RU2778987C1 - Method for hardening cutting parts of cultivator shawers by electromechanical treatment - Google Patents
Method for hardening cutting parts of cultivator shawers by electromechanical treatment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2778987C1 RU2778987C1 RU2021136821A RU2021136821A RU2778987C1 RU 2778987 C1 RU2778987 C1 RU 2778987C1 RU 2021136821 A RU2021136821 A RU 2021136821A RU 2021136821 A RU2021136821 A RU 2021136821A RU 2778987 C1 RU2778987 C1 RU 2778987C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hardening
- cutting
- cultivator
- cutting parts
- electromechanical
- Prior art date
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 9
- 238000005296 abrasive Methods 0.000 abstract description 7
- 241001646071 Prioneris Species 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000002683 Foot Anatomy 0.000 description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлообработки, касается методов поверхностного упрочнения рабочих органов сельскохозяйственной техники электромеханической обработкой с целью повышения их долговечности при абразивном износе.The invention relates to the field of metalworking, relates to methods of surface hardening of the working bodies of agricultural machinery by electromechanical processing in order to increase their durability during abrasive wear.
Известны способы упрочнения режущих частей рабочих органов сельскохозяйственной техники (см. Технология ремонта машин / Под ред. Е.А. Пучина. - М.: КолосС, 2007. - 487 с.), в которых применяют наплавку их поверхности металлами и сплавами, имеющими повышенные прочностные свойства, что повышает их износостойкость и обеспечивает эффект самозатачивания. Однако при наплавках применение дополнительных материалов значительно увеличивает стоимость изделий, сильное термическое влияние на металл приводит к значительным деформациям деталей.Known methods of hardening the cutting parts of the working bodies of agricultural machinery (see Technology of repair of machines / Under the editorship of E.A. Puchin. - M.: KolosS, 2007. - 487 p.), in which surfacing of their surface with metals and alloys having increased strength properties, which increases their wear resistance and provides the effect of self-sharpening. However, when surfacing, the use of additional materials significantly increases the cost of products, a strong thermal effect on the metal leads to significant deformations of the parts.
Известен способ упрочнения деталей машин электромеханической обработкой (см. Аскинази Б.М. Упрочнение и восстановление деталей машин электромеханической обработкой / Б.М. Аскинази. - М.: Машиностроение, 1989. - 200 с. и Яковлев, С.А. Влияние электрофизических параметров на электромеханическую обработку деталей машин: монография / С.А. Яковлев. - Ульяновск: УВАУ ГА (И), 2014.-129 с.), при котором через зону контакта деформирующего электрода-инструмента (ролика или платины) и детали проходит ток большой плотности (108-109 А/м2) и низкого (1-6 В) напряжения, вследствие чего на контактирующей поверхности изделия выделяется большое количество тепла, происходят высокоскоростной нагрев локального микрообъема поверхности с одновременным его пластическим деформированием и последующее интенсивное охлаждение за счет отвода тепла внутрь детали, что приводит к повышению твердости и прочности. Способ значительно изменяет физико-механические свойства поверхностного слоя изделий, что повышает их износостойкость при абразивном трении.A known method of hardening machine parts by electromechanical processing (see Askinazi B.M. Strengthening and restoration of machine parts by electromechanical processing / B.M. Askinazi. - M.: Mashinostroyeniye, 1989. - 200 p. and Yakovlev, S.A. Influence of electrophysical parameters for electromechanical processing of machine parts: monograph / S.A. Yakovlev - Ulyanovsk: UVAU GA (I), 2014.-129 p.), in which a current passes through the contact zone of the deforming electrode-tool (roller or platinum) and the part high density (10 8 -10 9 A / m 2 ) and low (1-6 V) voltage, as a result of which a large amount of heat is released on the contacting surface of the product, high-speed heating of the local microvolume of the surface occurs with its simultaneous plastic deformation and subsequent intensive cooling for by dissipating heat into the part, which leads to an increase in hardness and strength. The method significantly changes the physical and mechanical properties of the surface layer of products, which increases their wear resistance during abrasive friction.
Известен способ упрочнения режущих частей культиваторных лап точечной электромеханической обработкой (Патент №2758645 принят за прототип), включающий электромеханическую обработку поверхности режущих частей культиваторной лапы путем создания усилия прижима и плотностью тока до 109 А/м2 с образованием зон упрочнения на глубину до 3 мм, отличающийся тем, что обработку проводят вдоль режущей части лапы участками диаметром 6-8 мм в два ряда, причем центры участков в рядах находятся на одной линии от края режущих частей культиваторной лапы на расстоянии 3-4 мм для первого ряда, на расстоянии 8-10 мм для второго ряда и на расстоянии 10-14 мм между соседними участками в рядах.A known method of hardening the cutting parts of cultivator paws by point electromechanical processing (Patent No. 2758645 adopted as a prototype), including electromechanical surface treatment of the cutting parts of the cultivator paw by creating a pressing force and a current density of up to 10 9 A/m 2 with the formation of hardening zones to a depth of 3 mm , characterized in that the treatment is carried out along the cutting part of the paw in sections with a diameter of 6-8 mm in two rows, and the centers of the sections in the rows are on the same line from the edge of the cutting parts of the cultivator paw at a distance of 3-4 mm for the first row, at a distance of 8- 10 mm for the second row and at a distance of 10-14 mm between adjacent sections in the rows.
Данный способ повышает долговечность культиваторных лап за счет повышения у отдельных точечных участков режущих частей твердости и износостойкости к абразивному изнашиванию с обеспечением эффектов самозатачивания и формирования пилообразной режущей части в процессе работы изделий. Однако данный способ отличается не высокой производительностью и не достаточно повышает износостойкость культиваторных лап.This method increases the durability of the cultivator paws by increasing the hardness and wear resistance to abrasive wear in individual point areas of the cutting parts, providing the effects of self-sharpening and the formation of a sawtooth cutting part during the operation of the products. However, this method is not characterized by high productivity and does not sufficiently increase the wear resistance of cultivator paws.
Известен способ упрочнения лемехов плугов (Патент №2460810 принят также за прототип), включающий электромеханическую обработку поверхности лемеха при плотности тока до 109 А/м2 параллельными друг другу непрерывными линиями, образующими зоны упрочнения на глубину до 3 мм, зоны упрочнения имеют ширину 3,5…7 мм и располагаются под углом 40…55° к лезвию лемеха на расстоянии между ними 10…30 мм.A known method of hardening plow shares (Patent No. 2460810 is also adopted as a prototype), including electromechanical surface treatment of the plowshare at a current density of up to 10 9 A/m 2 parallel to each other, continuous lines forming hardening zones to a depth of 3 mm, hardening zones have a width of 3 .5 ... 7 mm and are located at an angle of 40 ... 55 ° to the plowshare blade at a distance of 10 ... 30 mm between them.
В результате применения этого способа на поверхности лемеха образуются упрочненные чередующиеся зоны твердостью до 10 ГПа, что повышает их износостойкость при абразивном трении. Однако применение данного способа обеспечивает эффект самозатачивания и формирования пилообразной режущей части в процессе работы изделий только в местах касания упрочненных линий режущих частей лемеха, что лишь частично повышает долговечность лемеха.As a result of applying this method, hardened alternating zones with a hardness of up to 10 GPa are formed on the surface of the plowshare, which increases their wear resistance during abrasive friction. However, the use of this method provides the effect of self-sharpening and the formation of a sawtooth cutting part during the operation of products only at the points of contact of the hardened lines of the cutting parts of the plowshare, which only partially increases the durability of the plowshare.
Технический результат предлагаемого изобретения - это повышение долговечности культиваторных лап за счет повышения прочности, твердости и износостойкости к абразивному изнашиванию режущих частей с обеспечением эффекта самозатачивания и формирования пилообразной режущей части в процессе работы изделий.The technical result of the invention is to increase the durability of cultivator paws by increasing the strength, hardness and wear resistance to abrasive wear of the cutting parts with the effect of self-sharpening and the formation of a sawtooth cutting part during the operation of the products.
Указанный результат достигается тем, что зоны упрочнения формируют длиной 10-80 мм на расстоянии 0,5-3 мм друг от друга и под углом 20…60° к режущей части.This result is achieved by the fact that hardening zones are formed with a length of 10-80 mm at a distance of 0.5-3 mm from each other and at an angle of 20...60° to the cutting part.
На чертеже изображена часть культиваторной лапы с упрощенной схемой предлагаемого способа упрочнения, где 1 - зона режущей части лапы без упрочнения, 2 - крепежные отверстия лапы, 3 - зоны упрочнения режущей части (показаны темным цветом).The drawing shows a part of a cultivator paw with a simplified diagram of the proposed method of hardening, where 1 is the area of the cutting part of the paw without hardening, 2 is the attachment holes of the paw, 3 is the hardening zone of the cutting part (shown in dark color).
Режущие части культиваторной лапы упрочняются электромеханической обработкой путем создания усилия прижима электрода-инструмента к поверхности режущей части и плотности тока до 109 А/м2с формированием параллельных друг другу непрерывных зон упрочнения глубиной до 3 мм и шириной 3,5-7 мм. Зоны упрочнения формируют длиной 10-80 мм на расстоянии 0,5-3 мм друг от друга и под углом 20…60° к режущей части.The cutting parts of the cultivator paw are hardened by electromechanical processing by creating a pressing force of the tool electrode to the surface of the cutting part and a current density of up to 10 9 A/m 2 with the formation of parallel to each other continuous hardening zones up to 3 mm deep and 3.5-7 mm wide. Hardening zones are formed with a length of 10-80 mm at a distance of 0.5-3 mm from each other and at an angle of 20...60° to the cutting part.
Соблюдение указанных параметров электромеханической обработки позволяет сформировать на режущей части культиваторной лапы в виде линий длиной 10…80 мм полусферические упрочненные зоны глубиной до 3 мм и твердостью до 10 ГПа.Compliance with the specified parameters of electromechanical processing makes it possible to form on the cutting part of the cultivator paw in the form of lines 10–80 mm long hemispherical hardened zones with a depth of up to 3 mm and a hardness of up to 10 GPa.
Это обеспечивает в процессе работы эффект самозатачивания за счет более быстрого износа нижних не упрочненных слоев режущих частей культиваторной лапы.This provides the effect of self-sharpening during operation due to faster wear of the lower non-hardened layers of the cutting parts of the cultivator paw.
Наличие вдоль режущей кромки участков без упрочнения, расположенных под углом 20…60° к лезвию, обеспечивает их более интенсивный износ в процессе работы, что приводит к формированию пилообразной режущей части.The presence along the cutting edge of areas without hardening, located at an angle of 20 ... 60 ° to the blade, ensures their more intense wear during operation, which leads to the formation of a sawtooth cutting part.
Все это обеспечивает значительное повышение долговечности за счет сохранения высокой режущей способности культиваторной лапы в процессе ее эксплуатации. Величины диапазонов длины, ширины, глубины и угла расположения к лезвию упрочненных и неупрочненных зон режущих частей культиваторной лапы связаны с ее конструктивными особенностями и с условиями трения изделий о почву в процессе работы.All this provides a significant increase in durability by maintaining the high cutting ability of the cultivator paw during its operation. The values of the ranges of length, width, depth and angle of location to the blade of hardened and non-hardened zones of the cutting parts of the cultivator paw are associated with its design features and with the conditions of friction of products against the soil during operation.
Режимы электромеханической обработки (плотность тока, усилие прижатия инструмента к поверхности детали, скорость обработки, материал и форма инструмента) принимают исходя из задач и требований технологического процесса.Modes of electromechanical processing (current density, pressing force of the tool to the surface of the part, processing speed, material and shape of the tool) are taken based on the tasks and requirements of the technological process.
Таким образом, при обработке по данному способу режущие части культиваторной лапы в необходимых участках упрочняются твердостью до 10 ГПа на глубину до 3 мм, что повышает прочность и износостойкость к абразивному изнашиванию режущих частей культиваторной лапы с обеспечением эффектов самозатачивания и формирования пилообразной режущей части в процессе работы.Thus, when processing according to this method, the cutting parts of the cultivator paw in the necessary areas are hardened with a hardness of up to 10 GPa to a depth of 3 mm, which increases the strength and wear resistance to abrasive wear of the cutting parts of the cultivator paw, providing the effects of self-sharpening and the formation of a sawtooth cutting part during operation. .
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2778987C1 true RU2778987C1 (en) | 2022-08-29 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2795954C1 (en) * | 2022-10-10 | 2023-05-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Method for hardening cutting parts of cultivator shares |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB462374A (en) * | 1934-05-31 | 1937-03-01 | British Thomson Houston Co Ltd | Improvements in and relating to methods of hardening the surface of a metal |
| US6701627B2 (en) * | 2001-07-26 | 2004-03-09 | American Saw & Mfg. Company, Inc. | Composite utility knife blade |
| RU2460810C1 (en) * | 2011-07-12 | 2012-09-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия" | Ploughshare strengthening method |
| RU2509165C1 (en) * | 2012-11-15 | 2014-03-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия имени П.А. Столыпина" | Method of plough share hardening |
| RU2758646C1 (en) * | 2020-11-17 | 2021-11-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Method for hardening cutting parts of cultivator shares by spot electromechanical treatment |
| RU2758645C1 (en) * | 2020-11-17 | 2021-11-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Method for hardening cutting parts of cultivator shares by spot electromechanical treatment |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB462374A (en) * | 1934-05-31 | 1937-03-01 | British Thomson Houston Co Ltd | Improvements in and relating to methods of hardening the surface of a metal |
| US6701627B2 (en) * | 2001-07-26 | 2004-03-09 | American Saw & Mfg. Company, Inc. | Composite utility knife blade |
| RU2460810C1 (en) * | 2011-07-12 | 2012-09-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия" | Ploughshare strengthening method |
| RU2509165C1 (en) * | 2012-11-15 | 2014-03-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия имени П.А. Столыпина" | Method of plough share hardening |
| RU2758646C1 (en) * | 2020-11-17 | 2021-11-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Method for hardening cutting parts of cultivator shares by spot electromechanical treatment |
| RU2758645C1 (en) * | 2020-11-17 | 2021-11-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Method for hardening cutting parts of cultivator shares by spot electromechanical treatment |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2795954C1 (en) * | 2022-10-10 | 2023-05-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Method for hardening cutting parts of cultivator shares |
| RU2795955C1 (en) * | 2022-10-10 | 2023-05-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Method for hardening cutting parts of cultivator shares |
| RU2796029C1 (en) * | 2022-10-10 | 2023-05-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Method for hardening cutting parts of cultivator shares |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2460810C1 (en) | Ploughshare strengthening method | |
| RU2678723C1 (en) | Electric contact thermal strengthening method | |
| EP0846780A2 (en) | A method of making a self-sharpening metallic cutting blade or a cultivator swep and a cutting blade or a cultivator sweep | |
| RU2778987C1 (en) | Method for hardening cutting parts of cultivator shawers by electromechanical treatment | |
| RU2414337C2 (en) | Method of producing wear resistant working surface of tillage implement parts | |
| US20140096660A1 (en) | Sugar cane knife | |
| RU2334384C1 (en) | Method of wear resistance increase of ploughshare | |
| RU2758645C1 (en) | Method for hardening cutting parts of cultivator shares by spot electromechanical treatment | |
| RU2758646C1 (en) | Method for hardening cutting parts of cultivator shares by spot electromechanical treatment | |
| RU192231U1 (en) | Working body hardened by combined surfacing | |
| RU2509165C1 (en) | Method of plough share hardening | |
| RU160692U1 (en) | WORKING BODY FOR LANDLESS SOIL TREATMENT | |
| RU2452155C1 (en) | Cultivator blade | |
| RU2591980C1 (en) | Method of hardening of tillage machine working tools | |
| RU174406U1 (en) | Spherical Tillage Disc | |
| RU2796029C1 (en) | Method for hardening cutting parts of cultivator shares | |
| RU2309830C2 (en) | Method for manufacture of tillage tool | |
| RU2795955C1 (en) | Method for hardening cutting parts of cultivator shares | |
| RU2274526C2 (en) | Plowshares of mean- and high-carbon steels strengthening method | |
| RU2795954C1 (en) | Method for hardening cutting parts of cultivator shares | |
| RU2648713C1 (en) | Heavy wear deep cabin resistant for work on cohesive soils | |
| RU172891U1 (en) | Spherical Tillage Disc | |
| RU2806616C1 (en) | Method for combined strengthening of center toe | |
| RU188108U1 (en) | Working body for subsurface tillage | |
| RU2622691C1 (en) | Working body for subsurface soil treatment |