Способ упрочнения наплавкой почвообрабатывающих ножей

Изобретение относится к почвообрабатывающим машинам и может быть использовано при изготовлении и восстановлении плужных лемехов, культиваторных лап и плоскорезных ножей, подвергающихся абразивному изнашиванию. Прерывистую наплавку выполняют с верхней и нижней сторон лезвия в виде вплавленных в материал ножа тел линзовидной формы диаметром d₁ и d₂ соответственно, с шагом s=(4,1…4,3)d₁, причем d₁<d₂. Наплавку выполняют со смещением в продольном направлении центров нижней наплавки относительно верхней в сторону движения ножа на величину а, обратно пропорциональную толщине с основы ножа. Достигаемый технический результат заключается в повышении износостойкости почвообрабатывающих ножей и обеспечении при их эксплуатации эффекта самозатачивания лезвий за счет образования их зубчатой формы, способствующей снижению сопротивления при обработке почвы. 2 ил.

 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к почвообрабатывающим машинам, и может быть использовано при изготовлении и восстановлении плужных лемехов, культиваторных лап и плоскорезных ножей, подвергающихся абразивному изнашиванию.

Известен способ упрочнения плужных лемехов и других подобных деталей путем сплошной наплавки на их рабочую поверхность сплава (сормайта) большей твердости, чем основной металл изготовленных деталей. Это позволяет существенно повысить их износостойкость [Сидоров С.А. Повышение ресурса почворежущих органов наплавочными сплавами / Сидоров С.Α., Сидоров А.И. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2003. - №9. - С.20-22].

Известный способ имеет следующие недостатки: эффект самозатачивания лезвий проявляется только на некоторых типах почв средней влажности, а на твердых, каменистых почвах и почвах повышенной влажности лезвия затупляются, а наплавленный слой из-за его хрупкости выкрашивается, что приводит к ускоренному изнашиванию почворежущих деталей, повышению тягового сопротивления орудий и непроизводительному расходу твердого сплава. Процесс сплошной наплавки трудоемок и связан с большим расходом наплавочного материала. Кроме того, сплошная наплавка не позволяет получать зубчатую форму лезвий рабочих органов в процессе их эксплуатации, что приводит к увеличенному тяговому сопротивлению.

Известен способ получения износостойких лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий [А.с. СССР №461721, кл. А01В 15/04 - Заявл. 25.02.64; опубл. 28.02.75, Бюл. №8], предусматривающий расположение более твердого металла на гладкой поверхности лезвий прерывисто и параллельно режущей кромке с последующим ограничением зоны наплавки. Известный способ позволяет повысить износостойкость деталей, улучшить самозатачивание и получать волнистую форму лезвий при их изнашивании.

Отсутствие в известном способе обоснованного выбора параметров ограничения и формы зоны наплавки, сочетающей различные ее виды, не обеспечивает получение в процессе эксплуатации зубчатых лезвий с оптимальными параметрами его выступов и впадин для снижения сопротивления при обработке почвы.

В качестве прототипа принят способ упрочнения почвообрабатывающих ножей [А.с. СССР №1220150, кл. А01В 15/04, B23K 9/04. - Заявл. 22.07.83; опубл. 30.12.86, Бюл. №48], предусматривающий формирование на поверхности детали углублений с последующим заполнением их твердым сплавом методом электродуговой наплавки. Использование известного способа позволяет повысить износостойкость деталей, улучшить самозатачивание их лезвий и снизить затраты на их упрочнение по сравнению со сплошной наплавкой.

Однако данный способ не позволяет получать в процессе эксплуатации рабочих органов зубчатую форму их лезвий с заданными параметрами, обеспечивающими снижение сопротивления при обработке почвы, что является его существенным недостатком.

В основу предлагаемого изобретения положена техническая задача создания более эффективного способа упрочнения наплавкой почвообрабатывающих ножей с достижением технического результата - повышения износостойкости почвообрабатывающих ножей за счет обеспечения при их эксплуатации эффекта самозатачивания лезвий с образованием их зубчатой формы, способствующей снижению сопротивления при обработке почвы.

Поставленная задача решается за счет того, что в предлагаемом способе упрочнения наплавкой почвообрабатывающих ножей прерывистая наплавка выполняется с верхней и нижней сторон лезвия в виде вплавленных в материал ножа тел линзовидной формы диаметров d₁ и d₂ соответственно, причем d₁<d₂, с шагом s=(4,1…4,3)d₁, со смещением в продольном направлении центров нижней наплавки относительно верхней в сторону движения ножа на величину а, обратно пропорциональную толщине с основы ножа.

Новые существенные признаки:

1. Прерывистая наплавка выполняется с верхней и нижней сторон лезвия ножа в виде вплавленных в материал ножа тел линзовидной формы диаметров d₁ и d₂ соответственно, причем d₁<d₂, с шагом s=(4,1…4,3)d₁.

2. Центры тел линзовидной формы нижней наплавки смещены в продольном направлении относительно верхней наплавки в сторону движения ножа на величину а, обратно пропорциональную толщине с основы ножа.

Перечисленные новые существенные признаки, в совокупности с известными, позволяют получить технический результат, достигаемый использованием изобретения.

Изобретение иллюстрировано чертежами (фиг.1, фиг.2).

На фиг.1 изображена схема упрочнения наплавкой почвообрабатывающего ножа согласно предлагаемому способу с обозначением необходимых параметров: 1 - основа ножа, 2 - лезвие ножа, 3 - верхняя прерывистая наплавка, 4 - нижняя прерывистая наплавка, 5 - центры тел линзовидной формы, а - величина смещения нижней наплавки относительно верхней наплавки, с - толщина ножа, s - шаг наплавки, ν - направление движения.

На фиг.2 изображено сечение Б-Б фиг.1.

Предлагаемый способ упрочнения наплавкой почвообрабатывающих ножей осуществляется в такой последовательности. Предварительно размечают верхнюю и нижнюю поверхности ножа в соответствии с фиг.1.

По разметке выполняют электродуговую наплавку 3 износостойкого сплава прерывисто на верхнюю поверхность лезвия 2 ножа в виде вплавленных в материал ножа тел линзовидной формы диаметров d₁ с шагом s=(4,1…4,3)d₁ (фиг.1, 2). Затем выполняют электродуговую наплавку 4 износостойкого сплава прерывисто на нижнюю поверхность лезвия 2 ножа в виде вплавленных в материал ножа тел линзовидной формы диаметров d₂ со смещением их центров 5 в продольном направлении относительно верхней наплавки 3 в сторону движения ν ножа на величину а, обратно пропорциональную толщине с основы 1 ножа. Расход наплавочного материала при таком соотношении в прерывистой наплавке меньше, чем при сплошном его нанесении на поверхность ножа.

Электродуговая наплавка износостойкого сплава, согласно предлагаемому в изобретения способу, может осуществляться как вручную, так и механизировано.

В процессе эксплуатации почвообрабатывающих ножей, упрочненных предложенным способом электродуговой наплавки с указанными выше соотношениями параметров а, с, d₁, d₂, s, за счет изнашивания в почве их лезвия 2 приобретают зубчатую форму с выступами на наплавленных телах 3, 4 линзовидной формы и впадинами между ними.

При взаимодействии таких зубчатых лезвий с почвой контактное давление концентрируется на упрочненных выступах, способствуя эффективному скалыванию почвы, одновременно происходит ее скольжение во впадинах между зубьями с минимальным сопротивлением. В результате перераспределения контактного давления и скольжения почвы вдоль лезвия 2 происходит самозатачивание его режущей кромки. Скалывание почвы выступами лезвия с ее скольжением и эффектом самозатачивания режущей кромки в совокупности приводят к существенному снижению сопротивления при обработке почвы, и, благодаря этому, уменьшается износ и увеличивается долговечность почвообрабатывающих ножей. Таким образом, достигается технический результат заявленного изобретения.

Способ упрочнения наплавкой почвообрабатывающих ножей, включающий электродуговую наплавку на поверхности ножа твердосплавного материала прерывистым способом, отличающийся тем, что прерывистую наплавку выполняют на верхней и нижней поверхностях лезвия в виде вплавленных в материал ножа тел линзовидной формы диаметрами d₁ и d₂ соответственно, причем d₁<d₂, шаг между центрами вплавленных линзовидных тел s=(4,1…4,3)d₁, центры наплавки на нижней поверхности смещены в продольном направлении относительно центров верхней наплавки в сторону движения ножа на величину, обратно пропорциональную толщине основы ножа.