Денис Александрович Миронов, кандидат технических наук, научный сотрудник
Москва
Denis A. Mironov, Ph.D.(Eng.), research engineer
Moscow
Сергей Алексеевич Сидоров, доктор технических наук, главный научный сотрудник
Москва
Sergey A. Sidorov, Dr.Sc.(Eng.), chief research engineer
Moscow
Игорь Викторович Лискин, научный сотрудник
Москва
Igor V. Liskin, research engineer
Moscow
Важнейшая задача при создании конкурентоспособной сельскохозяйственной техники – производство высокоресурсных деталей. Разработка новых технологий и материалов определяет технический уровень сельскохозяйственного машиностроения. Лемех плуга служит наиболее нагруженной и важной деталью, от параметров которой зависят качественные, энергетические и экономические показатели технологической операции вспашки. (Цель исследования) Разработать и подтвердить теоретически материаловедческие и технологические параметры лемехов плугов, обеспечивающие повышение их долговечности и работоспособности. (Материалы и методы) Отметили низкий уровень качества отечественных лемехов плугов, изготовленных без применения современных технологий. Проанализировали материалы лемехов и других деталей почвообрабатывающих орудий, выпускаемых ведущими зарубежными фирмами, и пришли к выводу, что в их производстве используют низкои среднеуглеродистые борсодержащие легированные и высоколегированные стали. Ведущие мировые производители деталей также часто применяют поверхностное наплавочное упрочнение их твердосплавными покрытиями. (Результаты и обсуждение) Теоретически и экспериментально обосновали направления повышения прочности и износостойкости лемешных рабочих органов. Выбрали материалы основы лемехов преимущественно исходя из параметров прочности. Провели сравнительные лабораторные испытания различных материалов и образцов-свидетелей (в том числе двухслойных) на абразивную износостойкость на двух стендовых установках. Определили материалы твердосплавных покрытий, уточнили коэффициенты относительной износостойкости рекомендованных к использованию в конструкциях лемехов сталей твердосплавных слоев. Рассмотрели технологический способ упрочнения машинных рабочих органов. (Выводы) Предложили упрощенную расчетную методику выбора конструктивно-материаловедческих параметров (толщины и ширины упрочняющих покрытий) лезвий лемехов и накладных долот, в зависимости от износных характеристик применяемых материалов и толщины материала основы лемехов. Разработали математические зависимости, определяющие линейный износ лезвия лемеха и его долота в зависимости от характеристик применяемых материалов, конструктивных параметров, почвенных условий и объема наработки. Осуществили проверочные эксплуатационно-ресурсные сравнительные испытания новых разработанных лемехов. Показали, что предельная наработка новых изделий превышает ресурс серийных аналогов в различных почвенно-климатических условиях в 3,5-5,5 раз.
The most important task in designing competitive agricultural machinery is the production of parts with long service life. The development of new technologies and materials determines the technical level of agricultural engineering. The plowshare blade is the most loaded and important part, as its parameters determine the quality, energy and economic indicators of the technological operation of plowing. (Research purpose) To determine and confi rm theoretically material and technological parameters of low quality level of domestic plowshares manufactured without the use of modern technologies. Then they analyze construction materials of plowshares and other parts of tillage implements produced by leading foreign companies, and come to a conclusion that lowand medium-carbon boron-containing alloyed and high-alloyed steels are used in their production. Leading global manufacturers of machine parts also often apply surface hardfacing with carbide coatings. (Results and discussion) The authors have theoretically and experimentally determined the directions of increasing the strength and durability of plowshare working tools. They have chosen basic materials for plowshares basing mainly on the strength parameters. They have conducted comparative laboratory tests of various materials and witness samples (including double-layer ones) for abrasive wear resistance on two bench installations; identifi ed materials for carbide coatings, clarifi ed the relative wear resistance coeffi cients of steel carbide layers recommended for use in the design of plowshares; and considered a technological method of hardening machine working tools. (Conclusions) The authors propose a simplifi ed computational procedure for selecting design and material parameters (thickness and width of hardening coatings) of plowshare blades and over-chisels, depending on the wear characteristics of the materials used and the plowshare thickness. They have stated mathematical relationships that determine the linear wear of plowshare blades and chisels depending on the characteristics of the materials used, design parameters, soil conditions and total operation time and carried out comparative operational and duration testing of newly developed plowshares. It has been shown that the marginal operating time of new products exceeds the duration indicators of serial counterparts in diff erent soil and climatic conditions in 3.5-5.5 times.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.