простота, невисока трудомісткість, добра якість і низька вартість.
Недоліки - зміна механічних властивостей деталі й поява тріщин, яким можна запобігти дальшим відпалюванням, нормалізацією або відпусканням.
Відтягування зуба борони здійснюється під час дії навантаження по осі деталі. При цьому, завдяки збільшенню висоти деталі (деформації матеріалу), можна зменшити зовнішній розмір робочих органів борін до нормального і забезпечити потрібний.
По закінченні ремонту борони, як й інші сільгоспзнаряддя, підлягають ретельному контролю.

Технічні вимоги до відремонтованих борін
Непрямолінійність поперечних і поздовжніх брусів рами в ненавантаженому стані за всією їхньою довжиною має не перевищувати 5 мм, а бруси мають бути перпендикулярними один до одного. Збільшення різниці діагоналей на прямокутних ділянках рами понад 12 мм не допускається. Значення допустимих розмірів і їхніх відхилень контролюють за допомогою плоского кутника УП-2-250 і лінійки 500. Овальність поверхонь отворів під болти й пальці кріплення елементів рами допускається на рівні не більше 1 мм (її вимірюють штангенциркулем ШЦ-1-125-0,1).
Бруси середньої рами борін розміщують в одній площині з відхиленням не більше 3 мм, до того ж, 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 не має перевищувати 1,5° величини заданого регулювання. Скоби кронштейнів і нижні стінки труб розміщують в одній площині, при цьому заклепки та зварювальні шви не мають перешкоджати встановленню і переміщенню деталей під час регулювання.
До деталей, які потребують відновлення своїх розмірів та підвищення працездатності, належать сталеві диски сошників зернових сівалок. Під час експлуатації в середовищі грунту в дискового сошника можуть виникати такі характерні дефекти: щілина в місці сходження дисків понад 5 мм; зношування диска за діаметром понад допустимий розмір; затуплення та зминання леза (крайки); зношування підшипників і внутрішньої поверхні ступиць під підшипники; руйнування зварювальних швів осей; зношування очищувачів зернонапрямних каналів; пошкодження нарізі осей, гайок, болтів; тріщини та вигинання деталей; жолоблення дисків; зношування дисків у місці контакту з вкладкою; пошкодження лакофарбових покриттів.
   Наразі в Україні значну частину посівів зернових висівають із допомогою сімейства сівалок типу СЗ-3,6, обладнаних переважно сошниками дискового типу. Невеликий термін технологічно допустимої роботи дисків зумовлений зношуванням робочої поверхні до діаметра 320 мм.
Дисковий сошник втрачає свою працездатність у разі, коли розмір щілини між різальними крайками дисків у місці їхнього сходження на сошнику становить 5 мм. Здебільшого величину щілини визначають за зменшенням зовнішнього діаметра дисків унаслідок їхнього зношування, що призводить також до занадто мілкого загортання насіння.
Наприклад, сошники із допустимою за розміром щілиною в точці сходження дисків укладають 95% насіння на потрібну глибину (30-50 мм), а зношені за зовнішнім діаметром (324-330 мм) - лише 43% насіння за потрібної глибини їхнього загортання. При цьому спостерігається зниження динамічної точки сходження дисків сошника відносно дна борозни, що може спричинити певну нерівномірність висівання зерна та погіршення умов його зростання.
   Чи не найголовніша причина вибраковування дисків - зношування поверхні за їхнім зовнішнім діаметром та місця контакту із кільцевою прокладкою. Причиною зношування, окрім абразивного стирання, є також корозія.
Аналіз механізму зношування диска сошника свідчить, що його природа має механічний, фізичний, хімічний та інші характери. Механічне спрацювання спричинює специфічна взаємодія металу з абразивними частинками грунтової маси. Останні з великою відносною швидкістю ковзають поверхнею деталі з певним зусиллям, яке залежить від фізико-механічних властивостей, розмірів і густини абразивної маси. Окрім того, ці частинки вдавлюються в метал диска і створюють умови для виникнення та розвитку дефектів на його поверхні.
З огляду на це проблема підвищення довговічності зношених дисків сошника доволі актуальна. Для досягнення належних експлуатаційних характеристик (стійкість проти зношування, ударних та втомних знакозмінних навантажень) диски сошника зернових сівалок піддають термічній обробці: гартуванню нагріванням струмами високої частоти до 900±30°С і відпусканню у штампах з індукційним нагріванням до 450..500°С та повітряному охолодженню. Структура металу після такого режиму термообробки являє собою троостит або троостито-сорбіт.
Полозкові сошники, встановлені на сівалках СЗ-3,6, ефективно працюють на різних типах грунтів під час сівби зернових. Практика свідчить, що зі збільшенням напрацювання змінюється геометрія леза полозу, із досягненням наробітку 20-25 га лезо заокруглюється, внаслідок чого якість борозноутворення погіршується. За збільшення товщини різальної крайки з 1 до 6 мм тяговий опір збільшується в 1,5-2 рази, зростає витрата паливно-мастильних матеріалів.
Правкою відновлюють деталі, які під час роботи зігнулися, скрутилися, покоробилися. Здійснюється це завдяки докладанню зусилля або крутного моменту, які за напрямком мають збігатися з напрямком потрібної деформації.
Цей спосіб застосовують із нагріванням і без нього. Правлять деталі під пресом на спеціальних підставках або призмах. Спосіб передбачає забезпечення високої твердості й зносостійкості поверхні відновлених деталей. Виконують виправлення дефекту зношення термічною і хіміко-термічною обробкою, а також наклепуванням поверхні.
Із термічних видів обробки на ремонтних підприємствах найпоширеніші гартування і відпускання. Гартуванням називається термічна операція, що передбачає збільшення твердості оброблюваного виробу і полягає в нагріванні сталевих виробів до певної температури, витримуванні їх за цих температур й охолодженні в різних рідинах. Для гартування можна використати два способи нагрівання - об'ємний і поверхневий. За об'ємного способу деталі нагрівають у термопечах спершу повільно до 300...400°С, а потім швидко - до гартівної температури. Таке ступінчасте нагрівання запобігає коробленню деталей та утворенню на їхній поверхні окалини. Поверхневе нагрівання здійснюють ацетилено-кисневим або газо-кисневим полум'ям на спеціальних багатополум'яних пальниках для мікрофакельного спалювання, з тим щоб забезпечити рівномірне прогрівання виробів. Цей спосіб нагрівання застосовують для створення твердого, зносостійкого шару невеликої товщини, щоб м'яка серцевина добре протистояла ударним навантаженням. Температуру нагрівання під час загартування вибирають залежно від марки сталі та вмісту в ній вуглецю. Якість гартування значною мірою залежить від швидкості охолодження: що більше вуглецю і легуючих елементів у сталі, то меншою має бути швидкість охолодження.
Гартування різниться швидкістю охолодження: сильне, помірне і слабке. Сильне гартування проводять охолодженням за 15...20°С у водних розчинах кухарської або кальцинованої соди (10-15%). Помірне гартування здійснюють охолодженням у мінеральній олії, гліцерині, у воді, вкритій тонким шаром олії (20-40 мм). До рідин, що дають слабке гартування, належать: водний розчин азотно-кислого калію або натрію. Слабке гартування можна отримати також за охолодження струменем повітря.
Щоб уникнути короблення деталей і появи тріщин під час гартування, слід правильно занурювати їх в охолоджувальну рідину. Довгі деталі (валики, тяги тощо) занурюють вертикально, леміш плуга - спинкою, ланку гусениці - ребром. Після занурення деталь деякий час переміщають угору і вниз, злегка погойдуючи, щоб уникнути утворення парової сорочки навколо деталі.
Щоб зняти внутрішню напругу, що виникла під час гартування, та зменшити крихкість і в'язкість сталі, проводять відпускання, тобто деталі нагрівають до 150...650°С, а потім швидко або повільно охолоджують. У ремонтній практиці використовують низьке, середнє і високе відпускання. Низьке відпускання проводять за нагрівання до 150...200°С. При цьому твердість загартованої поверхні не змінюється, але знімається внутрішня напруга. Середнє відпускання передбачає нагрівання до 300...400°С. Знімається внутрішня напруга, збільшується в'язкість і дещо знижується твердість. Часто проводять нагрівання загартованої деталі до 250...650°С, а також здійснюють високе відпускання. Збільшення температури нагрівання і часу витримки знижує твердість і збільшує в'язкість.
Із хіміко-термічних способів під час ремонту можна використати цементацію. Її виконують, нагріваючи деталі до 900...950°С у середовищі, що містить вуглець, витримуючи ремонтовані органи за цієї температури й повільно охолоджуючи. Цементацію рекомендують для деталей із малим вмістом вуглецю (до 0,25%).
  Відновлення та ремонт дисків сошників зернової сівалки, повторний їхній продаж на ринку за порівняно нижчими цінами (20-25 грн/диск) нададуть користувачеві можливість вільного вибору: придбання нових (37-45 грн/диск) чи відновлених дешевших дисків - і почасти обмежить монополію виробника технічних засобів. З огляду на це, а також із урахуванням щорічної потреби в таких деталях через значну кількість їхнього вибраковування внаслідок невідповідності геометричним розмірам доцільно використовувати енергоощадні процеси ремонту деталей грунтообробних машин.    

Інтерв'ю
Нова кліматична політика ЄС і міжнародних організацій викликала занепокоєння широких кіл виробників по всьому світі. Адже вона вимагає закрити цілі галузі. І хоча йдеться передусім про видобуток корисних копалин, енергетику і металургію,... Подробнее
Родіон Рибчинський, голова асоціації «Борошномели України»
Український ринок борошна незважаючи на негативні тенденції розвивається, для продукції відриваються кордони нових країн, а підприємства будують та оновлюють свої потужності. Про життя борошномелам

1
0