Способ восстановления и упрочнения отвала корпуса плуга

Изобретение может быть использовано при изготовлении и восстановлении отвалов плужных корпусов. После удаления изношенной части отвала приваривают профильную вставку одним крепежным швом, который накладывают с рабочей стороны поверхности отвала. Размер вставки выбирают из условия расположения упомянутого шва вне зоны интенсивного изнашивания отвала. Наплавляют армирующие валики в области восстановления с выходом их в зону ожидаемого лучевидного износа отвала с глубоким проплавлением основного металла. Используют для наплавки износостойкий электродный материал, обеспечивающий твердость валиков 58-62 HRC. Располагают валики перпендикулярно перемещению почвы на расстоянии 20 мм друг от друга для создания композитной поверхности. Способ позволяет повысить абразивную износостойкость отвала за счет создания композитной его поверхности. 1 ил.

 

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и ремонта машин, в частности к восстановлению и одновременному упрочнению плужных отвалов.

Известен отвал плужного корпуса, где его восстановление рекомендуется проводить установкой профильной вставки в заранее удаленную предельно изношенную область, а ее крепление происходит за счет наваривания армирующих валиков под заданным углом к плоскости стыка с лемехоми выходом на рабочую поверхность, одновременно выполняющих функцию упрочнения и сварных швов [1]. То есть по периметру линии стыка вставки и отвала формируются короткие сварные швы.

Недостатком восстановленного подобным образом отвала будет увеличение вероятности залипания рабочей поверхности (особенно в период приработки) из-за создания на ней периодически повторяющихся неровностей - рифлей. Присутствие на контактирующей поверхности армирующих валиков приводит к повышению износостойкости, но все же недостаточному для существенного увеличения ресурса вследствие наплавки валиков электродом с малоуглеродистым стержнем. Применение такого электродного материала не сможет обеспечить высокую твердость рабочей поверхности. Вызывает сомнение и обеспечение прочности сварного соединения и жесткости восстановленной детали, особенно при вспашке тяжелых и каменистых почв.

Прототипом служит конструкция отвала корпуса плуга, которая предполагает производить операции по его восстановлению путем вваривания термоупрочненной вставки в заранее удаленную изношенную область наложением швов с двух сторон. Вставка предварительно подвергается термической обработке на твердость 50-60 HRC [2].

В этом случае восстановление связано с обеспечением твердости вставки до 60 HRC, что создаст трудности с ее изготовлением, т.к. требуется получить изделие с заданным радиусом кривизны достаточно большой площади. Термообработка же до такой твердости создаст затруднения в получении заданного радиуса или потребует дополнительных технологических операций из-за отрицательного влияния остаточных напряжений на стабильность размеров детали. Кроме того, в случае возникновения ударных нагрузок повышается вероятность разрушения, как самой вставки, так и области восстановления по сварочному шву. Для обеспечения такой твердости необходимо применение сталей с достаточно высоким содержанием углерода, тем более восстановление предполагает проведение сквозной термообработки. Предложенная конструкция не рассматривает меры по предупреждению и торможению износов на других участках отвала.

Технической задачей изобретения является возобновление работоспособности отвала, повышение стойкости области восстановления и зоны ожидаемого лучевидного износа к абразивному изнашиванию, увеличение долговечности детали, а также использование вторичного сырья в качестве материала при восстановлении.

Поставленная задача достигается путем удаления предельно изношенной части отвала и приваривания пригодной к использованию и отвечающей агротехническим требованиям профильной вставки, копирующей геометрическую форму и размеры восстанавливаемой области с последующим созданием на ее поверхности и в зоне ожидаемого лучевидного износа износостойкой композиционной поверхности высокой стойкости к абразивному изнашиванию. Пластина изготавливается из материала (стали) труб магистральных газопроводов соответствующего радиуса кривизны после их снятия с эксплуатации. Размеры профильной пластины должны быть таковы, чтобы крепежные сварочные швы находились вне зоны интенсивного изнашивания. Вваривание профильной вставки производится по ее периметру наложением шва только со стороны рабочей поверхности электродуговой сваркой. Для обеспечения высокой стойкости к абразивному изнашиванию на поверхность вставки наплавляются валики электродным материалом, обеспечивающим их высокую твердость, которые расположены перпендикулярно перемещению почвы по рабочей поверхности отвала, т.е. производится наплавочное армирование. Наплавка осуществляется с глубоким проплавлением таким образом, чтобы достигалось минимальное их выступание относительно поверхности основного металла. Применяемый наплавочный материал должен обеспечивать твердость наплавленного материала не менее твердости поверхности, оговоренной техническими условиями на изготовление этих деталей (HRC58-62). Валики следует располагать на расстоянии 20 мм друг от друга, обеспечивая условие для создания композитной поверхности. (Такой шаг определен исходя из экспериментальных исследований. Его уменьшение приводит к нарушению формы и геометрических параметров восстановленной области и делает отвал непригодным к использованию. Увеличение же шага не обеспечивает создания композиционной поверхности.) В этом случае металл вставки является основой (матрицей) с твердостью поверхности 180-200 НВ, а наплавленный металл выполняет функцию армирующего наполнителя (упрочнителя) с твердостью около 600 НВ.

Такое сочетание мягкой матрицы и твердых упрочняющих компонентов создает условие для увеличения стойкости к абразивному изнашиванию при сохранении прочности и жесткости детали в целом. Расположение валиков перпендикулярно перемещению абразивных частиц также способствует сопротивлению изнашиванию.

Отсутствие выступающих частей наплавки позволит избежать залипания рабочей поверхности отвала и увеличения тягового сопротивления. Наличие односторонней сварки без разделки способствует упрощению замены вставки при повторном восстановлении, т.к. происходит частичное истирание шва. Кроме того, выход армирующих валиков за пределы пластины в зону ожидаемого лучевидного износа предупреждает и тормозит его образование и развитие.

Заявленный способ осуществляется за счет следующих факторов: возобновление ресурса детали происходит путем вваривания профильной пластины, копирующей размеры изношенной области (с некоторым увеличением размеров в большую сторону), форма которой аналогична изношенной области, и она изготовляется из вторичного сырья - труб газовых магистралей, имеющих такой же радиус кривизны, что и восстанавливаемый участок отвала; создания высокой стойкости к абразивному изнашиванию на локальном (ограниченном) участке за счет образования композитной поверхности путем наплавки с глубоким проплавлением валиков высокой твердости НКС58-62 с шагом 20 мм и охватом ими области восстановления и зоны вероятного образования лучевидного износа.

Предлагаемый способ позволяет возобновить утраченную работоспособность за счет замены предельно изношенной области привариванием профильной пластины (или заменяющей пластины) соответствующих формы и размеров, обеспечивает возможность неоднократного восстановления отвала ее периодической сменой, тем самым повышая долговечность. Проведение наплавочного армирования области восстановления с выходом в зону наиболее вероятного образования лучевидного износа путем наплавки износостойкого сплава с глубоким проплавлением позволит создать износостойкую композиционную поверхность и обеспечить повышение ее стойкости к абразивному изнашиванию. Кроме того, высокая долговечность отвала обеспечивается за счет увеличения абразивной стойкости. Применение вторичного сырья позволяет избежать технологической операции изготовления пластины и снизить себестоимость восстановления.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявленный способ отличается от известного тем, что профильная вставка изготавливается из вторичного сырья - труб магистральных газопроводов соответствующего радиуса кривизны и не подвергается термической упрочняющей обработке. Приваривание пластины производится только с рабочей стороны отвала. Повышение стойкости к абразивному изнашиванию достигается путем создания композитной поверхности формированием валиков на рабочей поверхности восстановленной области с охватом вероятной зоны образования лучевидного износа. Валики наносятся с глубоким проплавлением наплавочным материалом, обеспечивающим их высокую твердость (в сравнении с основным металлом), располагающимися на расстоянии 20 мм друг от друга перпендикулярно траектории перемещения почвы.

Таким образом, заявленный способ соответствует критерию изобретения «новизна».

Известные технологические решения подразумевают проведение восстановления отвалов путем крепления вместо изношенной части копирующей ее профильной вставки; в случае аналога крепление производится за счет армирующих валиков без глубокого проплавления основного металла, выходящих на рабочую, пригодную к эксплуатации часть отвала и создающих ярко выраженный рифленый профиль; в случае прототипа крепление производится за счет приваривания термоупрочненной пластины наложением валиков по периметру с двух сторон, что отсутствует в предлагаемом способе, где имеет место приваривание наложением одного шва по периметру стыка только с рабочей стороны.

Другими отличительными признаками предлагаемого способа являются: проведение армирования с глубоким проплавлением основного металла электродным материалом, обеспечивающим высокую твердость поверхности наплавленных валиков в сравнении с основным металлом, создавая тем самым композитную поверхность и выход армирующих валиков за область восстановления в зону ожидаемого образования лучевидного износа. Такая наплавка обеспечивает минимальное выступание валиков над рабочей поверхностью. В результате вышеизложенные доводы позволяют сделать вывод о соответствии предлагаемого способа критерию «существенные отличия».

На фиг.1 показан восстановленный и упрочненный отвал: 1 - восстанавливаемый отвал; 2 - профильная вставка; 3 - сварочный шов; 4 - зона вероятного износа; 5 - армирующий валик.

Восстановление лемеха с культурной рабочей поверхностью производится по следующей технологической схеме.

1. Удаление предельно изношенной части.

2. Подготовка (вырезание) пластины из трубы соответствующего радиуса кривизны.

3. Вваривание пластины наложением швов по периметру вставки только со стороны рабочей поверхности.

4. Наплавка армирующих валиков в области восстановления с охватом зоны ожидаемого износа.

Способ, кроме того, технологически прост в реализации, не требует специального оборудования и высокой квалификации исполнителей.

Источники информации

1. Патент РФ №115609/U1, 10.05.2012.

2. Патент РФ №92823/U1, 10.04.2010.

Способ восстановления отвала корпуса плуга с одновременным его упрочнением, включающий удаление изношенной части отвала, приваривание крепежным сварочным швом профильной вставки, имеющей форму и размеры восстанавливаемой части отвала, и наплавку армирующих валиков в области восстановления, отличающийся тем, что профильную вставку приваривают одним крепежным швом, который накладывают с рабочей стороны поверхности отвала, размер вставки выбирают из условия расположения упомянутого шва вне зоны интенсивного изнашивания отвала, а наплавку армирующих валиков производят с выходом их в зону ожидаемого лучевидного износа отвала с глубоким проплавлением основного металла, при этом используют для наплавки износостойкий электродный материал, обеспечивающий твердость валиков 58-62 HRC, а располагают валики перпендикулярно перемещению почвы на расстоянии 20 мм друг от друга.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к ремонтному производству и может быть использовано при восстановлении крестовых ножей промышленных мясорубок горячей пластической деформацией.
Изобретение относится к технологии восстановления изношенных поверхностей стальных деталей на основе самофлюсующихся сплавов, обладающих высоким сопротивлением абразивному изнашиванию, стойкости против коррозии и окисления в сочетании с отличными антифрикционными свойствами в широком интервале температур, работающих в условиях агрессивной среды и интенсивного изнашивания.
Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам получения антифрикционных восстановительных покрытий методом газодинамического напыления на стальных изделиях, используемых в технологических процессах восстановления деталей в узлах машин и в авиационной технике.

Изобретение относится к восстановлению изношенных боковых поверхностей шлицев на деталях электромеханической обработкой. о Нагрев боковых поверхностей шлица осуществляют двумя электрод-инструментами для электромеханической обработки, а раздачу его - деформирующим инструментом, подаваемым сверху, при этом упомянутые электрод-инструменты располагают на одной линии и прижимают к боковым поверхностям шлицев с усилиями, подобранными из условия их смещения в обратную сторону на величину износа при раздаче, при этом электрод-инструменты и деформирующий инструмент перемещают вместе с одинаковой скоростью.

Изобретение может быть использовано для упрочнения рабочих органов почвообрабатывающих машин, в частности, стрельчатых лап пропашных культиваторов. Производят нагрев индуктором шихты твердого сплава, размещенной на тыльной части кромки заготовки рабочего органа, до температуры ее плавления с одновременным нагревом упомянутой заготовки.
Изобретение относится к производству минеральной ваты, в частности к валковым вертикально-центробежным центрифугам в области ремонта наплавкой, и может быть использовано при восстановлении деталей преимущественно металлургического производства.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного и лесного машиностроения и ремонта машин, в частности к восстановлению и упрочнению лап культиваторов различного назначения.

Изобретение относится к области ремонта лопаток газовой турбины, снабженной по меньшей мере одной платформой, которая вследствие коррозионного воздействия по меньшей мере на одной боковой поверхности платформы имеет недостаточный размер.

Изобретение относится к области электрофизической и электрохимической обработки, в частности к электроэрозионному легированию, и может быть использовано для ремонта деталей машин.

Способ обработки расположенной на конце соединительной трубы уплотнительной поверхности, смонтированной в энергетической или промышленной установке запорной арматуры, включающий следующие этапы: верхняя часть арматуры и встроенные элементы корпуса удаляются из корпуса запорной арматуры, вследствие чего отверстие корпуса освобождается, имеющее контропору зажимное устройство через отверстие (14) 14) (14) корпуса помещается в соединительную трубу или в другую соединительную трубу и закрепляется на ее внутренней стенке, через отверстие корпуса имеющий опору обрабатывающий станок вводится в корпус и посредством своей опоры устанавливается на контропоре, с помощью обрабатывающего станка производится этап обработки на уплотнительной поверхности, обрабатывающий станок отделяется от контропоры и удаляется через отверстие корпуса, зажимное устройство отделяется от соединительной трубы и удаляется через отверстие корпуса, верхняя часть арматуры и встроенные элементы размещаются на корпусе.
Изобретение может быть использовано для восстановления с упрочнением лемехов плугов сельскохозяйственной техники. На поверхности лезвия лемеха выполняют паз и заполняют его припоем.

Изобретение может быть использовано для поверхностного упрочнения лемехов плугов сельскохозяйственных машин. Осуществляют электромеханическую обработку поверхности лемеха при плотности тока до 109 А/м2 с образованием упрочненных зон глубиной до 3 мм в виде непрерывных линий.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного, дорожного, строительного машиностроения, в частности к изготовлению деталей повышенной износостойкости, работающих в условиях абразивного изнашивания, с повышением их износостойкости.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к машинам для основной обработки почвы. .

Изобретение относится к области ремонта машин, в частности к восстановлению лемехов, имеющих лучевидный износ. .

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к почвообрабатывающим орудиям. .

Изобретение относится к области сельскохозяйственного, ирригационного и лесного машиностроения, в частности к лемехам плугов различного назначения. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к области защиты растений от сорняков, применительно к современным технологиям возделывания полевых культур в системе основной, паровой и полупаровой обработок почвы и может быть использовано для уничтожения горчака ползучего.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к сельскохозяйственному машиностроению, и может быть использовано в различных режущих элементах, ножах, лемехах, отвалах орудий для обработки почвы и грунта.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и ремонта машин, а именно к способам изготовления, восстановления и упрочнения носовой части лемехов плугов сельскохозяйственной почвообрабатывающей техники.

Изобретение может быть использовано при восстановлении и упрочнении сваркой рабочих органов почвообрабатывающих машин, преимущественно лап культиваторов. Удаляют изношенную рабочую часть восстанавливаемой лапы. Изготавливают из рессорно-пружинной стали новую угловую пластину, осуществляют ее заточку с образованием лезвия и приваривают ее к восстанавливаемой лапе культиватора. Осуществляют электровибродуговое упрочнение угловой пластины с использованием пасты, содержащей порошок типа ПГ-10Н-01, карбид вольфрама и криолит. Пасту наносят на противоположную относительно лезвия поверхность угловой пластины и после затвердевания расплавляют электрической дугой с использованием графитового электрода, при этом сила тока составляет 90…95 А, а напряжение - 55…60 В. Техническим результатом изобретения является повышение ударной вязкости и износостойкости восстановленных и упрочненных деталей почвообрабатывающих машин. 1 табл.

Изобретение может быть использовано при изготовлении и восстановлении отвалов плужных корпусов. После удаления изношенной части отвала приваривают профильную вставку одним крепежным швом, который накладывают с рабочей стороны поверхности отвала. Размер вставки выбирают из условия расположения упомянутого шва вне зоны интенсивного изнашивания отвала. Наплавляют армирующие валики в области восстановления с выходом их в зону ожидаемого лучевидного износа отвала с глубоким проплавлением основного металла. Используют для наплавки износостойкий электродный материал, обеспечивающий твердость валиков 58-62 HRC. Располагают валики перпендикулярно перемещению почвы на расстоянии 20 мм друг от друга для создания композитной поверхности. Способ позволяет повысить абразивную износостойкость отвала за счет создания композитной его поверхности. 1 ил.

Наверх