RU2420601C1 - Procedure for strenghtening edges of work members of tillers - Google Patents

Procedure for strenghtening edges of work members of tillers Download PDF

Info

Publication number
RU2420601C1
RU2420601C1 RU2010108483/02A RU2010108483A RU2420601C1 RU 2420601 C1 RU2420601 C1 RU 2420601C1 RU 2010108483/02 A RU2010108483/02 A RU 2010108483/02A RU 2010108483 A RU2010108483 A RU 2010108483A RU 2420601 C1 RU2420601 C1 RU 2420601C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrode
blade
rotation
edge
sharp edge
Prior art date
Application number
RU2010108483/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Афанасьевич Аникин (RU)
Анатолий Афанасьевич Аникин
Василий Васильевич Тимофеев (RU)
Василий Васильевич Тимофеев
Сергей Борисович Елютин (RU)
Сергей Борисович Елютин
Андрей Анатольевич Аникин (RU)
Андрей Анатольевич Аникин
Сергей Владимирович Бадерский (RU)
Сергей Владимирович Бадерский
Original Assignee
Анатолий Афанасьевич Аникин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Анатолий Афанасьевич Аникин filed Critical Анатолий Афанасьевич Аникин
Priority to RU2010108483/02A priority Critical patent/RU2420601C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2420601C1 publication Critical patent/RU2420601C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Soil Working Implements (AREA)

Abstract

FIELD: machine building. ^ SUBSTANCE: surface of back side of edge is heated with electric arc of reverse polarity by means of carbon electrode and successively cooled. Also, the electrode is transferred along a curvilinear trajectory formed with linear transfer along a sharp edge and with a rotation around vertical axis. Angular speed of electrode rotation is determined from the ratio: 3 V/R < w < 9 V/R, where w is angular rate of electrode rotation, rad/s; V is velocity of linear transfer, m/s, R is radius of electrode rotation, m. Arcing is carried out under a pulse mode. Duration and amplitude of current pulses per one revolution of the electrode is increased at moving away from the sharp edge and is decreased at approach to it. ^ EFFECT: obtaining strengthened layer with alternate cross section facilitating edge self-sharpening. ^ 8 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к изготовлению рабочих органов почвообрабатывающих орудий.The invention relates to agricultural machinery, in particular to the manufacture of working bodies of tillage implements.

Известен способ упрочнения металлических поверхностей по патенту РФ 2025509, МКИ С23С 8/22, опубл. 30.12.94, бюл. №24, заключающийся в нагреве поверхности электрической дугой обратной полярности угольным электродом до температуры плавления и последующем охлаждении до температур фазовых превращений, при которых осуществляют пластическую деформацию поверхности охлаждаемым инструментом. Для увеличения твердости до HRA78-80 (HRC 52-58) изделие подвергают обработке холодом.A known method of hardening metal surfaces according to the patent of the Russian Federation 2025509, MKI C23C 8/22, publ. 12/30/94, bull. No. 24, which consists in heating the surface with an electric arc of reverse polarity with a carbon electrode to the melting temperature and subsequent cooling to the temperatures of phase transformations at which plastic deformation of the surface is carried out with a cooled tool. To increase hardness to HRA78-80 (HRC 52-58), the product is cold treated.

Недостатком данного способа является то, что при упрочнении лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий пластическая деформация, производимая после плавления и остывания до температуры фазовых превращений, нарушает геометрию биметаллического лезвия, что приводит к нарушению условий самозатачивания, которое обеспечивается наличием одностороннего твердого износостойкого слоя в сочетании с мягкой основой рабочего органа. Другим недостатком является то, что обработка холодом требует наличия дополнительных холодильных агрегатов, что приводит к дополнительным затратам и повышению стоимости почвообрабатывающих орудий.The disadvantage of this method is that when hardening the blades of the working bodies of tillage tools, plastic deformation produced after melting and cooling to the temperature of phase transformations violates the geometry of the bimetallic blade, which leads to a violation of the self-sharpening conditions, which is ensured by the presence of a one-sided hard wear-resistant layer in combination with a soft the basis of the working body. Another disadvantage is that cold treatment requires the presence of additional refrigeration units, which leads to additional costs and an increase in the cost of tillage tools.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (твердость упрочненного слоя HRC 58-60 в сочетании с мягкой основой НВ 140-160) является, способ по а.с. 1171538, МКИ C21D 5/00, опубл. 07.08.85, бюл. №29, вабран за прототип, в котором упрочнению подвергают поверхность тыльной стороны лезвия лемеха путем нагрева электрической дугой обратной полярности током 180-200А при помощи неплавящегося угольного электрода диаметром 8-10 мм и последующего охлаждения со скоростью 400-500°С/с, например, проточной водой.The closest in technical essence and the achieved result (the hardness of the hardened layer HRC 58-60 in combination with a soft base HB 140-160) is, the method according to.with. 1171538, MKI C21D 5/00, publ. 08/07/85, bull. No. 29, taken over for a prototype in which the surface of the rear side of the ploughshare blade is hardened by heating with an electric arc of reverse polarity with a current of 180-200A using a non-consumable carbon electrode with a diameter of 8-10 mm and subsequent cooling at a speed of 400-500 ° C / s, for example running water.

Недостатком этого способа является низкая степень стабилизации профиля лезвия в процессе изнашивания, обусловленная невозможностью получения на острие лезвия твердого слоя с толщиной, полностью обеспечивающей условия самозатачивания, так как при равномерном горении электрической дуги плавление острия лезвия происходит значительно интенсивнее, чем плавление утолщенной части, что приводит к сквозному проплавлению металла и исчезновению мягкого слоя на острие лезвия.The disadvantage of this method is the low degree of stabilization of the blade profile during the wear process, due to the inability to obtain a solid layer with a thickness that fully ensures self-sharpening, since with uniform burning of the electric arc, the blade tip melts much more intensively than the thickened part melts, which leads to through penetration of the metal and the disappearance of the soft layer at the tip of the blade.

Известно, что основными условиями самозатачивания биметаллических лезвий являются следующие зависимости (Износ и повышение долговечности деталей сельскохозяйственных машин. Ткачев В.Н. «Машиностроение». М. 1971. Стр.264).It is known that the main conditions for the self-sharpening of bimetallic blades are the following dependences (Depreciation and increasing the durability of parts of agricultural machines. Tkachev VN "Engineering". M. 1971. P. 264).

Толщина мягкого слоя определяется зависимостьюThe thickness of the soft layer is determined by the dependence

Figure 00000001
Figure 00000001

где δм - толщина мягкого слоя,where δm is the thickness of the soft layer,

δm - толщина твердого слоя,δm is the thickness of the solid layer,

km - коэффициент прочности твердого слоя 1,0-1,8.km - coefficient of strength of the hard layer of 1.0-1.8.

Твердость твердого слоя определяется зависимостьюThe hardness of the solid layer is determined by the dependence

Figure 00000002
Figure 00000002

где Hm - твердость твердого слоя,where Hm is the hardness of the solid layer,

Нм - твердость мягкого слоя,Nm - hardness of the soft layer,

k=3-5 - коэффициент, зависящий от абразивных свойств почвы.k = 3-5 is a coefficient depending on the abrasive properties of the soil.

Из вышеизложенного следует, что при выполнении условия Hm=3-5 Нм в известном способе, условие δм=1-1,8 δm, не выполняется, так как при равномерном распределении энергии электрической дуги по обрабатываемой поверхности или у острия лезвия отсутствует мягкий слой, или в утолщенной части лезвия толщина мягкого слоя больше требуемой. Таким образом, стабилизация лезвия в процессе изнашивания нарушается, что приводит к резкому увеличению тягового сопротивления и выглублению почвообрабатывающего орудия.It follows from the foregoing that when the condition Hm = 3-5 Nm is fulfilled in the known method, the condition δm = 1-1.8 δm is not fulfilled, since there is no soft layer when the electric arc energy is distributed evenly over the surface to be machined or at the edge of the blade or in the thickened part of the blade, the thickness of the soft layer is more than required. Thus, stabilization of the blade during the wear process is violated, which leads to a sharp increase in traction resistance and the deepening of the tillage implement.

Техническим эффектом является повышение степени стабилизация профиля лезвия рабочих органов почвообрабатывающих орудий в процессе изнашивания за счет создания твердого слоя, имеющего поперечное сечение, обеспечивающее условия самозатачивания.The technical effect is to increase the degree of stabilization of the profile of the blade of the working bodies of the tillage implements in the process of wear due to the creation of a solid layer having a cross section providing self-sharpening conditions.

Указанный технический эффект достигается тем, что в предлагаемом способе, включающем нагрев поверхности тыльной стороны лезвия электрической дугой обратной полярности с использованием угольного электрода и последующее охлаждение, согласно изобретению упрочнение производят импульсным током, а перемещение электрода производят по криволинейной траектории, образованной линейным перемещением параллельно кромке лезвия со скоростью V (м/с) и вращением вокруг вертикальной оси с радиусом R (м) и угловой частотой w (рад/с), при этом величина угловой частоты находится в диапазоне, определяемом из соотношения 3V/R < w <9V/R, а длительность и амплитуду импульсов тока за один оборот электрода увеличивают при удалении от острия лезвия и уменьшают при приближении к нему.The specified technical effect is achieved by the fact that in the proposed method, which includes heating the back side of the blade with an electric arc of reverse polarity using a carbon electrode and subsequent cooling, according to the invention, hardening is performed by pulse current, and the electrode is moved along a curved path formed by linear movement parallel to the edge of the blade with a speed of V (m / s) and rotation around a vertical axis with a radius R (m) and an angular frequency w (rad / s), while the angle howling frequency is in the range determined from the ratio of 3V / R <w <9V / R, and the duration and amplitude of the current pulses for one revolution of the electrode increases with increasing distance from the tip of the blade and reduces the approach thereto.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый способ отличается тем, что перемещение электрода над поверхностью лезвия производят по криволинейной траектории образованной линейным перемещением параллельно кромке лезвия и вращением вокруг вертикальной оси, с угловой частотой, определяемой из соотношения 3V/R < w < 9V/R, а также тем, что упрочнение производят импульсным током, с переменной длительностью и амплитудой импульсов в течение одного оборота электрода, величину которых увеличивают при удалении от острия лезвия, и уменьшают при приближении к нему.Comparative analysis with the prototype allows us to conclude that the inventive method is characterized in that the electrode is moved above the blade surface along a curved path formed by linear movement parallel to the edge of the blade and rotation around a vertical axis, with an angular frequency determined from the ratio 3V / R <w <9V / R, as well as the fact that the hardening is performed by a pulsed current, with a variable duration and amplitude of pulses during one revolution of the electrode, the value of which increases with increasing distance from ia blades, and reduce when approaching it.

Таким образом, заявленное техническое решение соответствуют критерию изобретения «новизна».Thus, the claimed technical solution meets the criteria of the invention of "novelty."

Для проверки соответствия изобретения условию «изобретательский уровень» заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипов признаками заявляемого способа и устройства. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, а именно, заявленные совокупности существенных признаков проявляют новое свойство - повышение степени стабилизации профиля лезвия на протяжении всего процесса изнашивания, за счет получения твердого слоя, имеющего поперечное сечение, максимально обеспечивающее условия самозатачивания согласно формулам (1), (2).To verify the compliance of the invention with the condition "inventive step", the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify signs that match the distinctive features of the prototypes of the proposed method and device. The search results showed that the claimed invention does not follow explicitly from the prior art for a specialist, namely, the claimed combination of essential features exhibit a new property - increasing the stabilization degree of the blade profile throughout the entire wear process, by obtaining a solid layer having a cross section, maximally ensuring self-sharpening conditions according to formulas (1), (2).

Таким образом, заявленное техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень».Thus, the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step".

Сущность изобретения поясняется диаграммами и чертежами.The invention is illustrated by diagrams and drawings.

На фиг.1 представлено расположение электрода над упрочняемой поверхностью и поперечное сечение лезвия, обеспечивающее условия самозатачивания, где:Figure 1 shows the location of the electrode above the hardened surface and the cross section of the blade, providing self-sharpening conditions, where:

δм1 - толщина мягкого слоя у острия лезвия;δm1 is the thickness of the soft layer at the edge of the blade;

δм2 - толщина мягкого слоя в утолщенной части лезвия;δm2 is the thickness of the soft layer in the thickened part of the blade;

δm1 - толщина твердого слоя у острия лезвия;δm1 is the thickness of the solid layer at the edge of the blade;

δm2 - толщина твердого слоя в утолщенной части лезвия;δm2 is the thickness of the solid layer in the thickened part of the blade;

Hm - твердость твердого слоя;Hm is the hardness of the solid layer;

Нм - твердость мягкого слоя;Nm - hardness of the soft layer;

R - радиус вращения электрода.R is the radius of rotation of the electrode.

На фиг.2 представлена круговая диаграмма распределения импульсов тока на один оборот электрода, при этом не заштрихованная часть соответствует горению дуги на минимальном токе J1, точка 0(2π) соответствует положению электрода над острием лезвия, точка π соответствует положению электрода над утолщенной частью лезвия. T1, Т2, Т3 - длительности импульсов тока.Figure 2 shows a pie chart of the distribution of current pulses per revolution of the electrode, while the unshaded part corresponds to arc burning at the minimum current J1, point 0 (2π) corresponds to the position of the electrode above the edge of the blade, point π corresponds to the position of the electrode above the thickened part of the blade. T1, T2, T3 - current pulse durations.

На фиг.3 представлена развернутая диаграмма распределения импульсов тока на один оборот электрода. J2, J3 - амплитуды импульсов электрического тока.Figure 3 presents a detailed diagram of the distribution of current pulses per revolution of the electrode. J2, J3 are the amplitudes of the pulses of electric current.

На фиг.4, 5, 6, 7, 8 представлены траектории движения оси электрода, заданные в параметрической форме, при этом координата Х соответствует линейному перемещению электрода и определяется зависимостью

Figure 00000003
где t - время (с), а координата У соответствует поперечному перемещению электрода и определяется зависимостью У=R cos (wt). Ось Х соответствует линии, на которой располагаются центры вращения электрода, а наибольшее значение координат +У и -У соответствуют радиусу вращения электрода.Figure 4, 5, 6, 7, 8 shows the trajectory of the axis of the electrode specified in a parametric form, while the X coordinate corresponds to the linear movement of the electrode and is determined by the dependence
Figure 00000003
where t is the time (s), and the coordinate Y corresponds to the transverse movement of the electrode and is determined by the dependence Y = R cos (wt). The X axis corresponds to the line on which the centers of rotation of the electrode are located, and the largest coordinates + Y and -Y correspond to the radius of rotation of the electrode.

На фиг.4 представлена траектория с параметрами w=3V/R.Figure 4 presents the trajectory with the parameters w = 3V / R.

На фиг.5 представлена траектория с параметрами w=4,5V/R.Figure 5 presents the trajectory with the parameters w = 4,5V / R.

На фиг.6 представлена траектория с параметрами w=6V/R.Figure 6 presents the trajectory with the parameters w = 6V / R.

На фиг.7 представлена траектория с параметрами w=7,5V/R.Figure 7 presents the trajectory with the parameters w = 7.5V / R.

На фиг.8 представлена траектория с параметрами w=9V/R.On Fig presents a trajectory with parameters w = 9V / R.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Угольный электрод устанавливают над острием лезвия и возбуждают электрическую дугу на минимальном токе J1, после образования расплавленной ванны и начала устойчивого горения дуги начинают вращение электрода и импульсное изменение электрического тока. После образования расплавленной ванны по всей ширине лезвия начинают перемещение вращающегося электрода параллельно острой кромке лезвия.A carbon electrode is installed above the blade tip and an electric arc is excited at a minimum current J1, after the formation of the molten bath and the beginning of stable arc burning, the electrode begins to rotate and the pulse changes in electric current. After the formation of the molten bath across the entire width of the blade, the movement of the rotating electrode begins parallel to the sharp edge of the blade.

Изменение толщины твердого слоя (уменьшение у острия лезвия и увеличение при удалении от него) в данном способе достигают неравномерным распределением энергии электрической дуги по поперечному сечению обрабатываемого лезвия так, что большая часть выделяется на утолщенную часть лезвия, а меньшая - на острие лезвия за счет несимметричной траектории движения электрода и разной длительности и амплитуды импульсов горения дуги, при этом траектория движения электрода согласно формуле изобретения позволяет осуществить равномерное насыщение углеродом расплавленного металла за счет неоднократного воздействия дуги на одно и то же место поверхности лезвия.The change in the thickness of the solid layer (decrease at the edge of the blade and increase with distance from it) in this method is achieved by uneven distribution of energy of the electric arc over the cross section of the processed blade so that most of it is allocated to the thickened part of the blade, and the smaller - to the edge of the blade due to the asymmetric the trajectory of the electrode and of different durations and amplitudes of the pulses of arc burning, while the trajectory of the electrode according to the claims allows for uniform saturation carbon of molten metal due to the repeated action of the arc on the same place on the surface of the blade.

График на фиг.4 наиболее наглядно показывает, что траектория движения оси электрода представляет собой несимметричную относительно оси Х кривую. Это объясняется тем, что выше оси Х поступательное и вращательное движения происходят в попутном направлении, а ниже оси Х эти движения происходят во встречном направлении.The graph in figure 4 most graphically shows that the trajectory of the axis of the electrode is a curve asymmetric about the axis X. This is explained by the fact that, above the X axis, translational and rotational movements occur in the incident direction, and below the X axis these movements occur in the opposite direction.

Описанное движение электрода приводит к несимметричному распределению энергии электрической дуги по поперечному сечению расплавленной ванны и, как следствие, к разной глубине проплава упрочняемой поверхности, что позволяет, изменив параметры траектории, изменять и степень теплового воздействия на упрочняемую поверхность.The described movement of the electrode leads to an asymmetric distribution of the energy of the electric arc over the cross section of the molten bath and, as a result, to different penetration depths of the hardened surface, which allows changing the trajectory parameters to change the degree of thermal effect on the hardened surface.

Диапазон параметров траектории ограничен тем, что при угловой частоте (w), равной и менее 3V/R (фиг.4), происходит неравномерное насыщение углеродом расплавленной ванны, так как перемешивания ванны практически не происходит, то есть при угловой частоте (w), равной и менее 3V/R, имеет место образование в твердом слое участков с пониженной твердостью, что нарушает условие самозатачиваемости (2).The range of parameters of the trajectory is limited by the fact that at an angular frequency (w) equal to and less than 3V / R (Fig. 4), an uneven carbon saturation of the molten bath occurs, since the mixing of the bath practically does not occur, that is, at the angular frequency (w), equal to and less than 3V / R, the formation of sections with reduced hardness in the solid layer occurs, which violates the self-sharpening condition (2).

При увеличении угловой частоты более 3V/R, но менее 9V/R (фиг.5, 6, 7), происходит увеличение равномерности насыщения углеродом, так как дуга в процессе перемещения воздействует на одно и то же место упрочняемой поверхности неоднократно, одновременно снижается эффект неравномерности распределения энергии электрической дуги по поперечному сечению расплавленной ванны, при этом условия самозатачивания согласно формулам (1), (2) выполняются.With an increase in the angular frequency of more than 3V / R, but less than 9V / R (Figs. 5, 6, 7), there is an increase in the uniformity of carbon saturation, since the arc during the movement affects the same place on the hardened surface repeatedly, while the effect decreases uneven distribution of energy of the electric arc over the cross section of the molten bath, while the conditions of self-sharpening according to formulas (1), (2) are fulfilled.

При увеличении угловой частоты (w) до значения, равного и более 9V/R (фиг.8), эффект неравномерности распределения энергии практически исчезает, что приводит к сквозному проплавлению тонкого сечения лезвия.When the angular frequency (w) is increased to a value equal to or more than 9V / R (Fig. 8), the effect of uneven distribution of energy practically disappears, which leads to through penetration of a thin section of the blade.

Вышеприведенные параметры траектории позволяют создавать неравномерность распределения энергии в пределах 20-40%, поэтому для увеличения эффекта неравномерности распределения энергии и увеличения диапазона регулирования, плавление упрочняемой поверхности производится импульсным током (фиг.2, 3) с изменяющейся длительностью и амплитудой импульсов горения дуги в течение одного оборота электрода, которые увеличивают при удалении дуги от острия лезвия и уменьшают при приближении к нему. В промежутках между импульсами электрическая дуга горит на минимальном токе (J1), который обеспечивает стабильное горение дуги и требуемую глубину проплавления тонкой части лезвия.The above trajectory parameters allow you to create uneven energy distribution within 20-40%, therefore, to increase the effect of uneven energy distribution and increase the control range, the hardened surface is melted by a pulsed current (Figs. 2, 3) with a varying duration and amplitude of arc burning pulses during one revolution of the electrode, which increase when the arc is removed from the tip of the blade and decrease when approaching it. In the intervals between pulses, the electric arc burns at the minimum current (J1), which ensures stable arc burning and the required penetration depth of the thin part of the blade.

Изменение величины тока за один оборот электрода приводит к изменению количества углерода, поступающего от угольного электрода в расплавленную ванну, однако вращение электрода поволяет увеличить равномерность насыщения путем неоднократного воздействия на одно и то же место упрочняемой поверхности, что обеспечивает наличие не менее 3% углерода по всему сечению твердого слоя.A change in the current value per revolution of the electrode leads to a change in the amount of carbon coming from the carbon electrode into the molten bath, however, rotation of the electrode will increase saturation evenness by repeatedly exposing the hardened surface to the same place, which ensures the presence of at least 3% carbon throughout section of the solid layer.

Таким образом, изменение параметров траектории движения электрода, величины тока импульсов электрической дуги, а также количества и длительности импульсов, позволяет изменять глубину проплавления упрочняемой поверхности и создать твердый слой, имеющий поперечное сечение с переменной толщиной, изменяющейся от минимума на острие лезвия до максимума в утолщенной части лезвия, что обеспечивает условия самозатачивания.Thus, changing the parameters of the electrode trajectory, the magnitude of the pulse current of the electric arc, as well as the number and duration of pulses, allows you to change the penetration depth of the hardened surface and create a solid layer having a cross section with a variable thickness, varying from a minimum at the tip of the blade to a maximum in the thickened parts of the blade, which provides conditions for self-sharpening.

Значения минимального тока, токов и длительности импульсов, количества импульсов за один оборот электрода зависят от характеристик источника питания электрической дуги, радиуса вращения электрода, скоростей вращения и перемещения электрода, геометрической формы упрочняемого лезвия, размеров и массы изделия, а также условий теплоотвода от упрочняемой поверхности, поэтому выбор этих значений производится опытным путем для каждого конкретного изделия.The values of the minimum current, currents and duration of pulses, the number of pulses per revolution of the electrode depend on the characteristics of the power source of the electric arc, the radius of rotation of the electrode, the speeds of rotation and movement of the electrode, the geometric shape of the hardened blade, the dimensions and mass of the product, as well as the conditions of heat removal from the hardened surface Therefore, the choice of these values is made empirically for each specific product.

Например, для лезвия рабочего органа почвообрабатывающего орудия со следующими размерами: толщина тонкой части лезвия - 2 мм, размер максимального утолщения - 6 мм, длина - 16 мм, материал - сталь 20, НВ 140-180 (HRC12-15), масса изделия - 1,2 кг, теплоотвод медная пластина, упрочнение производилось на следующих режимах:For example, for a blade of a working body of a tillage implement with the following dimensions: thickness of the thin part of the blade - 2 mm, size of maximum thickening - 6 mm, length - 16 mm, material - steel 20, HB 140-180 (HRC12-15), product weight - 1.2 kg, heat sink copper plate, hardening was carried out in the following modes:

скорость линейного перемещения - V=0,01 м/с;linear velocity - V = 0.01 m / s;

угловая частота вращения электрода - w=7,5 рад/с;the angular frequency of rotation of the electrode is w = 7.5 rad / s;

радиус вращения электрода - R=0,004 м;radius of rotation of the electrode - R = 0.004 m;

диаметр электрода - 8 мм;electrode diameter - 8 mm;

минимальный ток - Jmin=150А;minimum current - Jmin = 150A;

максимальный ток - Jmax=230А;maximum current - Jmax = 230A;

число импульсов за один оборот электрода - 3.the number of pulses per revolution of the electrode is 3.

Синхронное вращение электрода и изменение тока дуги производилось при помощи шагового электродвигателя. Синхронизация количества шагов элекродвигателя и количества, длительности и амплитуды импульсов тока дуги за один оборот электрода производилась при помощи электронного блока, собранного на стандартных цифровых модулях (счетчики, таймеры).Synchronous rotation of the electrode and a change in the arc current was carried out using a stepper motor. The synchronization of the number of steps of the electric motor and the number, duration and amplitude of the arc current pulses per revolution of the electrode was carried out using an electronic unit assembled on standard digital modules (counters, timers).

В результате плавления тыльной стороны лезвия и дальнейшего охлаждения проточной водой получен слой твердостью HRC 58-60, шириной 20 мм и глубиной проплавления: у острия лезвия от 0,8 до 1 мм и от 2,5 до 3 мм, над утолщенной частью, что соответсвует условиям самозатачивания согласно формулам (1), (2), то есть толщина мягкого слоя, как у острия лезвия (δм1), так и в утолщенной части (δм2), находится в пределах от 1 до 1,6 толщины твердого слоя (δm1), (δm2), а твердость твердого слоя (Hm) находится в пределах от 3,2 до 5 твердости мягкого слоя (Нм).As a result of melting of the back side of the blade and further cooling with running water, a layer with a hardness of HRC 58-60, a width of 20 mm and a penetration depth is obtained: at the tip of the blade from 0.8 to 1 mm and from 2.5 to 3 mm, above the thickened part, which meets the conditions of self-sharpening according to formulas (1), (2), that is, the thickness of the soft layer, both at the edge of the blade (δm1) and in the thickened part (δm2), is in the range from 1 to 1.6 the thickness of the hard layer (δm1 ), (δm2), and the hardness of the hard layer (Hm) is in the range from 3.2 to 5 the hardness of the soft layer (Nm).

Использование предлагаемого изобретения обеспечивает стабилизацию профиля лезвия на протяжении всего процесса изнашивания, что 1,5-2 раза повышает конструкционную износостойкость рабочих органов почвообрабатывающих орудий и их межремонтный срок службы.The use of the invention provides stabilization of the blade profile throughout the entire wear process, which 1.5-2 times increases the structural wear resistance of the working bodies of tillage tools and their overhaul life.

Claims (1)

Способ упрочнения лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий, включающий нагрев поверхности тыльной стороны лезвия электрической дугой обратной полярности с использованием угольного электрода и последующее охлаждение, отличающийся тем, что нагрев производят импульсным током, а перемещение электрода производят по криволинейной траектории, образованной линейным перемещением параллельно острой кромке лезвия и вращением вокруг вертикальной оси с угловой частотой, определяемой из соотношения:
3 V/R<w<9 V/R,
где w - угловая частота вращения электрода, рад/с;
V - скорость линейного перемещения электрода, м/с;
R - радиус вращения электрода, м,
при этом длительность и амплитуду импульсов тока за один оборот электрода увеличивают при удалении от острой кромки лезвия и уменьшают при приближении к нему.
A method of hardening the blades of the working bodies of tillage implements, including heating the back side of the blade with an electric arc of reverse polarity using a carbon electrode and subsequent cooling, characterized in that the heating is performed by a pulsed current, and the electrode is moved along a curved path formed by linear movement parallel to the sharp edge of the blade and rotation around a vertical axis with an angular frequency determined from the relation:
3 V / R <w <9 V / R,
where w is the angular frequency of rotation of the electrode, rad / s;
V is the linear velocity of the electrode, m / s;
R is the radius of rotation of the electrode, m,
while the duration and amplitude of the current pulses per revolution of the electrode increase with distance from the sharp edge of the blade and decrease when approaching it.
RU2010108483/02A 2010-03-09 2010-03-09 Procedure for strenghtening edges of work members of tillers RU2420601C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010108483/02A RU2420601C1 (en) 2010-03-09 2010-03-09 Procedure for strenghtening edges of work members of tillers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010108483/02A RU2420601C1 (en) 2010-03-09 2010-03-09 Procedure for strenghtening edges of work members of tillers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2420601C1 true RU2420601C1 (en) 2011-06-10

Family

ID=44736691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010108483/02A RU2420601C1 (en) 2010-03-09 2010-03-09 Procedure for strenghtening edges of work members of tillers

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2420601C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2636424C2 (en) * 2012-07-20 2017-11-23 Федерал-Могул Нюрнберг Гмбх Method for manufacturing piston for internal combustion engine
RU2678723C1 (en) * 2018-04-24 2019-01-31 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) Electric contact thermal strengthening method
RU2679673C1 (en) * 2018-04-18 2019-02-12 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) Tillage tools working bodies blades strengthening method
RU2693668C1 (en) * 2019-02-12 2019-07-03 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) Method for thermal strengthening of tillage tools blades
RU2777087C1 (en) * 2022-03-15 2022-08-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского" Method for hardening steel surface

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2636424C2 (en) * 2012-07-20 2017-11-23 Федерал-Могул Нюрнберг Гмбх Method for manufacturing piston for internal combustion engine
RU2679673C1 (en) * 2018-04-18 2019-02-12 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) Tillage tools working bodies blades strengthening method
RU2678723C1 (en) * 2018-04-24 2019-01-31 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) Electric contact thermal strengthening method
RU2693668C1 (en) * 2019-02-12 2019-07-03 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) Method for thermal strengthening of tillage tools blades
RU2777087C1 (en) * 2022-03-15 2022-08-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского" Method for hardening steel surface

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2693668C1 (en) Method for thermal strengthening of tillage tools blades
RU2678723C1 (en) Electric contact thermal strengthening method
RU2420601C1 (en) Procedure for strenghtening edges of work members of tillers
CN101318262A (en) Laser micro-modelling method for cam surface profile
Ismail et al. Surface hardening of tool steel by plasma arc with multiple passes
WO2016018808A1 (en) Method for forming three-dimensional anchoring structures on a surface
CN106637070A (en) Surface wear resistance strengthening treatment method for agricultural soil touching part
RU2460810C1 (en) Ploughshare strengthening method
CN105689711B (en) A kind of electromagnetic agitation auxiliary laser Quick-forming nickel-base alloy part
CN207998622U (en) A kind of tool with cutting edge
RU2679673C1 (en) Tillage tools working bodies blades strengthening method
RU2457083C2 (en) Method of electromechanical burnishing
Nazirjon Theoretical Foundation of Induction Quenching Parameters of Ploughshares
RU2711391C1 (en) Method of working tool blade hardening from high-strength cast iron
CN110157861A (en) A kind of pick and preparation method thereof
CN104480255A (en) Manufacturing technology of novel moving blades of crusher
CN110273050A (en) A kind of tool and its manufacturing method with cutting edge
CN105033016A (en) Magnesium alloy sheet electroplastic incremental forming method
Arias et al. Microstructure and mechanical behavior of laser surface melted AISI M2 high‐speed steel
Sui et al. Wear behavior of quenched iron with various shapes and unit processed through two-step laser alloying of C powder
RU2509165C1 (en) Method of plough share hardening
CN102912106B (en) High-frequency quenching technique of medium-carbon steel engine gear
RU2718522C1 (en) Method of electric contact thermal strengthening of cutting parts of working tools
RU2717443C1 (en) Method of hardening cutting part of working tools
RU2722958C1 (en) Method for thermal hardening of cutting parts of working members

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140310