RU2532971C1 - Chisel of subsoil cultivator - Google Patents

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: chisel is made in the form of a plate. The outer surface of the plate has a weld layer with the thickness of 0.1-0.8 of the plate thickness, and the length of 2-20 on the plate thickness, in a direction away from the working end face long the plate the chisel. The weld layer together with other elements contains by weight 1.0-6.5% carbon and 2.5-45.0% chromium.

EFFECT: increase in chisel strength.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к рабочим органам орудий для основной обработки почвы.The invention relates to agricultural machinery, in particular to the working bodies of tools for basic tillage.

Известно долото глубокорыхлителя (патент РФ №2362286, опубл. 27.07.2009). Посередине долота выполнены боковые проточки, образующие разгрузочные окна и дополнительную режущую плоскость, соединенные делителем. Недостатком такого долота является его низкая стойкость из-за быстрого износа.A chisel of a deep-ripper is known (RF patent No. 2362286, publ. July 27, 2009). Side grooves are made in the middle of the bit, forming discharge windows and an additional cutting plane connected by a divider. The disadvantage of this bit is its low durability due to rapid wear.

Наиболее близким является долото, используемое в глубокорыхлителях 9700 С TS фирмы Salford (http:/www.salfordmachine.com). Долото выполнено в виде изогнутой пластины. Недостатком такого долота является его низкая стойкость из-за быстрого износа, т.к. рабочая часть долота не упрочнена износостойкой наплавкой.The closest is the bit used in the 9700 C TS subsoiler from Salford (http://www.salfordmachine.com). The bit is made in the form of a curved plate. The disadvantage of this bit is its low durability due to rapid wear, because the working part of the bit is not hardened by wear-resistant surfacing.

Технический результат заключается в повышении стойкости долота глубокорыхлителя.The technical result is to increase the resistance of the bit of the ripper.

Технический результат достигается тем, что в заявленном долоте глубокорыхлителя, выполненным в виде пластины, наружная поверхность пластины имеет наплавленный слой толщиной 0,1-0,8 от толщины пластины и длиной 2-20 от толщины пластины, в направлении от рабочего торца вдоль пластины долота. Наплавленный слой, наряду с другими элементами, содержит по массе 1,0-6,5% углерода и 2,5-45,0% хрома.The technical result is achieved by the fact that in the claimed depth of the ripper, made in the form of a plate, the outer surface of the plate has a deposited layer of 0.1-0.8 thickness from the thickness of the plate and a length of 2-20 from the thickness of the plate, in the direction from the working end along the bit of the bit . The deposited layer, along with other elements, contains 1.0-6.5% of carbon and 2.5-45.0% of chromium by weight.

На чертеже изображено долото, общий вид. Цифрами и буквами обозначено: 1 - долото глубокорыхлителя, выполненное в виде изогнутой пластины; 2 - наплавленный слой толщиной h и общей длиной d; 3 - торец рабочей части долота; b - толщина пластины (основания) долота.The drawing shows a bit, General view. The numbers and letters denote: 1 - a bit of a deep-ripper made in the form of a curved plate; 2 - deposited layer of thickness h and total length d; 3 - end face of the working part of the bit; b is the thickness of the plate (base) of the bit.

Нанесение на наружную поверхность долота износостойкого слоя повышает его стойкость и обеспечивает самозатачивание. Самозатачивающееся долото состоит из двух слоев, материалы которых значительно отличаются по износостойкости. Наплавленный слой является более твердым и износостойким. Как правило, долота глубокорыхлителей изготавливают из стали 20, стали 65Г и аналогичных сталей. Эти стали хорошо поддаются штамповке, горячей ковке и механической обработке твердосплавным режущим инструментом, при этом они обладают относительно невысокой износостойкостью по сравнению с более легированными сталями и сплавами. Во время работы износостойкий слой должен постоянно выступать на торце рабочей части долота и сохранять достаточную остроту профиля. Сама форма двухслойного профиля рабочей части долота, получающаяся при изнашивании, как показали исследования, зависит от износостойкости материалов слоев и размеров наплавленного износостойкого слоя.Application of a wear-resistant layer on the outer surface of the bit increases its resistance and ensures self-sharpening. The self-sharpening bit consists of two layers, the materials of which differ significantly in wear resistance. The deposited layer is harder and wear resistant. As a rule, deep-ripper bits are made of steel 20, steel 65G and similar steels. These steels lend themselves well to stamping, hot forging and machining with carbide cutting tools, while they have relatively low wear resistance compared to more alloy steels and alloys. During operation, the wear-resistant layer must constantly protrude at the end of the working part of the bit and maintain sufficient profile sharpness. The very shape of the two-layer profile of the working part of the bit, resulting from wear, as shown by studies, depends on the wear resistance of the layer materials and the size of the deposited wear-resistant layer.

Установлено, что повышение стойкости при одновременном обеспечении процесса самозатачивания долота происходит при толщине наплавленного слоя h, равной 0,1-0,8 от толщины b пластины (основания) долота. Если значение будет меньше нижнего предела, то основной металл долота будет изнашиваться медленнее, начнет затупляться рабочий торец долота, что приведет к снижению качества и производительности обработки почвы. При превышении верхнего значения соотношения, наоборот, основной металл долота будет изнашиваться намного быстрее наплавленного слоя, в результате обнажится износостойкий слой, и он начнет крошиться, особенно интенсивно при попадании на него камней и других твердых частиц.It is established that the increase in resistance while ensuring the process of self-sharpening the bit occurs when the thickness of the deposited layer h is equal to 0.1-0.8 of the thickness b of the plate (base) of the bit. If the value is less than the lower limit, then the main metal of the bit will wear out more slowly, the working end of the bit will begin to become dull, which will lead to a decrease in the quality and productivity of tillage. If the upper value of the ratio is exceeded, on the contrary, the base metal of the bit will wear out much faster than the deposited layer, as a result, the wear-resistant layer will be exposed, and it will begin to crumble, especially intensively when stones and other solid particles hit it.

Установлено, что если длина износостойкого наплавленного слоя будет меньше величины, равной двум толщинам пластины, то стойкость долота практически не возрастает ввиду небольшого размера наплавленного слоя. При этом происходит интенсивный износ пластины долота, расположенный выше наплавленного слоя, что приводит к уменьшению толщины пластины и ее загибу.It was found that if the length of the wear-resistant deposited layer is less than a value equal to two plate thicknesses, then the bit resistance does not increase due to the small size of the deposited layer. In this case, intensive wear of the bit plate located above the deposited layer occurs, which leads to a decrease in the plate thickness and its bending.

Если длина износостойкого наплавленного слоя превышает длину, равную двадцати толщинам пластины долота, то стойкость уже не растет, т.к. этот участок подвержен меньшему износу, чем рабочая передняя (торцевая) часть.If the length of the wear-resistant deposited layer exceeds a length equal to twenty thicknesses of the bit of the bit, then the resistance no longer grows, because this section is subject to less wear than the working front (end) part.

Наплавка износостойкого слоя на наружную поверхность долота повышает его износостойкость за счет того, что при этом наблюдается равномерный износ нижней части долота при движении по уплотненному слою почвы, а верхний поднятый слой скользит по износостойкому слою. За счет равномерного износа сохраняется острота торцевой части долота и ее стойкость на излом и выкрашивание.Surfacing a wear-resistant layer on the outer surface of the bit increases its wear resistance due to the fact that there is uniform wear of the lower part of the bit when moving along a compacted soil layer, and the upper raised layer slides along the wear-resistant layer. Due to uniform wear, the sharpness of the end part of the bit and its resistance to fracture and spalling are maintained.

Выполнение износостойкого наплавленного слоя на поверхности долота из сплава с содержанием по массе 1,0-6,5% углерода и 2,5-45,0% хрома обеспечивает улучшенное самозатачивание за счет ускоренного изнашивания основного металла пластины долота и замедленного изнашивания наплавленного слоя. При меньшем содержании углерода и хрома ускоряется процесс изнашивания наплавленного слоя, а при большем - резко увеличивается хрупкость наплавленного металла и повышается его склонность к выкрашиванию.The implementation of a wear-resistant deposited layer on the surface of an alloy bit with a mass content of 1.0-6.5% carbon and 2.5-45.0% chromium provides improved self-sharpening due to the accelerated wear of the base metal of the bit plate and the delayed wear of the deposited layer. With a lower content of carbon and chromium, the process of wear of the deposited layer is accelerated, and with a higher content, the fragility of the deposited metal sharply increases and its tendency to chipping increases.

Пример. Долото глубокорыхлителя выполнено горячим прессованием из стали 65Г и состоит из изогнутой пластины 1 толщиной 12 мм и наплавленного слоя 2 толщиной 6 мм и длиной 84 мм в направлении от рабочего торца 3 вдоль пластины долота.Example. The deep-ripper bit is hot pressed from 65G steel and consists of a curved plate 1 12 mm thick and a deposited layer 2 6 mm thick and 84 mm long in the direction from the working end 3 along the bit plate.

Наплавка выполнена плазменно-порошковым способом сплавом следующего состава, масс.%: углерод 2,5; хром 20,5; молибден 1,5; кремний 1,1; марганец 1,2; железо - остальное. При эксплуатации такого долота в первую очередь изнашивается основной металл - сталь 65Г, обнажается наплавленный слой, в результате проявляется эффект самозатачивания. В связи с установлением соотношения между толщиной пластины (основания) долота и размерами наплавленного слоя, при рекомендованном содержании в наплавленном металле углерода и хрома, наблюдается сохранение самозатачивания долота до полного износа наплавленного слоя. Срок службы таких долот возрастает в 2-4 раза при равномерном изнашивании и отсутствии выкрашивания, снижается расход топлива, улучшается качество обработки почвы.Surfacing is performed in a plasma-powder manner by an alloy of the following composition, wt.%: Carbon 2.5; chrome 20.5; molybdenum 1.5; silicon 1.1; manganese 1.2; iron is the rest. During the operation of such a bit, the main metal, steel 65G, first wears out, the deposited layer is exposed, as a result, the self-sharpening effect is manifested. In connection with the establishment of the ratio between the thickness of the plate (base) of the bit and the dimensions of the deposited layer, at the recommended content of carbon and chromium in the deposited metal, self-sharpening of the bit is observed until the deposited layer is completely worn. The service life of such bits increases by 2-4 times with uniform wear and the absence of spalling, fuel consumption is reduced, and the quality of tillage is improved.

Claims (2)

1. Долото глубокорыхлителя, выполненное в виде пластины, отличающееся тем, что наружная поверхность пластины имеет наплавленный слой толщиной 0,1-0,8 от толщины пластины и длиной 2-20 от толщины пластины, в направлении от рабочего торца вдоль пластины долота.1. The bit of the deep-ripper, made in the form of a plate, characterized in that the outer surface of the plate has a deposited layer with a thickness of 0.1-0.8 of the thickness of the plate and a length of 2-20 of the thickness of the plate, in the direction from the working end along the bit of the bit. 2. Долото по п.1, отличающееся тем, что наплавленный слой наряду с другими элементами содержит по массе 1,0-6,5% углерода и 2,5-45,0% хрома. 2. The bit according to claim 1, characterized in that the deposited layer along with other elements contains by mass 1.0-6.5% carbon and 2.5-45.0% chromium.