RU2679673C1 - Способ упрочнения лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий - Google Patents

Способ упрочнения лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий Download PDF

Info

Publication number
RU2679673C1
RU2679673C1 RU2018114398A RU2018114398A RU2679673C1 RU 2679673 C1 RU2679673 C1 RU 2679673C1 RU 2018114398 A RU2018114398 A RU 2018114398A RU 2018114398 A RU2018114398 A RU 2018114398A RU 2679673 C1 RU2679673 C1 RU 2679673C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blade
electrode
working bodies
vertical axis
blades
Prior art date
Application number
RU2018114398A
Other languages
English (en)
Inventor
Вадим Андреевич Моторин
Дмитрий Сергеевич Гапич
Людмила Венедиктовна Костылева
Иван Борисович Борисенко
Андрей Евгеньевич Новиков
Александр Валерьевич Елфимов
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ)
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ)
Priority to RU2018114398A priority Critical patent/RU2679673C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2679673C1 publication Critical patent/RU2679673C1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/06Surface hardening
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01BSOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B35/00Other machines for working soil not specially adapted for working soil on which crops are growing
    • A01B35/20Tools; Details
    • A01B35/22Non-rotating tools; Resilient or flexible mounting of rigid tools
    • A01B35/26Rigid tools
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D5/00Heat treatments of cast-iron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/18Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for knives, scythes, scissors, or like hand cutting tools

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Soil Working Implements (AREA)

Abstract

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к изготовлению рабочих органов почвообрабатывающих орудий. Способ упрочнения лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий включает нагрев поверхности тыльной стороны лезвия электрической дугой обратной полярности при перемещении электрода по криволинейной траектории, образованной линейным перемещением параллельно острой кромки лезвия и вращением вокруг вертикальной оси, при этом рабочий орган выполнен из высокопрочного чугуна, нагрев поверхности тыльной стороны лезвия осуществляют постоянным током с помощью вольфрамового электрода, причем диаметр вращения электрода вокруг вертикальной оси задают равным ширине лезвия, за один оборот электрода вокруг вертикальной оси линейное перемещение составит 3 мм, частота вращения ω выражается зависимостью ω=k⋅30 мин, где k=1,5 при толщине лезвия 2,0 ≤ δ ≤ 3,0 мм, k=1,0 при толщине лезвия 3,1 ≤ δ ≤ 5,0 мм, k=0,8 при толщине лезвия 5,1 ≤ δ ≤ 7,0 мм. Технический результат - повышение износостойкости и эксплуатационных характеристик лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий. 6 пр.

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к изготовлению рабочих органов почвообрабатывающих орудий.
Известен способ упрочнения металлических поверхностей (RU, патент на изобретение №2025509), 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.
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.
Известен способ (SU, авторское свидетельство №1171538), в котором упрочнению подвергают поверхность тыльной стороны лезвия лемеха путем нагрева электрической дугой обратной полярности током 180-200 А при помощи неплавящегося угольного электрода диаметром 8-10 мм и последующего охлаждения со скоростью 400-500°С/с, например, проточной водой.
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.
Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ упрочнения лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий (RU, патент на изобретение №2420601) включающий нагрев поверхности тыльной стороны лезвия электрической дугой обратной полярности с использованием угольного электрода и последующее охлаждение, при этом 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, при этом длительность и амплитуду импульсов тока за один оборот электрода увеличивают при удалении от острой кромки лезвия и уменьшают при приближении к нему.
Недостатком данного способа является относительная невысокая твердость упрочненного слоя, ввиду характеристик применяемого материала.
Технической задачей данного изобретения является получение заданной стабильной глубины чистого отбеленного слоя в режущей части рабочих органов почвообрабатывающих орудий из высокопрочного чугуна, повышение твердости, регламентирование ширины переходной зоны.
Технический результат - повышение износостойкости и эксплуатационных характеристик лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий.
Указанный технический результат достигается способом упрочнения лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий, включающим нагрев поверхности тыльной стороны лезвия электрической дугой обратной полярности, перемещение электрода производят по криволинейной траектории, образованной линейным перемещением параллельно острой кромки лезвия и вращением вокруг вертикальной оси при этом почвообрабатывающие орудия выполняют из высокопрочного чугуна, нагрев поверхности тыльной стороны лезвия осуществляют вольфрамовым электродом постоянным током, при этом диаметр вращения электрода вокруг вертикальной оси задают равным ширине лезвия, за один оборот электрода вокруг вертикальной оси линейное перемещение составит 3 мм, частота вращения ω выражается зависимостью: ω=k 30 мин-1,
где k=1,5 при толщине лезвия 2,0 ≤ δ ≤ 3,0 мм,
k=1,0 при толщине лезвия 3,1 ≤ δ ≤ 5,0 мм,
k=0,8 при толщине лезвия 5,1 ≤ δ ≤ 7,0 мм.
Отличительные существенные признаки, влияющие на достижение заявленного технического результата:
- почвообрабатывающие орудия выполнены из высокопрочного чугуна, нагрев поверхности тыльной стороны лезвия осуществляют вольфрамовым электродом постоянным током;
- диаметр вращения электрода вокруг вертикальной оси задают равным ширине лезвия;
- за один оборот электрода вокруг вертикальной оси линейное перемещение составляет 3 мм;
- частота вращения электрода со выражается зависимостью: ω=k 30 мин-1,
где k=1,5 при толщине лезвия 2,0 ≤ δ ≤ 3,0 мм,
к=1,0 при толщине лезвия 3,1 ≤ δ ≤ 5,0 мм,
k=0,8 при толщине лезвия 5,1 ≤ δ ≤ 7,0 мм.
Нагрев в режущей части рабочих органов из высокопрочного чугуна вольфрамовым электродом постоянным током и перемещение электрода производят по криволинейной траектории, образованной линейным перемещением параллельно острой кромки лезвия и вращением вокруг вертикальной оси позволяет совершать упрочнение всей поверхности лезвия.
Выбор диаметра вращения электрода позволяет упрочнять лезвия любой ширины.
Линейное перемещение 3 мм за один оборот электрода вокруг своей оси позволяет упрочнить высокопрочный чугун.
Частота вращения ω подбиралась в зависимости от толщины лезвия, с учетом его возможности охлаждения поверхности на массу не нагретого слоя.
Примеры конкретных выполнений.
Пример 1. Упрочнялись лезвия рабочих органов из высокопрочного чугуна ВЧ 50 почвообрабатывающих орудий толщиной 2,0 мм, лезвие упрочнялось с тыльной стороны электрической дугой постоянного тока обратной полярности с помощью вольфрамового электрода, перемещение электрода производили по криволинейной траектории, образованной линейным перемещением параллельно острой кромки лезвия и вращением вокруг вертикальной оси, диаметр которой был равен ширине режущей части и составлял 10 мм. При этом за один оборот электрода вокруг своей оси линейное перемещение составляло 3 мм, а частота вращения определялась по формуле: ω=k⋅30=1,5⋅30=45 мин-1.
Пример 2. Упрочнялись лезвия рабочих органов из высокопрочного чугуна ВЧ 40 почвообрабатывающих орудий толщиной 3,0 мм, лезвие упрочнялось с тыльной стороны электрической дугой постоянного тока обратной полярности с помощью вольфрамового электрода, перемещение электрода производили по криволинейной траектории, образованной линейным перемещением параллельно острой кромки лезвия и вращением вокруг вертикальной оси, диаметр которой был равен ширине режущей части и составлял 14 мм. При этом за один оборот электрода вокруг своей оси линейное перемещение составляло 3 мм, а частота вращения определялась по формуле: ω=k⋅30=1,5⋅30=45 мин-1.
Пример 3. Упрочнялись лезвия рабочих органов из высокопрочного чугуна ВЧ 60 почвообрабатывающих орудий толщиной 3,1 мм, лезвие упрочнялось с тыльной стороны электрической дугой постоянного тока обратной полярности с помощью вольфрамового электрода, перемещение электрода производили по криволинейной траектории, образованной линейным перемещением параллельно острой кромки лезвия и вращением вокруг вертикальной оси, диаметр которой был равен ширине режущей части и составлял 18 мм. При этом за один оборот электрода вокруг своей оси линейное перемещение составляло 3 мм, а частота вращения определялась по формуле: ω=k⋅30=1,0⋅30=30 мин-1.
Пример 4. Упрочнялись лезвия рабочих органов из высокопрочного чугуна ВЧ 60 почвообрабатывающих орудий толщиной 5,0 мм, лезвие упрочнялось с тыльной стороны электрической дугой постоянного тока обратной полярности с помощью вольфрамового электрода, перемещение электрода производили по криволинейной траектории, образованной линейным перемещением параллельно острой кромки лезвия и вращением вокруг вертикальной оси, диаметр которой был равен ширине режущей части и составлял 21 мм. При этом за один оборот электрода вокруг своей оси линейное перемещение составляло 3 мм, а частота вращения определялась по формуле: ω=k⋅30=1,0⋅30=30 мин-1.
Пример 5. Упрочнялись лезвия рабочих органов из высокопрочного чугуна ВЧ 50 почвообрабатывающих орудий толщиной 5,1 мм, лезвие упрочнялось с тыльной стороны электрической дугой постоянного тока обратной полярности с помощью вольфрамового электрода, перемещение электрода производили по криволинейной траектории, образованной линейным перемещением параллельно острой кромки лезвия и вращением вокруг вертикальной оси, диаметр которой был равен ширине режущей части и составлял 25 мм. При этом за один оборот электрода вокруг своей оси линейное перемещение составляло 3 мм, а частота вращения определялась по формуле: ω=k⋅30=0,8⋅30=24 мин-1.
Пример 6. Упрочнялись лезвия рабочих органов из высокопрочного чугуна ВЧ 40 почвообрабатывающих орудий толщиной 7,0 мм, лезвие упрочнялось с тыльной стороны электрической дугой постоянного тока обратной полярности с помощью вольфрамового электрода, перемещение электрода производили по криволинейной траектории, образованной линейным перемещением параллельно острой кромки лезвия и вращением вокруг вертикальной оси, диаметр которой был равен ширине режущей части и составлял 25 мм. При этом за один оборот электрода вокруг своей оси линейное перемещение составляло 3 мм, а частота вращения определялась по формуле: ω=k⋅30=0,8⋅30=24 мин-1.
Таким образом, заявленный способ упрочнения лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий обеспечивает повышение износостойкости и эксплуатационных характеристик лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий.

Claims (4)

  1. Способ упрочнения лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий из высокопрочного чугуна, включающий нагрев поверхности тыльной стороны лезвия электрической дугой обратной полярности с использованием электрода путем его перемещения по криволинейной траектории, образованной линейным перемещением параллельно острой кромки лезвия и вращением вокруг вертикальной оси, отличающийся тем, что нагрев поверхности тыльной стороны лезвия осуществляют вольфрамовым электродом постоянным током, при этом диаметр вращения электрода вокруг вертикальной оси задают равным ширине лезвия, причем за один оборот электрода вокруг вертикальной оси линейное перемещение составляет 3 мм, а частоту вращения ω определяют по зависимости ω=k⋅30 мин-1,
  2. где k=1,5 при толщине лезвия 2,0≤δ≤3,0 мм,
  3. k=1,0 при толщине лезвия 3,1≤δ≤5,0 мм,
  4. k=0,8 при толщине лезвия 5,1≤δ≤7,0 мм.
RU2018114398A 2018-04-18 2018-04-18 Способ упрочнения лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий RU2679673C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018114398A RU2679673C1 (ru) 2018-04-18 2018-04-18 Способ упрочнения лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018114398A RU2679673C1 (ru) 2018-04-18 2018-04-18 Способ упрочнения лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2679673C1 true RU2679673C1 (ru) 2019-02-12

Family

ID=65442515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018114398A RU2679673C1 (ru) 2018-04-18 2018-04-18 Способ упрочнения лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2679673C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2733879C1 (ru) * 2019-12-16 2020-10-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) Способ упрочнения режущей части рабочих органов

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1617013A1 (ru) * 1989-02-03 1990-12-30 Саратовский Институт Механизации Сельского Хозяйства Им.М.И.Калинина Способ изготовлени чугунных изделий
RU2025916C1 (ru) * 1993-02-03 1995-01-09 Василий Михайлович Бойков Рабочий орган почвообрабатывающего орудия
RU2420601C1 (ru) * 2010-03-09 2011-06-10 Анатолий Афанасьевич Аникин Способ упрочнения лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий
RU2509165C1 (ru) * 2012-11-15 2014-03-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия имени П.А. Столыпина" Способ упрочнения лемехов плугов
RU2563572C1 (ru) * 2014-06-11 2015-09-20 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка" (ФГБНУ ГОСНИТИ) Способ упрочнения поверхности стальных изделий

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1617013A1 (ru) * 1989-02-03 1990-12-30 Саратовский Институт Механизации Сельского Хозяйства Им.М.И.Калинина Способ изготовлени чугунных изделий
RU2025916C1 (ru) * 1993-02-03 1995-01-09 Василий Михайлович Бойков Рабочий орган почвообрабатывающего орудия
RU2420601C1 (ru) * 2010-03-09 2011-06-10 Анатолий Афанасьевич Аникин Способ упрочнения лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий
RU2509165C1 (ru) * 2012-11-15 2014-03-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия имени П.А. Столыпина" Способ упрочнения лемехов плугов
RU2563572C1 (ru) * 2014-06-11 2015-09-20 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка" (ФГБНУ ГОСНИТИ) Способ упрочнения поверхности стальных изделий

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2733879C1 (ru) * 2019-12-16 2020-10-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) Способ упрочнения режущей части рабочих органов

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2693668C1 (ru) Способ термоупрочнения лезвий почвообрабатывающих орудий
RU2678723C1 (ru) Способ электроконтактного термоупрочнения
RU2739049C1 (ru) Способ восстановления ресурса рабочих органов для почвообработки
RU2679673C1 (ru) Способ упрочнения лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий
RU2460810C1 (ru) Способ упрочнения лемехов плугов
RU2733879C1 (ru) Способ упрочнения режущей части рабочих органов
RU2711391C1 (ru) Способ упрочнения лезвия рабочего органа почвообрабатывающего орудия из высокопрочного чугуна
RU2420601C1 (ru) Способ упрочнения лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий
RU2309987C2 (ru) Способ изготовления рабочих органов культиваторов
RU120836U1 (ru) Рабочий орган для безотвальной обработки почвы
RU2718522C1 (ru) Способ электроконтактного термоупрочнения режущей части рабочих органов
RU2509165C1 (ru) Способ упрочнения лемехов плугов
RU2717443C1 (ru) Способ упрочнения режущей части рабочих органов
RU2718521C1 (ru) Способ упрочнения лезвий рабочих органов
RU2722958C1 (ru) Способ термоупрочнения режущей части рабочих органов
RU2726051C1 (ru) Способ упрочнения лезвий рабочих органов орудий для разработки почвогрунтов
RU2722959C1 (ru) Способ упрочнения режущей части рабочих органов орудий для разработки почвогрунтов
RU2464358C1 (ru) Способ нанесения износостойких покрытий на рабочую поверхность деталей почвообрабатывающих машин
RU2763817C1 (ru) Способ восстановления долот чизельных плугов
RU2762070C1 (ru) Способ восстановления изношенных рабочих органов почвообрабатывающих машин
RU2763818C1 (ru) Способ восстановления рабочих органов чизельных плугов
RU2763866C1 (ru) Способ восстановления изношенных лезвий рабочих органов почвообрабатывающих машин
RU2763822C1 (ru) Способ восстановления изношенных режущих поверхностей рабочих органов почвообрабатывающих машин
RU2750674C1 (ru) Способ восстановления с упрочнением долот глубокорыхлителей
RU2752724C1 (ru) Способ восстановления рабочих органов почвообрабатывающих машин

Legal Events

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

Effective date: 20200419