Повышение ресурса плужных лемехов формированием износостойкого покрытия на основе чугуна

Общие выводы и предложения.

1. Анализ процесса вспашки с позиции рассмотрения плуга как сложной системы, низшим элементом которой в его иерархической схеме являются рабочие поверхности плужного лемеха, как наиболее изнашивающейся детали, позволил определить целевое назначение поверхностей плужного лемеха с точки зрения надежности реализации технологического процесса вспашки. Уточнена математическая модель общего сопротивления лемеха при затупленном лезвии и установлены основные факторы, влияющие на его ресурс.

2. Предложена методика оценки эффективности использования различных вариантов лемехов, которая учитывает кратность увеличения ресурса и стоимости лемеха, зависящие от способа увеличения износостойкости лезвия, а также дополнительные затраты, связанные с увеличенным расходом топлива и снижением надежности процесса вспашки из-за работы затупленными рабочими органами, превысивших предельное значение критериального показателя.

3. Результаты проведенных исследований наплавленных слоев с различным содержанием легирующих элементов позволили определить, что оптимальное содержание бора и марганца составляет 2.4% и 1.3% соответственно в зависимости от химического состава чугунной стружки. Обработка результатов многофакторного эксперимента показала, что относительная износостойкость у образцов № 3,4 и 5 в 4.6 раз выше, у образца № 6 в среднем в 14 раз выше по сравнению с серийным лемехом (образец № 1), а у лемеха ПЛЖ-31 702 (образец № 2) в 2 раза выше, чем у образца № 1. Результаты исследования влияния износа лемехов на глубину обработки пахотного агрегата показали, что использование лемехов, достигших предельного значения затылочной фаски приводит к нарушению агротребований и увеличению расхода топлива на 11%.

4. Сравнительная оценка показала, что несмотря на высокий ресурс лемехов фирмы «УСЮЕЬ&МООТ», который составил 52,1га, наиболее предпочтительными являются лемеха, наплавленные порошком на основе чугуна легированного бором и марганцем в оптимальном соотношении, средний ресурс которых 24,7 га, но технико-экономический показатель на их эксплуатацию составил 276 руб/га, что на 25% ниже показателя лемеха фирмы «УСЮЕЬ&ШОТ».

5. Результаты технико-экономических расчетов показали, что использование плужных лемехов, наплавленных порошком на основе чугуна, при повышении его стоимости в 1,46 раза за счет дополнительных затрат на упрочнение в размере 147,22 руб/шт, позволяет снизить удельные затраты на выполнение заданного объема работ на 58%, при сроке окупаемости 0,73 года.

1. Адлер, Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий Текст. / Ю. П. Адлер, Е. В. Маркова, Ю. Б. Грановский. — М: Наука, 1976. — 279 с.

2. Батищев, А. Н. Восстановление деталей сельскохозяйственной техники Текст. / А. Н. Батищев, И. Г. Голубев, В. П. Лелякин. М.: Инфор-магротсх, 1995. — 296 с.

3. Бернштейн, Д. Б. Повышение срока службы плужных лемехов Текст. / Д. Б. Бернштейн. // Тракторы и сельскохозяйственные машины. -1998,-№ 7.-с. 30−33.

4. Бернштейн, Д. Б. Износостойкость лемехов, зонально упрочнённых твёрдыми сплавами Текст. / Д. Б. Бернштейн, И. В. Лискин, В. П. Хальков [и др.] // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1988. — № 9. — с. 32−33.

5. Бернштейн, Д. Б. Лемехи плугов. Анализ конструкций, условий изнашивания и применения материалов текст Текст. / Д. Б. Бернштейн, И. В. Лискин // Сельскохозяйственные машины и орудия. 1992. — № 3. -с. 35−38.

6. Бетеней, Г. Ф. Рекомендации по упрочнению и восстановлению почворежущих элементов наплавкой намораживанием Текст. / Г. Ф. Бетеней, Н. В. Кардат, И. А. Огородников. М.: ГОСНИТИ, 1991. — 28 с.

7. Богомягких, В. А. Способ образования и укладки фракций почвы и устройство для его осуществления Текст. / В. А. Богомягких // Теория и проектирование сельскохозяйственных машин и оборудования. 2004. — № 7.-е. 45−49.

8. Бородский, В.З.

Введение

в факторное планирование эксперимента Текст. / В. З. Бородский. М.: Наука, 1976. — 220 с.

9. Будко, С. И. Методы повышения эффективности упрочнения деталей лемешно-отвальных плугов дуговой наплавкой твердыми сплавами Текст.: дис.. канд. техн. наук / С. И. Будко. Брянск, 2009. — 139 с.

10. Виноградов, В. Н. Механическое изнашивание сталей и сплавов Текст. / В. Н. Виноградов, Г. М. Сорокин. М.: Недра, 1996. — 364 с.

11. Виноградов, В. И. Исследование работы зубчатых лемехов Текст. / В. И. Виноградов // Повышение долговечности рабочих деталей почвообрабатывающих машин. М., 1960. — с. 62−79.

12. Виноградов, В. И. Распределение нормальных давлений на поверхности плоского клина при обработке почвы на повышенных скоростях Текст. / В. И. Виноградов, М. Д. Подскрепко // Сб. «Усовершенствование почвообрабатывающих машин». М.: НТС ВИСХОМ, 1967. с.76−78.

13. Виноградов, В. И. Сопротивление рабочих органов лемешного плуга и методы снижения энергоемкости пахоты Текст.: автореф. дис.. док. техн. наук / В. И. Виноградов. Москва, 1969. — 59 с.

14. Винокуров, В. Н. Влияние износа плужных лемехов на тяговое сопротивление Текст. / В. Н. Винокуров // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1978. — № 5. — с. 18−21.

15. Винокуров, В. Н. Исследование изнашивания рабочих органов культиваторов и обоснование параметров, обеспечивающих их самозатачивание Текст. / В. Н. Винокуров // Научн. труды ГОСНИТИ, т.2, БТИ ГОСНИТИ. -1963. с. 33−34.

16. Винокуров, В. Н. Определение выбраковочных параметров режущих элементов рабочих органов почвообрабатывающих машин и орудий Текст. / В. Н. Винокуров, А. К. Малов, В. В. Конаков // Тракторы и сельхозмашины. 1976. — № 10. — с. 23−25.

17. Вишняков, Д. Я. Методика лабораторного испытания сплавов на абразивный износ Текст. / Д. Я. Вишняков, А. Г. Виницкий // Заводская лаборатория. 1957. — № 1. — с. 67.

18. Горячкин, В. П. Собрание сочинений Текст.: В 3-х т. Т. 3 / В. П. Горячкин. М.: Колос, 1968. — 384 с.

19. ГОСТ Р 50 694 94. Типы лемехов Текст. — М.: Изд-во стандартов, 1994. — 14 с.

20. Ерохин, М. Н. Выбор марки стали для лемеха плуга текст Текст. / М. Н. Ерохин, B.C. Новиков, Д. А. Сабуркин // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2008. — № 1.-е. 5−8.

21. Ерохин, М.Н. О совершенствовании конструктивных параметров рабочих органов плуга текст Текст. / М. Н. Ерохин, B.C. Новиков // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. 2005. — № 1. — с. 25−31.

22. Ерохин, М. Н. Инженерные методы оценки и контроля надежности сельскохозяйственной техники Текст.: монография / М. Н. Ерохин, P.C. Судаков. М.: МСХА, 1991. — 67 с.

23. Ерохин, М. Н. Новые технологии упрочнения рабочих органов почвообрабатывающих машин Текст. / М. Н. Ерохин, В. С. Новиков, М. Н. Лобанов. Мелитополь, 2001. — с. 98−103.

24. Ерохин, М. Н. Повышение прочности и износостойкости лемеха плуга Текст. / М. Н. Ерохин, В.С.Новиков// Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. -2008. № 2. — с. 10−22.

25. Зацаринин, A.A. Повышение ресурса трапецеидальных лемехов плугов общего назначения Текст.: дис.. канд. техн. наук / А. А. Зацаринин. Москва, 2006. — с 122.

26. Зеленин, А. Н. Основы разрушения грунтов механическими способами Текст. / А. Н. Зеленин. М.: Машиностроение, 1968. — 376 с.

27. Зеленин, А. Н. Физические основы теории резания грунтов Текст. / А. Н. Зеленин. М.: Машиностроение, 1950. — 354 с.

28. Зеленин, А. Н. Машины для земляных работ грунтов Текст. / А. Н. Зеленин, В. И. Баловнев, И. П. Керров. М.: Машиностроение, 1975. — 422 с.

29. Зорин, В. А. Основы работоспособности технических систем Текст. / В. А. Зорин. М.: ООО «Магистр-Пресс», 2005. — 536 с.

30. Зуев, В. М. Термическая обработка металлов Текст. / В. М. Зуев. М.: «Высшая школа», 2001. — 288 с.

31. Искольский, И. И. Наплавочные боридные твердые сплавы Текст. / И. И. Искольский М.: Машиностраитель. 1965. — 35 с.

32. Каракозов, Э. С. Восстановление деталей с использованием прогрессивных технологий Текст. / Э. С. Каракозов, Р. А. Латыпов // Новости науки и техники. Новые материалы, технология их производства и обработки.-М.: ВИНИТИ.-1989.-№ 1.-44 с.

33. Костецкий, Б. И. Износостойкость и антифрикционность деталей машин Текст.: монография / Б. И. Костецкий, И. Г. Носовский. Киев: Техшка, 1965. -205 с.

34. Костецкий, Б. И. Испытание металлов на износ Текст. / Б. И. Костецкий, Г. А. Прейс, В. Д. Елисеев. М.: Машгиз, 1955. — с 115.

35. Кравченко, И. Н. Основы надежности машин. Часть II. Текст. / И. Н. Кравченко, В. А. Зорин, Е. А. Пучин, Г. И. Бондарева. — М.: Изд-во, 2007. — 26 с.

36. Крагельский, И. В. Основы расчетов на трение и износ Текст. / И. В. Крагельский, М. Н. Добычин, B.C. Комбалов. М.: Машиностроение, 1997. — 526 с.

37. Курочкин, В. Н. Эффективность и надежность функционирования технологических систем эксплуатации машинно-тракторного парка Текст.: дисс.. д-ра. техн. наук / В. Н. Курочкин. Зерноград, 2001. — 540 с.

38. Лаврухин, В. А. Силы, действующие на пласт при движении по лемешно-отвальной поверхности Текст. / В. А. Лаврухин // Труды Всерос. НИИМЭСХ. Ростов н/Д. -1965. № 8. с. 14−31.

39. Лаврухин, В. А. Теоретическое и экспериментальное исследование движения пласта по лемешно-отвальной поверхности Текст. / В.А. Лаврухинь// Труды Всерос. НИИМЭСХ. Ростов н/Д. 1966. — № 9. — с.24−40.

40. Лазаренко, В. К. Исследование износостойкости сталей при абразивном износе Текст. / В. К. Лазоренко // Труды Киевского технологического института пищевой промышленности. 1957. — № 17. — 45 с.

41. Лебедев, А. Т. Оценка технических средств при их выборе: Монография Текст. / А. Т. Лебедев. Ставрополь, 2011. — 124 с.

42. Лебедев, А. Т. Ресурсосберегающие направления повышения надежности и эффективности технологических процессов в АПК: Монография Текст. / А. Т. Лебедев. Ставрополь, 2012. — 376 с.

43. Лебедев, А. Т. Ресурсосберегающие направления совершенствования эксплуатации и ремонта машин и оборудования сельскохозяйственного производства Текст.: дисс.. д-ра. техн. наук. / А. Т. Лебедев. Зерноград, 2012.-476 с.

44. Липкович, И.Э. Человеко-машинные системы в агроинженерной сфере растениеводства: механико-эргономические основы создания и функ-ционированияТекст. / И. Э. Липкович. Ростов н/Д: Терра, 2004. — 612 с.

45. Львов, П. Н. Расчет абразивной износостойкости Текст. / П. Н. Львов // Вестник машиностроения. 1959. — № 7. — с. 28−32.

46. Магомедов, P.A. Исследование влияния износа лемехов на глубину вспашки почвы Текст. / А. Т. Лебедев, P.A. Магомедов // Техника в сельском хозяйстве. 2012. — № 1. — с. 10−11.

47. Магомедов, P.A. Результаты эксплуатационных испытаний лемехов Текст. / А. Т. Лебедев, P.A. Магомедов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2010. — № 1. — С. 31−32.

48. Магомедов, P.A. Износостойкость рабочих органов почвообрабатывающих машин Текст. / P.A. Магомедов, А. Т. Лебедев // Сельский механизатор. 2011. — № 12. — С. 34−35.

49. Михальченков A.M. Критерии предельного состояния лемеха. Текст. / A.M. Михальченков, И. В. Козарез, A.A. Тюрева // Научное обеспечение агропромышленного производства. / Сб. матер, междунар. н-практич. конф. Курск. — 2010. — с. 58−60.

50. Михальченков, A.M. О критериях предельного состояния плужных лемехов, эксплуатируемых на почвах юго-западного региона России Текст. / A.M. Михальченков, С. И. Будко, Кожухова Н. Ю. // Достижение науки и техники АПК 2008 — № 1-с.43−45.

51. Михальченков, A.M. Способы армирования лемехов для почв с различной изнашивающей способностью Текст. /A.M. Михальченков, С. И. Будко, И. В. Козарез, Паршиков П.А.// Тракторы и сельхозмашины. 2009. -№ 1. — с. 46−49.

52. Мочалов, И. И. Костенко С.И., Васильев В. А. Ремонт сельскохозяйственных машин Текст. / И. И. Мочалов, С. И. Костенко, В. А. Васильев. -М.: Колос, 1984. 255 с.

53. Новиков, B.C. Повышение долговечности деталей рабочих органов плуга за счет их частичного залипания Текст. / B.C. Новиков, И. А. Азарова // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ серия «Агроинженерия». 2007. — № 2. — с. 104−107.

54. Новиков, B.C. Обеспечение долговечности рабочих органов почвообрабатывающих машин Текст.: дисс. док. техн. наук/B.C. Новиков. -Москва, 2009.-с 331.

55. Новиков, B.C. Долгая служба плуга Текст. / В. С. Новиков, И.А.Азарова// Сельский механизатор. 2007. — № 6. — с.37.

56. Новиков, B.C. Материаловедческое направление повышения надежности рабочих органов плуга Текст. / В. С. Новиков, И. А. Азарова, Д. А. Сабуркин, H.A. Поздняков // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. 2007. — № 3. -с.132−137.

57. Новиков, B.C. Методика расчета почворежущих рабочих органов на долговечность Текст. / B.C. Новиков/ / Вестник ФГОУ ВПО МГАУ, серия «Агроинженерия». 2008. — № 2. — с.87−99.

58. Новиков, B.C. Проектирование технологических процессов восстановления изношенных деталей. Методические рекомендации к курсовому и дипломному проектированию Текст. / B.C. Новиков, H.A. Очковский, Н. Ф. Тельнов, К. А. Ачкасов // М.: МГАУ, 1998. — 50 с.

59. Новиков, B.C. Проектирование технологических процессов восстановления изношенных деталей. Методические рекомендации к курсовому и дипломному проектированию Текст. / B.C. Новиков, H.A. Очковский. -М.: МГАУ, 2003.-51с.

60. Отчет о НИР: Исследование и разработка технологии упрочнения рабочих органов с.х. машин перспективными электрофизическими методами Текст. / Отв. исполнитель: Сидоров С. А. // АО ВИСХОМ. Тема 13.101 93. -Москва. 1993. 17 с.

61. Панов, И. М. Физические основы механики почв: Монография Текст. / И. М. Панов, В. И. Ветохин. К.: Феникс, 2008, — 266с.

62. Пантелеенко Ф. И. Самофлюсующиеся диффузионно-легированные порошки на железной основе и защитные покрытия из них Текст. / Ф. И. Пантелеенко. Минск: УП «Технопринт», 2001. — 300 с.

63. Петров, М. Ю. Упрочнение рабочих органов почвообрабатывающих машин композиционными материалами Текст.: дисс. канд. техн. наук / М. Ю. Петров. Тверь, 2005. — с 69.

64. Подгаецкий, В. В. Методика испытания металлов на абразивный износТекст. / «Заводская лаборатория». -1955. № 9 — 28 с.

65. Пронин, В. Н Порошковая металлургия и напыленные покрытия: Учебник для вузов Текст. / В. Н. Пронин, Г. В. Бобров, Л. К. Дружинин [и др]. М.: Металлургия, 1987. — 792 с.

66. Пучин, Е. А. Ремонт машин как средство повышения их долговечности Текст. / Е. А. Пучин, В.С.Новиков// Ремонт, восстановление, модернизация. 2002. № 2.-с.24−27.

67. Пучин, Е. А. Технология ремонта машин. Учебник для студентов вузов по специальности «Технология обслуживания и ремонта машин в агропромышленном комплексе» Текст. / Е. А. Пучин, О. Н. Дидманидзе, В. С. Новиков, H.A. Очковский, В. М. Корнеев, И. Н. Кравченко,.

68. Рабинович, А. Ш. Износ деталей с.-х. машин и пути повышения их износостойкости Текст. / А. Ш. Рабинович // Сб. Повышение износостойкости лемехов. Москва, Машгиз1956. — с 115.

69. Рабинович, А. Ш. Лабораторные испытания на изнашивание лемехов Текст. / А. Ш. Рабинович, А. Н. Разенбаум / Сб. Повышение износостойкости лемехов. Москва, Машгиз. — 1956. — с 98.

70. Резник, Н. Е. Теория резания лезвием и основы расчета режущих аппаратов Текст. / Н. Е. Резник. М.: Машиностроение, 1975. — 311 с.

71. Розенбаум, А. Н. Исследование износостойкости сталей для режущих органов почвообрабатывающих орудий Текст. / А.Н.Розенбаум// Исследование материалов деталей сельскохозяйственных машин. М.: ВИСХОМ, 1969, — с.35⁵.

72. Самохоцкий, А. И. Технология термической обработки металлов Текст. / А. И. Самохоцкий. М.: Машгиз, 1962. — 428 с.

73. Севернев, М. М. Долговечность и работоспособность сельскохозяйственных машин Текст. / М.М.Севернев// В кн: «Вопросы земледельческой механики». Минск. Сельхозгиз БССР, 1963. с. 243−261.

74. Севернев, М. М. Износ деталей сельскохозяйственных машин Текст. / М. М. Севернев. Л.: Колос, 1972. — с 288.

75. Сидоров, С .А. Результаты испытаний дисков лущильников, упрочнённых наплавкой Текст. / Тракторы и сельскохозяйственные машины // С .А. Сидоров, В. К. Загурский. 1988. — № 9. — с. 49−53.

76. Сидоров, С. А. Повышение долговечности и работоспособности рабочих органов почвообрабатывающих машин и орудий, применяемые в сельском и лесном хозяйстве Текст.: дисс. док. техн. наук / С. А. Сидоров. Москва, 2007.-с 391.

77. Сидоров, С. А. Повышение ресурса почворежущих органов наплавочными сплавами Текст. / С. А. Сидоров, А. И. Сидоров // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2003. — № 9. с. 20−22.

78. Силуянов, В. П. Восстановление деталей газопорошковой и индукционной наплавкой Текст. / В. П. Силуянов // Состояние и перспективы восстановления и упрочнения деталей машин: Матер, конф. Сборник 1. -М: ЦРДЗ, 1994.-с. 31−32.

79. Синеоков, Г. Н. Теория и расчет почвообрабатывающих машин Текст. / Г. Н. Синеоков, И. М. Панов. М.: Машиностроение, 1977. — 184 с.

80. Синеоков, Г. Н. Теория расчета почвообрабатывающих машин Текст. / Г. Н. Синеоков, И. М. Панов. -М.: Машиностроение, 1979. 332 с.

81. Тененбаум, М. М. Сопротивление абразивному изнашиванию Текст. / М. М. Тененбаум. М.: Машиностроение, 1978, 271с.

82. Ткачев, В. Н. Износ и повышение долговечности деталей сельскохозяйственных машин Текст. / М.: Машиностроение, 1971. — 264 с.

83. Ткачев В. Н. Износ и повышение долговечности рабочих органов почвообрабатывающих машин Текст. / М.: Машиностроение, 1984. — 264 с.

84. Ткачев, В. Н. Принципы создания самозатачивающихся рабочих органов почвообрабатывающих машин Текст. / В. Н. Ткачев. Ростов-на-Дону, НПО «РОСТНИИТМ». 1991. — 44с.

85. Туренко, JI.A., Винокуров В. Н. Ремонт сельскохозяйственных машин Текст. / J1.A. Туренко, В. Н. Винокуров. М.: Россельхозиздат, 1981. -189 с.

86. Тылкин, М. А. Справочник термиста ремонтной службы Текст. /.

87. М. А. Тылкин. М.: Металлургия, 1981. — 648 с.

88. Тюрева, A.A. Повышение долговечности плужных лемехов наплавочным армированием в условиях песчаных и супесчаных почв Текст.: автореф. дисс. канд. техн. наук / A.A. Тюрева. М., 2008. — 18 с.

89. Хрущев, М. М. Некоторые вопросы методики испытания на абразивное изнашивание Текст. / М. М. Хрущев // Сборник исследований по физике твердого тела. М., 1957. — с 59.

90. Хрущев, М. М. Новые приборы для изучения износа материалов и деталей машин Текст. / М. М. Хрущев. Москва, 1957. — с 35.

91. Хрущев, М. М. Абразивное изнашивание Текст. / М. М. Хрущев. -М.: «Наука». 1970. 252 с.

92. Чичинадзе, A.B. Трение, износ и смазка (трибология и триботехника) Текст. / A.B. Чичинадзе. -М., Машиностроение, 2003. 576 с.

93. Чугун: Справочник Текст. / Под ред. А. Д. Шермана и A.A. Жукова. М.: Металлургия, 1991. — 576 с.

94. Шитов, А. Н. Повышение долговечности рабочих органов почвообрабатывающих машин с применением импульсного электроконтактного нагрева (на примере лемеха плуга) Текст.: дисс. канд. техн. наук / А. Н. Шитов. Москва, 2005. — с 76.

95. Эйнштейн, Г. Н. Приспособление к машине МИ для испытания на абразивный износ Текст. / Г. Н. Эйнштейн //Заводская лаборатория. 1957, № 9.-с. 142.

96. Юдин, М. И. Планирование эксперимента и обработка его результатов Текст. / М. И. Юдин. Краснодар: КГАУ, 2004. — 239 с.

97. Johnston, R. Weatland Disk Plough Investigation, II Disk Forces Text. / R. Johnston, R. Birtwistler // Journal of Agile. Engg. Research. 1963. -№ 4-p. 312−326.

98. Godwin R.J., Seig D.A.T., Allot M. The development and evaluation of a force prediction model for agricultural disks Text. / R.J. Godwin, D.A. Seig, M. T. Allot // Integration Conference on Soil Dynamics. Alabama. Auburn, 1985.-p. 22−27.

99. Gill, W.R. Soil disk geometry in harrow design Text. / W.R. Gill // Integration Conference on Soil Dynamics. Alabama. Auburn, 1985. — p. 52−55.