Підвищення зносостійкості лап культиваторів обґрунтуванням форми та параметрів локального зміцнення леза : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук : 05.02.04 - Тертя та зношування в машинах

Abstract

Дисертація присвячена підвищенню зносостійкості та зменшенню енергоємності лап культиваторів обґрунтуванням форми і раціональних параметрів локального зміцнення леза та врахуванням властивостей напружено-деформованого стану ґрунтового середовища. Виявлено закономірності взаємодії різальних елементів лап культиваторів з абразивним ґрунтовим середовищем, теоретично визначено та експериментально досліджено вплив фізико-механічних та реологічних властивостей ґрунту на формоутворення поверхні леза лап культиваторів за умови мінімізації швидкості зношування та витрат на тертя при взаємодії з абразивним середовищем. Теоретично досліджено процес зношування поверхні локально зміцненого леза лапи культиватора з локальним зміцненням леза в процесі взаємодії з ґрунтовим середовищем. Обґрунтовано раціональні параметри локального зміцнення леза лап культиваторів для отримання мінімальної швидкості їх зношування. Стендові та експлуатаційні дослідження показали доцільність застосування локального зміцнення твердосплавними матеріалами леза лап культиваторів при їх виготовленні для підвищення їх зносостійкості та зменшенні втрат на тертя при експлуатації. Показано, що економічний ефект від впровадження запропонованих конструкцій робочих органів культиваторів з криволінійною формою та локальним зміцненням леза досягається за рахунок зменшення втрат на тертя, а також підвищення їх ресурсу

Диссертация посвящена проблеме повышения долговечности лап культиваторов путем управления износостойкостью за счет обоснования формы и параметров локального упрочнения лезвия с учетом физико-механических и реологических свойств почвы. Анализ существующих методов повышения долговечности почвообрабатывающих орудий показал, что форма и параметры локального упрочнения лезвия культиваторных лап не получили должного теоретического и экспериментального обоснования с точки зрения изнашивания и энергетических затрат при выполнении технологического процесса. Впервые теоретически обосновано и экспериментально, по разработанной методике, исследован процесс износа и получены зависимости абсолютной скорости изнашивания лап культиваторов от комплексного влияния параметров локального упрочнения, физико-механических и реологических свойств почвы и эксплуатационных параметров. Установлена взаимосвязь между свойствами материала основы лапы и локального упрочнения, скоростного режима и величиной скорости абсолютного износа, что позволяет определять эффективную форму лезвия лапы культиватора при изнашивании. Комплексным анализом результатов теоретических и экспериментальных исследований и проведением многофакторного эксперимента определены рациональные значения конструктивных параметров локального упрочнения лезвия лапы культиватора: диаметр упрочнения – 0,0065 м; шаг упрочнения – 0,0117 м. Выявлено, что наибольшее влияние на величину тягового сопротивления культиваторных лап имеет глубина обработки почвы. При скорости движения V= 1,0 м/с и изменении глубины обработки в интервале от 0,06 м до 0,12 м разработанная лапа в сравнении с серийной стрельчатой лапой имеет меньшее на 16,1% тяговое сопротивление. Экспериментальными исследованиями изнашивания культиваторных лап с рациональным профилем лезвия установлено уменьшение в 1,7 раза значения линейного и в 1,4 раза весового износа в сравнении серийными лапами. Выявлено влияние на скорость изнашивания лап способа локального упрочнения лезвия. Применение нижнего локального упрочнения обеспечивает 1,13 раза, а верхнего – в 2,0 раза величины линейного износа в сравнении с серийными рабочими органами. Проведенные исследования свидетельствуют о том, что скоростью изнашивания и тяговым сопротивлением можно управлять, изменяя форму и параметры локального упрочнения лезвия культиваторных лап.

The dissertation is devoted to the issue of increasing durability and decreasing energy output ratio of cultivating tineby explaining the form and rational parameters of local strengthening of blades and taking into account characteristics of tensely malformed condition of ground. In the dissertation, consistent patterns of interworking between cutting elements of cultivating tine and abrasive ground are discovered. The author theoretically defines and practically studies the influence of physical and mechanical as well as rheological characteristics of ground on form-building of blade surface in cultivating tinein case of minimizing the speed of deviation and energy on friction when in contact with abrasive surroundings. The process of aging the surface of locally strengthened blade of cultivating tine with local strengthening of a blade when in contact with ground is theoretically analyzed. The author explains rational parameters of locally strengthened blade of cultivating tine to get minimal time of aging. Bench and exploit tests prove rational use of local strengthening with hardmetal materials of cultivating tineblades when manufacturing in order to increase durability and decrease losses because of friction during exploitations. The author proves that economic effect of using the offered constructions of working parts in cultivators with curvilinear form and local blade strengthening is due to decreasing energy on friction and resource increasing.