Научная статья на тему 'ДЕФЕКТЫ ДЕТАЛЕЙ РАБОЧЕГО ОРГАНА СКОРОСТНЫХ ПЛУГОВ'

ДЕФЕКТЫ ДЕТАЛЕЙ РАБОЧЕГО ОРГАНА СКОРОСТНЫХ ПЛУГОВ Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
150
17
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СКОРОСТНОЙ ПЛУГ / ДЕФЕКТЫ / ЛЕВЫЙ НОЖ / ПРАВЫЙ НОЖ / ВЕРТИКАЛЬНЫЙ НОЖ / ЛУЧЕВИДНЫЙ ИЗНОС / ИСТИРАНИЕ / МЕСТНЫЙ ИЗЛОМ / СКВОЗНОЕ ПРОТИРАНИЕ

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Михальченков А.М., Феськов С.А., Зорин А.А., Аниканов А.А., Чуев А.С.

Интенсификация земледелия привела к увеличению скорости обработки почвы. Не осталось без внимания и проведение пахотных работ, так скорость движения агрегата выросла с 5 км/час до 14 км/час. В свою очередь, повышение производительности внесло коррективы в конструкцию плугов отечественного и зарубежного производства, что повлекло изменение деталей рабочих органов плугов, и поставило вопрос о создании адаптированных технологий восстановления. Разработка же технологий реставрации конструктивных элементов не возможна без информации об их дефектах, приобретенных в период эксплуатации. Новизна и небольшой период использования скоростной вспашки, а также недостаточное внимание со стороны ученых к этому вопросу ставит задачу, заключающуюся в изучении и анализе дефектов деталей рабочих органов скоростных плугов. Анализировалось состояние левых, правых и вертикальных ножей плугов ПСКу-10, по 27 единиц каждого наименования для получения достоверных результатов. Наличие дефектов и их геометрия оценивались визуально и определялся коэффициент повторяемости. В результате было установлено, что всем наблюдаемым деталям присуще лучевидный износ различного характера. Выявлено так же, что износ по толщине и ширине деталей, кроме вертикальных ножей, не является критерием предельного состояния плуга в целом. Кроме износов были выявлены местные разрушения и сквозные протирания. Коэффициенты повторяемости в зависимости от типа дефекта колеблются в диапазоне от 0,1 до 1,0.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Михальченков А.М., Феськов С.А., Зорин А.А., Аниканов А.А., Чуев А.С.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DEFECTS IN PARTS OF THE WORKING BODY OF HIGH-SPEED PLOUGHS

The intensification of agriculture has led to an increase in the speed of tillage. Ploughing operations were not ignored as well, as the unit speed increased from 5 km/h to 14 km/h. In turn, the increase in productivity made a number of adjustments to the design of ploughs of domestic and foreign production, which led to changes in the details of the working bodies of ploughs, and raised the question of creating adapted restoration technologies. The development of technologies for the restoration of structural elements is impossible without data concerning their defects acquired during operation. The novelty and short period of application of high-speed ploughing, as well as insufficient attention of scientists to this issue, pose the task of studying and analyzing defects in the parts of the working bodies of high-speed ploughs. The condition of the left, right and vertical cutters of the ploughs PHS-10 was analyzed in number of 27 each to obtain reliable results. The defects and their geometry were evaluated visually, and the coefficient of repeatability was determined. As a result, it was found that all the observed parts are characterized with radial wearing of various types. It is also revealed that the wear on the thickness and width of the parts, except for vertical cutters, is not a criterion for the ultimate condition of the plough as a whole. Local destruction and through rubbing were identified too. The repeatability coefficients, depending on the defect type, range from 0.1 to 1.0.

Текст научной работы на тему «ДЕФЕКТЫ ДЕТАЛЕЙ РАБОЧЕГО ОРГАНА СКОРОСТНЫХ ПЛУГОВ»

6. Suhinina, N.M. Kormlenie sobak. M.: Veche, 2006 40 s.

7. Lisitsyna T.S., Menshikova V.I. Biologicheski aktivnye dobavki k kormam i ih rol v pitanii zhivotnyh iptitsy. Ekaterinburg, 2001. 101 s.

8. Akaevskiy A.I., Yudichev Yu.F., Seleznev S.B. Anatomiya domashnih zhivotnyh. M.: OOO «Akvarium-Print», 2005. 640 s.

9. Lineva A. Fiziologicheskie pokazateli normy zhivotnyh. M.: Akvarium LTD-K.: FGUIPPV, 2003. S. 153-169.

10. Goldyrev A.A., Deev L.E., Sitnikov V.A. Kormlenie i ego vliyanie na sostoyanie zdorovya sobak: uchebnik//Agrarnaya nauka. 2007. № 1. S. 26-29.

11. Ermakova S.O. Sredneaziatskaya ovcharka: Izd-vo Veche, 2006. S. 1-26.

12. Rukovodstvo po kontrolyu kachestva kormov i polnotsennosti kormleniya zhivotnyh / V.A. Alikaev i dr. M.: Kolos, 1967. 424 s.

13. Annenkov B.N., Yudinneva E.V. Osnovy selskohozyaystvennoy radiologii. M.: Ag-ropromizdat, 1991. 287 s.

14. Starkov V.D., Migunov V.I. Radiatsionnaya ekologiya. Tyumen: FGUIPP «Tyumen», 2003, 304 s.

15. Bogdanova I.B. Kormlenie sobak. M.: Eksmo. 2004. 416 s.

16. Hrustaleva I.V. Stroenie i funktsii organizma sobaki // Sobaka dlya doma i sluzhby / sost. V.N. Zubko. M.: OOO «Akvarium-Print, 2004. 416 s.

17. Vitaminy i mineralnye veschestva. Polnyy spravochnik dlya vrachey / sost. T.P. Emelni-kova. Spb.: ID «VESb».2001. 576 s.

18. Burbello A.T., Shabrov A.V., Denisenko P.P. Sovremennye lekarstvennye sredstva: kliniko-farmakologicheskiy spravochnik prakticheskogo vracha. 3-e izd., pererab. i dop. M.: ZAO «OLMA Media Grupp», 2006. 896 s.

19. Holl E., Simpson Dzh., Uilyams D. Gastroenterologiya sobak i koshek /per. s angl. M.: Akvarium-Print, 2010. 408 s.

20. Pibo P. Kaltsiy vpitanii schenka: predel i izbytok // Veterinariya. 1998. № 2. S. 21-22.

21. Biorzh V.A. Pitanie i rost sobak krupnyh porod// Veterinariya. 1998. № 5. S 30-32.

УДК 631.312.021.3 DOI: 10.52691/2500-2651-2021-85-3-41-46

ДЕФЕКТЫ ДЕТАЛЕЙ РАБОЧЕГО ОРГАНА СКОРОСТНЫХ ПЛУГОВ

Defects in Parts of the Working Body of High-Speed Ploughs

Михальченков А.М., д-р техн. наук, профессор, Феськов С.А., канд. техн. наук, Зорин А.А., Аниканов А.А., Чуев А.С., магистранты Mikhalchenkov A.M., Feskov S.A., Zorin A.A., Anikanov A.A., Chuev A.S.

ФГБОУ ВО «Брянский государственный аграрный университет» Bryansk State Agrarian University

Реферат. Интенсификация земледелия привела к увеличению скорости обработки почвы. Не осталось без внимания и проведение пахотных работ, так скорость движения агрегата выросла с 5 км/час до 14 км/час. В свою очередь, повышение производительности внесло коррективы в конструкцию плугов отечественного и зарубежного производства, что повлекло изменение деталей рабочих органов плугов, и поставило вопрос о создании адаптированных технологий восстановления. Разработка же технологий реставрации конструктивных элементов не возможна без информации об их дефектах, приобретенных в период эксплуатации. Новизна и небольшой период использования скоростной вспашки, а также недостаточное внимание со стороны ученых к этому вопросу ставит задачу, заключающуюся в изучении и анализе дефектов деталей рабочих органов скоростных плугов. Анализировалось состояние левых, правых и вертикальных ножей плугов ПСКу-10, по 27 единиц каждого наименования для получения достоверных ре-

зультатов. Наличие дефектов и их геометрия оценивались визуально и определялся коэффициент повторяемости. В результате было установлено, что всем наблюдаемым деталям присуще лучевидный износ различного характера. Выявлено так же, что износ по толщине и ширине деталей, кроме вертикальных ножей, не является критерием предельного состояния плуга в целом. Кроме износов были выявлены местные разрушения и сквозные протирания. Коэффициенты повторяемости в зависимости от типа дефекта колеблются в диапазоне от 0,1 до 1,0.

Abstract. The intensification of agriculture has led to an increase in the speed of tillage. Ploughing operations were not ignored as well, as the unit speed increased from 5 km/h to 14 km/h. In turn, the increase in productivity made a number of adjustments to the design ofploughs of domestic and foreign production, which led to changes in the details of the working bodies of ploughs, and raised the question of creating adapted restoration technologies. The development of technologies for the restoration of structural elements is impossible without data concerning their defects acquired during operation. The novelty and short period of application of high-speed ploughing, as well as insufficient attention of scientists to this issue, pose the task of studying and analyzing defects in the parts of the working bodies of high-speed ploughs. The condition of the left, right and vertical cutters of the ploughs PHS-10 was analyzed in number of 27 each to obtain reliable results. The defects and their geometry were evaluated visually, and the coefficient of repeatability was determined. As a result, it was found that all the observed parts are characterized with radial wearing of various types. It is also revealed that the wear on the thickness and width of the parts, except for vertical cutters, is not a criterion for the ultimate condition of the plough as a whole. Local destruction and through rubbing were identified too. The repeatability coefficients, depending on the defect type, range _ from 0.1 to 1.0.

Ключевые слова: скоростной плуг, дефекты, левый нож; правый нож; вертикальный нож; лучевидный износ, истирание, местный излом, сквозное протирание.

Key words: high-speed plough, defects, left cutter, right cutter, vertical cutter, radial wearing, abrasion, local fracture, through rubbing.

Введение. Постановка задачи. За последнее десятилетие произошло существенное увеличение скорости вспашки, что потребовало создание новых или модернизации существующих конструкций плугов [1]. В свою очередь, изменение конструкции приводит к изменению агротехники пахоты и соответственно к появлению специфичных износов конструктивных элементов рабочих органов. Однако изучению дефектов деталей таких плугов не уделяется должного внимания, что затрудняет или вообще не позволяет провести разработку оптимальных технологий упрочнения и восстановления конструктивных элементов [2,3,4,5]. Поэтому в задачу работы входило выявление и систематизация приобретенных дефектов их рабочих органов. Скоростная вспашка, как отмечает ряд авторов [6, 7], это перспективный способ обработки почвы, который получит в дальнейшем широкое распространение, а, следовательно, возрастет интерес и производственная необходимость к вопросам упрочнения и восстановления деталей.

Контролируемые детали. Методика. Скоростные плуги являются бинарно-лемешными плугами, у которых вместо полевой доски располагается дополнительный лемех [8]. Детали, выполняющие функцию резания и подрезания почвы называются ножами. Помимо левого и правого ножей, рабочий орган имеет еще и вертикальный нож, выполняющий функцию долота. Плуг для скоростной вспашки оснащается отвалом по аналогии с «классическими» пахотными орудиями.

Техническое состояние контролировалось у следующих групп деталей: левый нож; правый нож; вертикальный нож; отвал; (рисунок 1 а, б, в, г - соответственно). Обследовалось по 27 единиц каждой группы. Непосредственно перед проведением контроля опытные изделия очищались от образовавшихся загрязнений. Базовыми были детали серийно выпускаемого плуга ПСКу-10.

В) Г)

Рисунок 1 - Детали рабочего органа скоростного плуга ПСКу-10 в состоянии поставки (а-нож левый; б-нож правый; в- вертикальный нож; г- отвал)

Нож левый (рис. 1, а) имеет две режуще - лезвийные области (подрезающая часть). Его конструкция устроена таким образом, что позволяет менять положение путем переворота на 180°, тем самым вводя в работу неизношенную подрезающую часть т.е. он является оборотным. Тыльная сторона ножа наплавлена сплавом Сормайт, обеспечивая тем самым эффект самозатачивания [8] и увеличивая способность к сопротивлению абразивному изнашиванию. Деталь термоупрочнена до твердости 40 НЯС на 35 мм по ширине от лезвия.

В отличие от левого, правый нож конструктивно позволяет его эксплуатировать только в одном положении (рис. 1, б). Термоупрочнение на твердость 40 НЯС и наплавленный слой Сормайта твердостью 74 НЯС с тыльной стороны, также позволяет обеспечить эффект самозатачивания режуще-лезвийной области и повышенную абразивную износостойкость.

Вертикальный нож (рис. 1, в) заглубляется на 10 см ниже горизонтальных ножей правого и левого и имеет 2 противоположные термоупрочненные области твердостью 40 НЯС, выполняющие функцию подрезания почвенного пласта. Его конструкция, как и левого ножа, позволяет менять положение путем поворота на 180°, тем самым увеличивая ресурс рабочего органа в целом.

Отвал штампованный, винтовой, сложной геометрической формы (рис. 1, г) хорошо измельчает и производит оборот почвенного пласта на 180°. Измельчение и оборот почвы на такую величину обусловлены наличием изогнутого элемента в верхней части крыла. Дополнительные меры по упрочнению рабочей поверхности заводом изготовителем не предусмотрены. Твердость рабочей поверхности около 100 НВ.

Оценка дефектов проводилась визуально с определением коэффициента повторяемости (к). Изучались износы деталей без учета их оборота.

Результаты и их анализ. Все рассматриваемые детали работают в условиях интенсивного абразивного изнашивания, поэтому характерными дефектами являются износы. Однако имеется своя специфика. В связи с этим необходимо рассмотреть износы каждой отдельной детали в соответствии с выполняемой работой.

Нож левый. Все поступившие в ремонт ножи имели лучевидный износ (рис. 1,а). На ряде деталей он ярко выражен в заглубляющей области, что совпадает с подобными износа-ми цельнометаллических лемехов [9]. Лучевидный износ расположен между подрезающими частями. Это связанно с тем, что они термоупрочнены, и их тыльная сторона наплавлена Сормайтом. Коэффициент повторяемости такого дефекта составляет 1,0. Среди изучаемых ножей наблюдались изделия с изломом заглубляющей части (к =0,1) (рис. 1,б). Причинами этого могут являться два фактора: первый - истончение участка; второй - случайные факто-

ры (нарушение правил эксплуатации или наезд на препятствие - например, валуны значительной массы). Наряду с этим имеет место износ лезвия с к =1,0.

а) б)

Рисунок 2-Дефекты левых ножей (а-лучевидный износ рабочей поверхности, износ лезвия; б-лучевидный ихнос рабочей поверхности, и разрушение заглубляющей части)

Нож правый. Обследованные правые ножи имели дефект в виде лучевидного износа в области полевого обреза. Причем данный порок выражался в износах по двум сечениям (рисунок 3). В некоторых случаях лучевидный износ приводит к излому заглубляющей части, вследствие ее чрезмерно малой толщины. Другим дефектом ножа является износ режуще -лезвийной части (износ по ширине). У обследованных ножей сохранилась заточка и наплавленный слой Сормайта на ширину 5 мм, что дает основание для их детальнейшего использования. Повторяемость таких пороков составляет 100%.

Рисунок 3 - Лучевидный износ области носка с его изломом и износ лезвийной части

Нож вертикальный. Судя по величине износов этих конструктивных злементов можно утверждать, что они подвержены значительному воздействию почвенной среды.

а) б)

Рисунок 4 - Дефекты вертикальных ножей ( а) - лучевидный износ и износ режущей части; б) - лучевидный износ с его изломом; в) - лучевидный износ с местным разрушением)

Общим для этих изделий является лучевидный износ, выходящий на боковую часть (рис. 4, а,б), которая в большой степени подвержена истиранию, поэтому есть все основания утверждать, что изнашивание вертикального ножа (его боковой области) будет определять предельное состояние плуга в целом. Чрезмерное истончение режущей области из-за развития лучевидного износа может привести к местному сквозному протиранию детали (рисунок 4, б). Отмечается частичное истирание боковой области, расположенной вне зоны термоупрочнени. Подрезающая же область остается пригодной для дальнейшей эксплуатации. Повторяемость дефектов следующая: лучевидного -1.0; истирние боковой части -1,0; протирание - 0,1.

Отвалы. Контролируемые отвалы имели два дефекта. Первый лучевидный износ рабочей поверхности с выходом на полевой обрез (рис. 5). Второй - износ изогнутого элемента крыла отвала.

Рисунок 5- Дефекты отвалов

Все детали корпуса плуга имели, в разной степени, износ по толщине.

Выводы. 1. Проведено обследование технического состояния деталей рабочих органов плугов ПСКу после наработки около 30 га на одно изделие.

2. Характерными дефектами являются износы различной геометрии: лучевидный; по ширине; по толшине.

3. Имеют место детали с местным разрушением.

4. Определены коэффициенты повторяемости выявленных дефектов.

Библиографический список

1. Результаты производственной проверки экспериментальных упрочненных износостойкими материалами ножей скоростных плугов / Н.В. Титов, А.В. Коломейченко, Р.Ю. Соловьев, О.О. Багринцев // Инновации в АПК: проблемы и перспективы. 2020. № 3. С. 90-97.

2. Борзилов В.Н Методика обработки экспериментальных данных применения скоростного плуга с наклонным лемехом. // Научный вестник государственного образовательного учреждения Луганской Народной Республики "Луганский национальный аграрный университет". 2019. № 7-2. С. 519-524.

3. Козарез И.В., Ториков В.Е., Михальченкова М.А. Анализ и особенности износов плужных лемехов различных конструкций и динамика их изнашивания // Труды инженерно-технологического факультета: сб. науч. тр. / под ред. А.М. Михальченкова. Брянск, 2015. С. 128-158.

4. Технологические способы повышения долговечности и ресурса рабочих органов почвообрабатывающих машин / А.А. Дудников, А.И. Беловод, А.Г. Пасюта, А.А. Келемеш, А.В. Горбенко // Технологический аудит и резервы производства. 2015. Т. 5, № 1. С. 4-7.

5. Способ восстановления плужных лемехов: пат. 2412793 Рос. Федерация: C2 / Белоус Н.М., Михальченков А.М., Кожухова Ю.И., Козарез И.В. - № 2008147653/02; заявл. 02.12.2008; опубл. 27.02.2011.

6. Белоус Н.М., Ториков В.Е. Стратегия инновационного развития научных исследований в Брянской государственной сельскохозяйственной академии // Вестник Брянской ГСХА. 2010. № 2. С. 4-16.

7. Плуг скоростной комбинированный: пат. 2706161 Рос. Федерация / Святкин С.Н.; опубл. 15.01.2019.

8. Результаты производственной проверки экспериментальных упрочненных износостойкими материалами ножей скоростных плугов / Н.В. Титов, А.В. Коломейченко, Р.Ю. Соловьев, О.О. Багринцев // Инновации в АПК: проблемы и перспективы. 2020. № 3. С. 90-97.

9. Михальченков А.М., Ковалев А.П., Козарез И.В Геометрические параметры лучевидного износа лемехов // Тракторы и сельхозмашины. 2011. № 1. С. 44-47.

10. Бельченко С.А., Наумова М.П., Ковалев В.В. Технологическая модернизация - основа эффективности АПК // Вестник Курской ГСХА. 2018. № 7. С. 127-132.

11. Лобачевский ЯП., Старовойтов С.И., Чемисов Н.Н. Энергетическая и технологическая оценка почвообрабатывающего рабочего органа // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2015. № 5. С. 10-13.

References

1. Rezultaty proizvodstvennoy proverki eksperimentalnyh uprochnennyh iznosostoykimi materialami nozhey skorostnyh plugov / N.V. Titov, A.V. Kolomeychenko, R.Yu. Solovev, O.O. Bagrintsev //Innovatsii v APK:problemy iperspektivy. 2020. № 3. S. 90-97.

2. Borzilov V.NMetodika obrabotki eksperimentalnyh dannyh primeneniya skorostnogo pluga s naklonnym lemehom // Nauchnyy vestnik gosudarstvennogo obrazovatelnogo uchrezhdeniya Luganskoy Narodnoy Respubliki "Luganskiy natsionalnyy agrarnyy universitet". 2019. № 7-2. S. 519-524.

3. Kozarez I.V., Torikov V.E., Mihalchenkova M.A. Analiz i osobennosti iznosov pluzhnyh lemehov razlichnyh konstruktsiy i dinamika ih iznashivaniya // Trudy inzhenerno-tehnologicheskogo fakulteta: sb. nauch. tr. /pod red. A.M. Mihalchenkova. Bryansk, 2015. S. 128-158.

4. Tehnologicheskie sposoby povysheniya dolgovechnosti i resursa rabochih organov pochvoobrabatyvayuschih mashin / A.A. Dudnikov, A.I. Belovod, A.G. Pasyuta, A.A. Kelemesh, A.V. Gorbenko // Tehnologicheskiy audit i rezervyproizvodstva. 2015. T. 5, № 1. S. 4-7.

5. Sposob vosstanovleniya pluzhnyh lemehov: pat. 2412793 Ros. Federatsiya: C2 / Belous N.M., Mihalchenkov A.M., Kozhuhova Yu.I., Kozarez I.V. № 2008147653/02; zayavl. 02.12.2008; opubl. 27.02.2011.

6. Belous N.M., Torikov V.E. Strategiya innovatsionnogo razvitiya nauchnyh issledovaniy v Bryanskoy gosudarstvennoy selskohozyaystvennoy akademii // Vestnik Bryanskoy GSHA. 2010. № 2. S. 4-16.

7. Plug skorostnoy kombinirovannyy: pat. 2706161 Ros. Federatsiya /Svyatkin S.N.; opubl. 15.01.2019.

8. Rezultaty proizvodstvennoy proverki eksperimentalnyh uprochnennyh iznosostoykimi materialami nozhey skorostnyh plugov / N.V. Titov, A.V. Kolomeychenko, R.Yu. Solovev, O.O. Bagrintsev //Innovatsii v APK: problemy iperspektivy. 2020. № 3. S. 90-97.

9. Mihalchenkov A.M., Kovalev A.P., Kozarez I.V Geometricheskie parametry luchevidnogo iznosa lemehov // Traktory i selhozmashiny. 2011. № 1. S. 44-47.

10. Belchenko S.A., Naumova M.P., Kovalev V.V. Tehnologicheskaya modernizatsiya - os-nova effektivnosti APK// VestnikKurskoy GSHA. 2018. № 7. S. 127-132.

11. Lobachevskiy Ya.P., Starovoytov S.I., Chemisov N.N. Energeticheskaya i tehnolog-icheskaya otsenka pochvoobrabatyvayuschego rabochego organa // Selskohozyaystvennye mashiny i tehnologii. 2015. № 5. S. 10-13.

УДК 631.312 DOI: 10.52691/2500-2651-2021-85-3-46-50

МОДЕРНИЗАЦИЯ ПЛУГА ПГП-7-40

Modernization of the Plow PHP-7-40

Кузюр В.М., канд. техн. наук, доцент, Будко С.И., канд. техн. наук, доцент,

Киселева Л.С., ст. преподаватель Kuzur V.M., Budko S.I., Kiseleva L.S.

ФГБОУ ВО «Брянский государственный аграрный университет» Bryansk State Agrarian University

Реферат. Важнейшим условием подъема земледелия, развития животноводства и увеличения его продуктивности, является повышение урожайности всех сельскохозяйственных культур. Решающая роль в увеличении урожайности принадлежит новой технике и агротехническим мероприятиям, которые могут обеспечить повышение плодородия почвы. Основным условием ее повышения является наличие органического вещества, структуры и создание условий для жизнедеятельности соответствующих почвенных микроорганизмов, что возможно только в обоснованной системе земледелия с регулярными севооборотами, внесением органических и минеральных удобрений, правильной обработкой. Из земельных угодий около половины пашни и других сельскохозяйственных угодий расположено на эрозионно

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.