Моделирование трибологических процессов абразивного износа почворежущих деталей

Реферат. Показали, что имитационное моделирование физических процессов дает возможность изучить взаимодействие почворежущих деталей с почвой в течении 2-6 часов наблюдений, когда требуется сжатие временной шкалы на создание новой конструкции. (Цель исследования) Разработать модели трибологического процесса абразивного износа почворежущих деталей на основе совмещения имитационного нагружения поверхностей трения с параметрами силовых эквивалентов реальных почв при последующей эксплуатации. (Материалы и методы) Применили метод имитационного нагружения. На примере плоских эпюр нагружения использовали метод сопоставления силовых эквивалентов имитационного и реального нагружения поверхностей трения почворежущей детали. Описали особенности нестандартного лабораторного оборудования, обеспечивающего построение эпюр нормальных давлений по поверхностям трения. В качестве опытного образца исследовали прямой клин-рыхлитель. (Результаты и обсуждение) Установили эпюры нагружения поверхности трения при изменении углов рыхления, при этом площадь эпюры давления изменялась от 2000 до 12 000 квадратных миллиметров. Определили величины силовых эквивалентов, действующих со стороны реальных почв предполагаемых зон эксплуатации. Отметили, что совмещение характеристик имитационного нагружения рабочих органов с параметрами силовых эквивалентов реальных почв позволяет прогнозировать надежность и срок службы создаваемых конструкций почворежущих деталей. (Выводы) Установили, что полученная модель триболотического процесса абразивного износа почворежущих деталей обеспечивает совмещение результатов имитационного нагружения с величинами силовых эквивалентов реальных почв, позволяющее при этом сократить сроки создания новых конструкций деталей в пределах 0,5-1 года и с нормативными показателями надежности и качества выполнения технологического процесса.

1. Скиркус Р., Янкаускас В., Гайдис Р. Моделирование рабочих контактных нагрузок почвообрабатывающего элемента // Трение и изноc. 2016. Т. 37. N4. С. 510-515.

2. Дроздов Ю.Н., Юдин Е. Г., Белов А.И. Прикладная трибология (трение, износ, смазка). М.: Эко-Пресс. 2010. 603 с.

3. Григорьев П.А., Сладкова Л.А. Модель изнашивания рабочих органов землеройных машин при взаимодействии с грунтовым массивом // Трение и износ. 2022. Т. 43. N4. С. 397-404.

4. Bedolla P.O., Vorlaufer G., Rechberger C., Bianchi D., Eder S.J., Polak R., Pauschitz A. Combined experimental and numerical simulation of abrasive wear and its application to a tillage machine component. Tribology Internationаl. 2018. Vol. 127. 122-128.

5. Хрущев М.М., Бабичев М.Д. Абразивное изнашивание. М.: Наука. 1970. 252 с.

6. Севернев М.М., Подлекарев Н.Н., Сохадзе В.Ш., Китиков В.О. Износ и коррозия сельскохозяйственных машин. Минск: Беларус. Навука. 2011. 334 с.

7. Янкаускас В., Катинас Э., Пусвашкис М., Лейшис Р. Исследование ресурса упрочненных плужных долот // Трение и износ. 2020. Т. 41. N1. С. 104-111

8. Миронов Д.А., Лискин И.В., Сидоров С.А., Нагорный В.Д., Афонина И.И., Костомахин М.Н. Моделирование изнашивания почворежущего лезвия // Сельскохозяйственная техника: обслуживание и ремонт. 2019. N12. С. 61-68.

9. Мяленко В.И. Карта абразивного износа поверхности трения почворежущей детали // Трение и износ. 2020. N1(41). С. 128-132.

10. Napiorkowski J., Lemecha M., Konat L. Forecasting the Wear of Operating Parts in an Abrasive Soil Mass Using the Holm – Archard Model. Materials. 2019. 12(13). 2180.

11. Панов И.М., Ветохин В.И. Физические основы механики почв. Киев: Феникс. 2008. 266 с.

12. Горячева И.Г. Механика фрикционного взаимодействия. М.: Наука. 2001. 477 с.

13. Моторин В.А., Гапич Д.С., Борисенко И.Б., Курбанов Д.Б. Моделирование процесса износа рабочих органов чизельного плуга // Трение и износ. 2020. N1(41). С. 95-103.

14. Мяленко В.И. Методы экспериментального определения силовых характеристик рабочих органов почвообрабатывающих орудий. Новосибирск: Новосибирский ГУ. 1991. 105 с.

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

16. Лобачевский Я.П., Эльшеих А.Х. Обоснование расстановки дисковых рабочих органов в комбинированных почвообрабатывающих агрегатах // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2009. N4. С. 22-25

17. Лобачевский Я.П., Сидоров С.А., Миронов Д.А. и др. Новые износостойкие наплавочные материалы в сельскохозяйственном машиностроении // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2014. Т. 8. N1. С. 27-31.

18. 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 селскохозяйственных машин // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2013. N2. С. 80-81.

19. Ахалая Б.Х., Шогенов Ю.Х., Старовойтов С.И., Ценч Ю.С., Шогенов А.Х. Трехсекционный почвообрабатывающий агрегат с универсальными сменными рабочими органами // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2019. Т. 14. N3(54). С. 92-95.