CC BY
26
намической нагрузки на почву вследствие колебаний машины, и самое основное, запас сцепного усилия для агрегатирования прицепа.
Библиографический список
1. Эластичный трак гусеницы транспортного средства: пат. 2554899 Рос. Федерация, МПК B62D 55/24 /Адылин И.П., Лапик В.П.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Брянский государственный аграрный университет"№ 2012155435/11; заявл. 19.12.2012; опубл. 27.06.2015, Бюл. № 18. 4 с.
2. Лапик В.П., Адылин И.П. Применение резинокордных траков в гусеничном движителе // Техника в сельском хозяйстве. 2013. № 1. С. 27-29.
3. Емельянов А.М. Гусеничные зернокормоуборочные комбайны (основы теории и конструктивно-технологические устройства): монография / А.М. Емельянов [и др.]. Благовещенск: ДальГАУ, 2013. 285 с.
4. Шпилёв Е.М. Повышение эффективности мобильного энергетического средства за счет использования треугольного гусеничного движителя: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.20.01. Благовещенск, 2012. 23 с.
5. Лапик В.П. Механико-технологические основы взаимодействия гусеничных движителей кормоуборочных машин с переувлажненной пойменной почвой: дис. ... д -ра техн. наук Брянск, 2015. 327 с.
References
1. Elastichnyiy trak gusenitsyi transportnogo sredstva: pat. 2554899 Ros. Federatsiya, MPK B62D 55/24 /Adyilin I.P., Lapik V.P.; zayavitel i patentoobladatel Federalnoe gosudarstvennoe byudzhetnoe obrazovatelnoe uchrezhdenie vyisshego obrazovaniya "Bryanskiy gosudarstvennyiy agrarnyiy universitet"N 2012155435/11; zayavl. 19.12.2012; opubl. 27.06.2015, Byul. N 18. 4 s.
2. Lapik V.P., Adyilin I.P. Primenenie rezinokordnyih trakov v gusenichnom dvizhitele // Tehnika v selskom hozyaystve. 2013. N 1. S. 27-29.
3. Emelyanov A.M. Gusenichnyie zernokormouborochnyie kombaynyi (osnovyi teorii i konstruktivno-tehnologicheskie ustroystva): monografiya /A.M. Emelyanov [i dr.]. Blagoveschensk: DalGAU, 2013. 285 s.
4. Shpilyov E.M. Povyishenie effektivnosti mobilnogo energeticheskogo sredstva za schet ispolzovaniya treugolnogo gusenichnogo dvizhitelya: avtoref. dis. ... kand. tehn. nauk: 05.20.01. Blagoveschensk, 2012. 23 s.
5. Lapik V.P. Mehaniko-tehnologicheskie osnovyi vzaimodeystviya gusenichnyih dvizhiteley kormouborochnyih mashin s pereuvlazhnennoy poymennoy pochvoy: dis. ... d-ra tehn. nauk Bryansk, 2015. 327 s.
УДК 631.312.021.3
ВЛИЯНИЕ ЭПОКСИДНО-ПЕСЧАНЫХ ПОКРЫТИЙ РАЗЛИЧНЫХ СОСТАВОВ
НА ПРОЦЕСС, СПЕЦИФИКУ ИЗНОСА И РЕСУРС ЦЕЛЬНОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ
ПЛУЖНЫХ ЛЕМЕХОВ
Effect of Epoxy-Sandy Coatings of Various Compositions on the Process, Weather Specific and Resource of All-Metallic Ploughshares
Михальченков А.М., д.т.н. профессор, Феськов С.А., инженер, Тюрева А.А., к.т.н., доцент,
Смирнов А.Е., Мажейко А.В., магистранты Mikhalchenkov A.M., Feskov S.A., Tyureva A.A., Smirnov A.E., Mazheyko A.V.
ФГБОУ ВО «Брянский аграрный государственный университет» Bryansk State Agrarian University
Реферат. В последнее время при упрочнении деталей почвообрабатывающих орудий, широкое распространение получили материалы, имеющие в своей основе эпоксидную составляющую и проти-воабразивный наполнитель. Не является исключением, в этом плане, и повышение абразивной износостойкости плужных лемехов применением полимерных абразивостойких композитов. Использование в качестве дисперсного армирующего наполнителя песка с 95-ю% диоксида кремния согласно исследованиям ряда авторов, обеспечивает значительное повышение стойкости к абразивному изна-
шиванию. В то же время проведенные ранее полевые испытания лемехов с покрытиями из этих композитов носят не систематический характер и не дают ответа на ряд вопросов. Так, не раскрыт вопрос о влиянии эпоксидно-песчаных покрытий различных составов на специфику износа цельнометаллических плужных лемехов с учетом адгезионной способности вышеозначенных материалов, чему и посвящена данная работа. В результате проведенных экспериментов с использованием известных, отработанных методик получены следующие результаты. Увеличение объема песчаного наполнителя в композите оказывает положительное влияние на его адгезионные свойства - с увеличением доли песка в матрице адгезия возрастает, что отрицательно сказывается на интенсивности изнашивания непосредственно самого лемеха. Повышение количества песчаной составляющей в материале способствует увеличению стойкости к абразивному изнашиванию покрытия, способствуя уменьшению вероятности образования лучевидного износа. Наряду с выше изложенным установлено, что наибольший ресурс имеют лемеха, покрытые композитом при наличии в эпоксидной матрице 60 мас.ч. песчаной компоненты.
Summary. Recently, when hardening the parts of tillage tools, materials based on the epoxy component and anti-abrasive filler have become widespread. In this regard, improving the abrasive wear resistance of ploughshares with polymer abrasion-resistant composites is no exception. The use of sand with 95% silicon dioxide as dispersed reinforcing filler, according to a number of studies, provides a significant increase in abrasion resistance. At the same time, earlier field tests of ploughshares with these composites coatings are not systematic and do not provide answers to a number of questions. Thus, the question of the effect of epoxy-sand coatings of various compositions on the wear specific of all-metal ploughshares, taking into account the adhesive ability of the above-mentioned materials, has not been disclosed; and the given paper is devoted to this. As a result of the experiments carried out with the known, well-tested methods, the following results were obtained. The increase in the volume of sand aggregate in the composite has a positive effect on its adhesive properties - the adhesion improves with an increase in the sand proportion in the matrix, negatively affecting the wear rate of the ploughshare itself. Increasing the amount of sand component in the material contributes to improving the resistance to abrasive coating wear, and conducing to reduction of probable beam-like wear. In addition to that, it is established that ploughshares have the best life time if covered with a composite containing 60 pts. wt. of the sand component in the epoxy matrix.
Ключевые слова: лемех, специфика износа, эпоксидно-песчаный композит; упрочнение, увеличение ресурса, износостойкость, интенсивность изнашивания, адгезия.
Keywords: plowshare, wear specific, epoxy-sand composite; hardening, life time increase, wear resistance, wear rate, adhesion.
Введение. При восстановлении и упрочнении таких ответственных деталей, как плужные лемеха наряду с традиционными материалами [1], не редко применяются полимерные износостойкие покрытия [2]. Особенно широкое распространение получили композиционные материалы основой, которых является эпоксидная составляющая, а в качестве дисперсного армирующего наполнителя используется песок, имеющий в своем составе не менее 95% диоксида кремния [3]. Между тем, нужно отметить, что проведенные ранее полевые испытания лемехов с покрытой этим композитом долотообразной частью носили не систематический, случайный характер и не могут дать полного ответа на ряд вопросов [4,5]. В частности, остается открытым вопрос о влиянии эпоксидно-песчаных покрытий различных составов на специфику износа цельнометаллических плужных лемехов с учетом адгезионной способности вышеозначенных материалов.
Постановка цели. Поэтому целью исследований явилось изучение процесса, специфики износа и ресурса, с учетом адгезионной способности эпоксидно-песчаных композитов различных составов, выступающих в качестве абразивостойких покрытий при упрочнении цельнометаллических плужных лемехов.
Материалы. Методика исследований. В качестве материалов для формирования покрытий использовались композиты следующих составов: 70/30; 50/50; 40/60; 30/70. (В числителе указано количество эпоксидной составляющей в мас.ч., в знаменателе, количество песчаного наполнителя так же в мас.ч.). При этом размер частиц песчаной компоненты находился в диапазоне 0,5 -1 мм, что соответствует оптимальному варианту по износостойкости, полученному в лабораторных условиях [6].
Покрытия наносились на долотообразную область цельнометаллических лемехов отечественного производства после предварительной подготовки контактирующей поверхности (удаление следов окалины; зачистка до шероховатости Ra25; обработка ацетоном или уайтспиритом). Для увеличения прочности сцепления композита с металлом лемеха в области нанесения покрытия выбирались пазы.
Фиксация износов опытных лемехов осуществлялась периодически по изменению длины заглубляющей части металлической основы. Истирание композиционного покрытия контролировалось визуально и фиксировалось фотографированием. При измерениях использовался прозрачный шаблон [7], что значительно облегчало определение величины износа.
Испытания проводились в полевых условиях при вспашке тяжелых супесчаных почв и легких суглинков после уборки зерновых. Плуг ПЛН - 6 - 35 агрегатировался трактором Т-150К. Повтор-ность эксперимента для каждого опытного лемеха составила 5 единиц.
Результаты экспериментальных исследований и их обсуждение. Использование композита, состоящего из 70 мас.ч. эпоксидного компаунда и 30 мас.ч. песчаной составляющей в качестве покрытия не дало сколь-нибудь существенного приращения ресурса по сравнению с серийным изделием [7], который составил около 5,1 га (таблица 1). Полное истирание покрытия происходит уже при наработке 0,66 га. Дальнейшее развитие износа проходило по известной из опыта и литературных источников схема, присущей изнашиванию лемехов при их эксплуатации на супесях [8]. Причиной снятия лемеха с эксплуатации стало образование лучевидного износа в области носка с остаточной толщиной менее 2 мм, при этом геометрия детали остается в рамках, оговоренных техническими условиями. Наличие пазов не сказывается на сохранности композита. Таким образом, данный состав композита следует считать непригодным для проведения восстановления и упрочнения лемехов.
Положительные результаты показало покрытие из композита при наличии в эпоксидной матрице 50 мас.ч. песчаного наполнителя (таблица 2). Его полное истирание происходит при наработке 4,6 га. В этом случае ресурс лемеха превышает 11 га. Причиной предельного состояния является износ носка, превышающий 45мм. Кроме того, отмечается незначительное проявление лучевидного износа. Особенностью такого покрытия следует считать возрастание прочности сцепления композита с металлом лемеха при наличии упорных канавок. Так, прежде всего истирание проявляется в зонах, где отсутствуют канавки (рисунки в таблице 2 соответствуют наработке 1 и 2,6 га). После полного истирания композита изнашивание происходит по схеме характерной для лемеха заводского исполнения [8].
Таблица 1 - Динамика износа опытного лемеха с композитным покрытием состава 70/ 30
Наработка Т, га
Величина износа заглубляющей части лемеха, мм
Состояние лемехов, фотографии
0,66
2,3
5,1
15
27
0
0
8
Таблица 2 - Динамика износа опытного лемеха с композитным покрытием состава 50/50
Наработка Т, га
Величина износа заглубляющей части лемеха, мм
Состояние лемехов, фотографии
1,0
2,6
10
ы
4,6
11,2
15
48
0
0
7
Существенные отличия от предыдущих результатов имеет изнашивание лемеха с покрытием, когда количество эпоксидной матрицы составляет 40 мас. ч., а песчаного наполнителя 60 мас. ч. (таблица 3).
Таблица 3 - Динамика износа опытного лемеха с композитным покрытием состава 40/ 60
Наработка Т, га Величина износа заглубляющей части лемеха,мм Состояние лемехов, фотографии
0 0 V
1 7 ■
2,6 13 ....................т. ТР
8,3 34
13,5 49 1 ч. ^О^И
Композиционный состав удерживается на поверхности лемеха до наработки более 8 га., что позволяет полностью избежать появления лучевидного износа и износа полевого обреза. В связи с этим причиной предельного состояния испытуемого лемеха, является износ его заглубляющей части, более 45 мм. В таблице 3 показана фотография детали с износом в 49 мм. При этом суммарная наработка опытных лемехов достигает до 13,5 га., что превышает ресурс лемеха в состоянии поставки в 1,8 раза.
Таблица 4 - Динамика износа опытного лемеха с композитным покрытием состава 30/70
Наработка Т, га
Износ заглубляющей части лемеха, мм
Состояние лемехов, фотографии
2,3
4,3
9,9
10,6
14
34
38
0
0
8
Изнашивание опытного лемеха с композитным покрытием состава 30/ 70, в соответствии с фотографиями (таблица 4), фактически ни чем не отличается от изнашивания детали с композитом имеющим количество наполнителя в объеме 60 мас.ч..
В тоже время ресурс упрочненного таким образом лемеха ниже, чем с составом 40/60 (примерно на 1 га). Это указывает на несколько пониженную сопротивляемость композита абразивному изнашиванию.
Вывод: 1. Объем песчаного наполнителя в композите оказывает непосредственное влияние на его адгезионные свойства; с увеличением песка в матрице адгезия возрастает.
2. Повышение количества песчаной составляющей в материале способствует снижению интенсивности изнашивания покрытия.
3. Показано, что наибольший ресурс имеют лемеха, покрытые композитом при наличии в эпоксидной матрице 60 мас.ч. песчаной компоненты.
Библиографический список
1. Возобновление ресурса лемехов / А.М. Михальченков, В.П. Лялякин, Н.Ю. Кожухова, Р.В. Горбачев // Сельский механизатор. 2013. № 2. С. 34-35.
2. Филин Ю.И., Ермакова Т.А., Михальченкова М.А. Методика определения стойкости к абразивному изнашиванию клееполимерных дисперсных композитов при оптимизации их состава // Вестник Брянской государственной сельскохозяйственной академии. 2016. № 3 (55). С. 49-55.
3. Бирюлина Я.Ю., Михальченкова М.А. Применение абразивостойких эпоксидных композиций армированных дисперсными частицами из природных песков для восстановления деталей (отвалы и культиваторные лапы для высева семян) // Труды инженерно-технологического факультета Брянского государственного аграрного университета. 2015. № 1. С. 77-93.
4. Гринъ А.М., Феськов С.А., Дианов Х.А. Динамика и интенсивность изнашивания фирменных и восстановленных высевающих лап посевного комплекса "МОРРИС" // Труды инженер-
но-технологического факультета Брянского государственного аграрного университета. 2017. № 1 (1). С. 36-48.
5. К анализу технологий устранения лучевидных износов деталей почвообрабатывающих орудий / И.В. Козарез, A.A. Тюрева, ТА. Ермакова, М.В. Смирнов // Конструирование, использование и надежность машин сельскохозяйственного назначения. 2017. № 1 (16). С. 137-14.
6. Вопросу о форме частиц кварцевой фракции почвы и их влиянии на изнашивание деталей рабочих органов почвообрабатывающих орудий / A.M. Михальченков, A.A. Локтев, СА. Феськов, ТА. Ермакова // Труды ГОСНИТИ. 2017. Т. 129. С. 142-147.
7. Кожухова Н.Ю., Ковалев A.^ Специфика геометрии износа плужных лемехов в зависимости от типа почв // Конструирование, использование и надежность машин сельскохозяйственного назначения. 2012. № 1 (11). С. 101-105.
8. Применение теории подобия для моделирования износа почворежущих лезвий в искусственной абразивной среде / A.^^ Измайлов, И.В. Лискин, Я.П. Лобачевский, СА. Сидоров, В.К. Хорошен-ков, A^. Миронова, Е.С. Лужнова // Российская сельскохозяйственная наука. 2016. № 6. С. 48-51.
References
1. Vozobnovlenie resursa lemehov / A.M. Mihalchenkov, V.P. Lyalyakin, N.Yu. Kozhuhova, R.V. Gorbachev // Selskiy mehanizator. 2013. № 2. S. 34-35.
2. Filin Yu.I., Ermakova T.A., Mihalchenkova M.A. Metodika opredeleniya stoykosti k abrazivnomu iznashivaniyu kleepolimernyih dispersnyih kompozitov pri optimizatsii ih sostava // Vestnik Bryanskoy gosudarstvennoy selskohozyaystvennoy akademii. 2016. № 3 (55). S. 49-55.
3. Biryulina Ya.Yu., Mihalchenkova M.A. Primenenie abrazivostoykih epoksidnyih kompozitsiy armirovannyih dispersnyimi chastitsami iz prirodnyih peskov dlya vosstanovleniya detaley (otvalyi i kultivatornyie lapyi dlya vyiseva semyan) // Trudyi inzhenerno-tehnologicheskogo fakulteta Bryanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2015. № 1. S. 77-93.
4. Grin' A.M., Feskov S.A., Dianov X.A. Dinamika i intensivnost iznashivaniya firmennyih i vosstanovlennyih vyisevayuschih lap posevnogo kompleksa "MORRIS" // Trudyi inzhenerno-tehnologicheskogo fakulteta Bryanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2017. № 1 (1). S. 36-48.
5. K analizu tehnologiy ustraneniya luchevidnyih iznosov detaley pochvoobrabatyivayuschih orudiy / I.V. Kozarez, A.A. Tyureva, T.A. Ermakova, M.V. Smirnov // Konstruirovanie, ispolzovanie i nadezhnost mashin selskohozyaystvennogo naznacheniya. 2017. № 1 (16). S. 137-14.
6. Voprosu o forme chastits kvartsevoy fraktsii pochvyi i ih vliyanii na iznashivanie detaley rabochih organov pochvoobrabatyivayuschih orudiy / A.M. Mihalchenkov, A.A. Loktev, S.A. Feskov, T.A. Ermakova // Trudyi GOSNITI. 2017. T. 129. S. 142-147.
7. Kozhuhova N.Yu., Kovalev A.P. Spetsifika geometrii iznosapluzhnyih lemehov v zavisimosti ot tipa pochv // Konstruirovanie, ispolzovanie i nadezhnost mashin selsko-hozyaystvennogo naznacheniya. 2012. № 1 (11). S. 101-105.
8. Primenenie teorii podobiya dlya modelirovaniya iznosa pochvorezhuschih lezviy v iskusstvennoy abrazivnoy srede /A.Yu. Izmaylov, I.V. Liskin, Ya.P. Lobachevskiy, S.A. Sidorov, V.K. Horoshenkov, A.V. Mironova, E.S. Luzhnova // Rossiyskaya selskohozyaystvennaya nauka. 2016. № 6. S. 48-51.
УДК 63l.ll5.l (470.333)
ДИНАМИКА РАЗВИТИЯ К(Ф)Х БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ - 20lS ГОД
Recent Trends in Peasant (Farm) Holding of the Bryansk Region as of 2018
Бельченко С.А., д. с.-х. н., профессор, Ториков В.Е., д. с.-х. н., профессор, Белоус И.Н., к.с.-х. н., Наумова М.П., к.с.-х. н., Осипов А.А., к.с.-х. н.
Bel'chenko S.A., Torikov V.E., Belous I.N., NaumovaM.P., Osipov A.A.
ФГБОУ ВО «Брянский государственный аграрный университет» Bryansk State Agrarian University
Реферат. Растущий вклад фермерских хозяйств в продовольственное обеспечение страны неоднократно подчеркивался на федеральном уровне. Именно фермерские хозяйства в условиях рыночной экономики оказались более устойчивыми и динамично развивающимися. В настоящий мо-
