RU2334384C1 - Method of wear resistance increase of ploughshare - Google Patents

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: electrode material is distributed over the most wearing part of the working surface by U-shape rollers or rollers having the shape of semiellipse. Beading is carried out continuously followed by fast cooling of the edge in water in order to form hardening structure.

EFFECT: increase of endurance ploughshare, decrease of friction coefficient and runout.

2 dwg

Description

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и ремонта машин, в частности к изготовлению, восстановлению и упрочнению плужных лемехов, работающих в условиях абразивного износа.The invention relates to the field of agricultural engineering and machine repair, in particular to the manufacture, restoration and hardening of plow shares operating under conditions of abrasive wear.

Известен способ упрочнения плужных лемехов сварочным армированием, в котором наплавку на всю рабочую поверхность детали осуществляют в виде параллельных друг другу валиков, каждый из которых наносят со скоростью, обеспечивающей образование закалочных структур, после остывания предыдущих [1].A known method of hardening plow shares by welding reinforcement, in which surfacing on the entire working surface of the part is carried out in the form of rollers parallel to each other, each of which is applied at a rate that ensures the formation of quenching structures after cooling of the previous ones [1].

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ, в котором лемех, имеющий основу с носком, на которых выполнено ребро жесткости, образованное в виде размещенной вдоль оси симметрии выпуклой в сторону рабочей поверхности выштамповки и наплавляется со стороны полевого обреза и с обеих сторон носка (на рабочей стороне - параллельно оси симметрии, а остальных случаях - параллельно полевому обрезу) [2].The closest technical solution, selected as a prototype, is a method in which a ploughshare having a base with a toe, on which a stiffening rib is made, formed in the form of a convex along the axis of symmetry convex towards the working surface of the stamping and is fused from the side of the cutoff and from both sides of the toe (on the working side, parallel to the axis of symmetry, and in other cases, parallel to the field edge) [2].

Недостатками этого способа являются: усложнение технологического процесса из-за формирования ребра жесткости и наплавки различно расположенных валиков с обеих сторон носка и на полевом обрезе; термическое воздействие на деталь, способное вызвать ее коробление; создание дополнительных остаточных напряжений и закаленных структур во всем теле лемеха, снижающих стойкость к разрушению.The disadvantages of this method are: the complexity of the process due to the formation of stiffeners and surfacing of variously located rollers on both sides of the toe and on the field edge; thermal effect on the part, which can cause its warpage; the creation of additional residual stresses and hardened structures throughout the body of the ploughshare, reducing the resistance to destruction.

Техническим результатом изобретения является повышение ресурса плужного лемеха за счет улучшения прочностных характеристик материала, а следовательно, повышения износостойкости к абразивному изнашиванию. Электродный материал, нанесенный на «лодку» износа, позволит компенсировать потери металла в одной из наиболее изнашиваемых зон рабочей поверхности (фиг.1), размеры которой зависят от гранулометрического состава почв.The technical result of the invention is to increase the resource of the plow share by improving the strength characteristics of the material, and therefore, increasing the wear resistance to abrasive wear. The electrode material deposited on the "boat" of wear, will compensate for the loss of metal in one of the most worn areas of the working surface (figure 1), the dimensions of which depend on the particle size distribution of the soil.

Указанный технический результат изобретения достигается при сварочном армировании непрерывной наплавкой области наиболее вероятного максимального износа (будущей «лодки» износа) подковообразными валиками, имеющими форму полуэллипса, с последующим быстрым охлаждением носка лемеха в воде.The specified technical result of the invention is achieved by welding reinforcement by continuous surfacing of the region of the most probable maximum wear (future "boat" of wear) with horseshoe-shaped rollers having the shape of a semi-ellipse, followed by rapid cooling of the share of the share in water.

Заявленный способ осуществляется за счет ряда факторов. Вследствие термического воздействия на материал детали в нем происходят фазовые превращения, позволяющие при быстром охлаждении в воде получить в зоне носка закалочные структуры, что значительно увеличивает твердость, а следовательно, и сопротивление абразивному изнашиванию. Наличие наплавленных валиков подковообразных или валиков, имеющих форму полуэллипса, увеличивает степень проскальзывания абразивных частиц по поверхности, приводящую к снижению коэффициента трения и снижающую путь их контакта с лемехом при работе, что также способствует повышению износостойкости.The claimed method is carried out due to a number of factors. Due to the thermal effect on the material of the part, phase transformations occur in it, which allow rapid hardening in water to obtain quenching structures in the toe zone, which significantly increases the hardness and, consequently, the resistance to abrasive wear. The presence of deposited horseshoe-shaped or semi-ellipse rollers increases the degree of slipping of abrasive particles on the surface, leading to a decrease in the friction coefficient and a decrease in the path of their contact with the coulter during operation, which also contributes to increased wear resistance.

Сопоставительный анализ заявленного решения с прототипом показывает, что заявленный способ отличается от известного тем, что подковообразные валики или валики, имеющие форму полуэллипса, наносятся непрерывно в области наибольшего износа лемеха, а последующее быстрое охлаждение в воде позволяет получить равномерное упрочнение всего носка лемеха и нанесенного электродного материала. Валики (подковообразные или в форме полуэлпипса) шириной (l) около 43 мм наваривают, начиная с носка лемеха вдоль его передней кромки под углом к обрезу носка α≈10° согласно схеме (фиг.2). Величина l обусловлена поперечным размером «лодки» износа. Расстояние между вершинами наплавленных валиков (δ) составляет около 30 мм, что соответствует величине зоны термического влияния. В качестве электродного материала может быть использован электродный материал любого состава, пригодный для сварки стали. Таким образом, предлагаемый способ соответствует критерию «новизна».A comparative analysis of the claimed solution with the prototype shows that the claimed method differs from the known one in that the horseshoe-shaped or semi-ellipse-shaped rollers are applied continuously in the area of the highest share wear, and subsequent rapid cooling in water allows uniform hardening of the entire share of the share and the applied electrode material. Rollers (horseshoe-shaped or in the form of a half-elipse) with a width (l) of about 43 mm are welded, starting from the share of the share along its front edge at an angle to the tip of the toe α≈10 ° according to the diagram (figure 2). The value of l is due to the transverse size of the "boat" of wear. The distance between the tops of the deposited rollers (δ) is about 30 mm, which corresponds to the size of the heat-affected zone. As the electrode material can be used electrode material of any composition suitable for welding steel. Thus, the proposed method meets the criterion of "novelty."

Известные технические решения [1, 2] подразумевают: упрочнение лемеха путем формирования ребра жесткости и наплавки различно расположенных валиков с обеих сторон носка и на полевом обрезе или нанесение параллельных валиков под углом к режущей кромке по всей поверхности лемеха, что отсутствует в предлагаемом способе и позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «существенные отличия».Known technical solutions [1, 2] include: strengthening the ploughshare by forming a stiffening rib and surfacing differently located rollers on both sides of the nose and on a field edge or applying parallel rollers at an angle to the cutting edge over the entire surface of the ploughshare, which is absent in the proposed method and allows conclude that it meets the criterion of "significant differences".

На фиг.1 представлен лемех до наплавки, где 1 - область вероятного максимального износа («лодка» износа);Figure 1 shows the ploughshare before surfacing, where 1 is the area of probable maximum wear ("boat" wear);

2 - крепежные отверстия.2 - mounting holes.

На фиг.2 представлен лемех после наплавки, где 1 - наплавленный валик;Figure 2 presents the ploughshare after surfacing, where 1 is a weld bead;

2 - крепежные отверстия.2 - mounting holes.

Осуществление заданного способа поясняется на примере упрочнения серийных лемехов плуга. Поверхность упрочняется сварочным армированием путем нанесения подковообразных валиков в области наибольшего износа носка лемеха («лодка») при ширине наплавочного валика 3...4 мм с расстояниями между ними 30 мм. Наплавка выполнялется электродом Э46А-УОНИ-13/45-4,0-У0 ГОСТ 9466-75 с силой сварочного тока 130 А, постоянным током обратной полярности.The implementation of the specified method is illustrated by the example of hardening serial plowshares of the plow. The surface is hardened by welding reinforcement by applying horseshoe-shaped rollers in the area of greatest wear on the ploughshare toe (“boat”) with a surfacing roller 3 ... 4 mm wide with 30 mm spacing between them. Surfacing is carried out with an electrode GOST 9466-75 E46A-UONI-13 / 45-4.0-U0 with a welding current of 130 A and a direct current of reverse polarity.

Источники информацииInformation sources

1. Патент RU 2274526 С2, кл. В23К 9/04, 2006 г.1. Patent RU 2274526 C2, cl. B23K 9/04, 2006

2. Патент RU 2127501 C1, кл. А01B 15/04, 1999 г.2. Patent RU 2127501 C1, cl. A01B 15/04, 1999

Claims (1)

Способ повышения износостойкости плужных лемехов сварочным армированием путем наплавки валиков в области наибольшего износа носка лемеха, отличающийся тем, что осуществляют непрерывную наплавку подковообразных валиков или валиков, имеющих форму полуэллипса, с последующим быстрым охлаждением носка в воде, обеспечивающим образование закалочных структур в носке лемеха и наплавленных валиках.A method of increasing the wear resistance of plowshares by welding reinforcement by surfacing the rollers in the area of the highest wear of the ploughshare, characterized in that the horseshoe-shaped rollers or rollers having the shape of a semi-ellipse are continuously deposited, followed by rapid cooling of the sock in water, ensuring the formation of quenching structures in the plowshare and deposited rollers.

Images