Прочностные и ресурсные характеристики почворежущих рабочих органов

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.

1. Синеоков Г.Н., Панов И.М. Теория и расчет почвообрабатывающих машин. М.: Машиностроение. 1977. 328 с.

2. Izmaylov A.Yu., Sidorov S.A., Khoroshenkov V.K., Khlusova E.I., Ryabov V.V. Novel high-alloy boron-containing steels for driven elements of tilling machins. Metal Science and Heat Treatment. 2017. Vol. 59. N3-4. 208-210.

3. Sidorov S.A., Khoroshenkov V.K., Lobachevskii Ya.P., Akhmedova T.S. Improving wear resistance of agricultural machine components by applying hard-alloy thick-layer coatings using plasma surfacing. Metallurgist. 2017. Vol. 60. N11-12. 1290-1294.

4. Sidorov S.A., Lobachevskii Ya.P., Khoroshenkov V.K., Akhmedova T.S., Vorob’ev D.A. Wear and breakage resistance of hard alloy coatings strengthened with tungsten carbide. Metallurgist. 2018. Vol. 61. N11-12. 1023-1028.

5. Измайлов А.Ю., Сидоров С.А., Лобачевский Я.П., Хорошенков В.К., Кузнецов П.А., Юрков М.А., Голосиенко С.А. Научные принципы повышения износостойкости рабочих органов почвообрабатывающей техники // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2012. N3. С. 5-7.

6. Миронов Д.А., Лискин И.В., Сидоров С.А. Влияние геометрических параметров долота на тяговые характеристики и ресурс лемехов отечественных плугов // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2015. N6. С. 25-29.

7. Измайлов А.Ю., Лобачевский Я.П., Сидоров С.А., Хорошенков В.К., Лужнова Е.С., Миронов Д.А., Зайцев А.И., Родионова И.Г., Павлов А.А., Амежнов А.В. Использование биметаллических сталей для повышения ресурса рабочих органов сельскохозяйственных машин // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2013. N2. С. 80-81.

8. Мазитов Н.К., Лобачевский Я.П., Рахимов З.С., Хлызов Н.Т., Шарафиев Л.З., Садриев Ф.М., Дмитриев С.Ю. Российская технология обработки почвы и посева на основе собственных конкурентоспособных инновационных машин // Достижения науки и техники АПК. 2014. N7. С. 68-70.

9. Сидоров С.А., Миронов Д.А. Обоснование повышения эксплуатационно-ресурсных характеристик лемехов плугов // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2013. N6. С. 14-17.

10. Mudarisov S.G., Gabitov I.I., Lobachevskiy Ya.P., Mazitov N.K., Rakhimov R.S., Khamaletdinov R.R., Rakhimov I.R., Farkhutdinov I.M., Mukhametdinov A.M., Gareev R.T. Modeling the technological process of tillage. Solli Tillge Reseaarch. 2019. Vol. 190. 70-77.