CC BY
29
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ПОВЫШЕНИЕ РЕСУРСА ДЕТАЛЕЙ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ПРИ АБРАЗИВНОМ ИЗНАШИВАНИИ
1 2 3
Шукуров Р.У. , Таджиходжаева М.Р. , Хамидов С.С. Email: Shukurov692@scientifictext.ru
1Шукуров Рустам Уткирович - доктор технических наук, профессор; 2Таджиходжаева Мукаддам Рустамовна - ассистент; 3Хамидов Санжар Самиг угли - ассистент, кафедра эксплуатации и ремонта дорожно-строительных машин и оборудования, Ташкентский институт проектирования, строительства и эксплуатации автомобильных дорог, г. Ташкент, Республика Узбекистан
Аннотация: в статье рассматриваются основные методы повышения ресурса деталей рабочих органов при абразивном изнашивании в условиях эксплуатации. Рассмотрены особенности и эффективность применения конструктивных и технологических методов увеличения ресурса режущих органов землеройных машин. По экспериментальным данным проведен анализ скорости износа. Для проводимых исследований в зоне сплавления сталей 110Г13 Л и 50 Х Г возникает переходная структура со сложным строением, имеющая признаки как аустинита, так и сорбита.
Ключевые слова: ресурс, рабочий орган, износостойкость, показатели, упрочнение.
INCREASING THE RESOURCE OF WORKING PARTS BODIES
FOR ABRASIVE WEAR Shukurov R.U.1, Tajikhodzhaeva M.R.2, Khamidov S.S.3
1Shukurov Rustam Utkirovich - Doctor of Technical Sciences, Professor; 2Tajikhodzhaeva Mukaddam Rustamovna - Assistant; 3Khamidov Sanzhar Samig ugli - Assistant, MAINTENANCE AND REPAIR OF ROAD-BUILDING MACHINERY AND EQUIPMENT DEPARTMENT, TASHKENT INSTITUTE OF DESIGN, CONSTRUCTION AND MAINTENANCE OF AUTOMOBILE ROADS, TASHKENT, REPUBLIC OF UZBEKISTAN
Abstract: the article discusses the basic methods of increasing the service life of parts of working bodies during abrasive wear under exploitation conditions. The features and effectiveness of the application of constructive and technological methods are considered to increase the resource of the cutting apparatus of earthmoving machines. According to experimental data, the calculation of the rate and rate of wear is given. For research in the alloying zone of steels 110013 L and 50 H G a transition structure arises with a complex structure that has signs of both austinite and sorbitol. Keywords: resource, working body, wear resistance, indicators, hardening.
УДК 620.178.16
Повышение износостойкости рабочих органов дорожно-строительных машин имеет своей целью обеспечить сохранение первоначальной его формы, обеспечивающей оптимальные режимы работы машины с точки зрения ее производительности и расхода энергии. При повышении износостойкости следует иметь ввиду, что выбранный метод должен обеспечивать высокую износостойкость.
Кроме того, путем проведения несложных ремонтных операций должна восстанавливаться первоначальная форма и размеры детали при сохранении ее противоизносных качеств.
Основные направления повышения долговечности рабочих органов при абразивном изнашивании можно разделить на конструктивные, технологические и эксплуатационные [1, 2].
Рассмотрим особенности и эффективность применения указанных способов.
При конструировании машин и изнашивающихся деталей для рабочих органов строительных и дорожных машин можно выделить ряд следующих конструктивных мероприятий:
Придание деталей слоёного строения с различием износостойкости, обеспечивающим стабилизацию работоспособной формы.
Самозатачивающиеся органы, в процессе изнашивания сохраняют достаточную по прочности и износостойкости толщину режущей кромки и оптимальный профиль, допустимые для выполнения технологических операций.
Срок службы может быть удлинен восстановлением работоспособности по мере износа, как увеличение запаса на изнашивание деталей и компенсация изнашивания. В этих случаях увеличение запаса на изнашивание обеспечивает пропорциональное повышение срока службы деталей.
Применение способов изменения состояния, структуры и свойств поверхностного слоя для конкретных условий работы позволяет формировать поверхностный слой деталей наперед заданными свойствами, в результате чего значительно повышается долговечность и надежность машин [3].
Однако еще много быстроизнашивающихся деталей изготовляется из легированных дорогостоящих сталей, хотя в условиях трения о грунт они показывают невысокую износостойкость, как например, зубья одноковшовых экскаваторов, изготовляемых из стали 110 Г13Л особенно в условиях эксплуатации показали низкую износостойкость и прочность.
Многие детали дорожно-строительных машин, работающие в условиях абразивного изнашивания, имеют значительный вес, который составляет не более 10-15% веса всей детали.
В настоящее время одним из эффективных технологических способов повышения ресурса рабочих органов строительно-дорожных машин является упрочняющая износостойкая наплавка.
Наплавки дают возможность применять этот технологический процесс практически для любых деталей машин и оборудования.
Наплавка износостойких сплавов вполне удовлетворяет поставленным требованиям, так как обеспечивает возможность нанесения на изнашивающиеся поверхности режущих элементов износостойких слоев наплавленного металла общей толщиной до 3-6 мм, в один, а при необходимости и несколько слоев этот метод позволяет восстанавливать первоначальную форму изношенных деталей, повышая одновременно их износостойкость и долговечность.
Конструкционная износостойкость характеризует способность рабочих органов сопротивляться изнашиванию в условиях, определяемых всей совокупностью конструктивно-эксплуатационных факторов, способных влиять на скорость изнашивания и на ресурс.
Исследование показывает, что оптимальным вариантом для ковшей экскаваторов ЭО-3322 и ЭО-4121 будет применение зубьев из стали 40Х, наплавленных электродами Х-5. При этом их износостойкость возрастает в 1,6...2,5 раза по сравнению с эталонными зубьями из стали 110Г13Л, наплавленными электродами Т-590.
Эксплуатационные испытания наплавленных зубьев также проводились методом сравнения. Для этого на ковш экскаватора ЭКГ-8И, кроме трех наплавленных зубьев, были установлены два новых не упрочненных зуба.
Данные исследования показывают, что несмотря па дефекты наплавки и отколы металла в режущей части, износостойкость зубьев, наплавленных сталью 50ХГ, оказалась сопоставимой с износостойкостью не только зубьев, восстановленных по существующей технологии, но и новых зубьев. Отсюда следует очень важный вывод: существующая технология электрошлаковая наплавка (ЭШН) может быть эффективно модернизирована путем замены дорогостоящей высокомарганцовистой стали 110Г13Л более дешевым аналогом, что как минимум, приведет к резкому сокращению затрат на восстановление зубьев при сохранении их долговечности на достигнутом уровне. Однако для проводимых исследований большее значение имеет установленная в ходе данных экспериментов технологическая совместимость аустенитной структуры стали 110Г13Л и, например, сорбита отпуска; термообработанной стали 50ХГ. Надо полагать, что в зоне сплавления указанных сталей возникает переходная структура со сложным строением, имеющим признаки, как аустенита, так и сорбита.
По результатам полученных данных исследований можно сделать следующие выводы:
1. Ведущим видом изнашивания в данном случае является абразивный износ, сопровождающийся пластическими оттеснением металла и изменением первоначальной формы зуба макро и микро резания металла абразивными частицами.
2. Действующие в процессе работы зуба динамические нагрузки не вызывают нужного глубокого наклепа аустенита, а образующийся тонкий наклепанный слой не может противостоять разрушающему действию абразивных частиц, что в рассматриваемых условиях работы не реализуется одно из главных физико-механических свойств стали 110Г13Л её способность значительно упрочняться (наклепываться) под действием деформирующих усилий.
Список литературы /References
1. Икрамов У.А. «Трибоника». Ташкент, 2003. 336 с.
2. Браун Э.Д., Петрова И.М., Москвитин Г.В. «Критерии для оценки долговечности элементов трибосопряжения». «Трение и износ», 1998. Т. 19 № 2. С. 176-181.
3. Шукуров Р.У. «Влияние формы режущих органов землеройных машин на их ресурс». РАН Транспорт, наука, техника, управление. Москва, 2001. № 3. 24-26 с.
