К ВОПРОСУ О ПРИЧИНАХ ИЗНОСА РАБОЧИХ ОРГАНОВ КУЛЬТИВАТОРОВ
Процесс изнашивания рабочих органов культиваторов протекает при их непрерывном взаимодействии с почвенной массой. Частицы абразива, входящие в состав почвы, скользят по металлической поверхности, вызывая постепенное изменение формы и размеров детали и в конечном итоге ее разрушение. Скорость и характер изнашивания рабочих органов зависят от природы и свойств абразивных частиц, а также условий их взаимодействия с материалом детали. Следовательно, интенсивность изнашивания рабочих органов культиваторов на различных почвах неодинакова. Средний ресурс лап культиваторов составляет 40…100 ч [1].
Более 60% рабочих органов теряют свою работоспособность из-за предельного износа носка и крыльев по ширине. Кроме этих, к выбраковочным параметрам относятся уменьшение ширины захвата, износ хвостовика и поломка крыльев.
Носок лапы испытывает наибольшую нагрузку и обладает повышенной интенсивностью изнашивания. При этом уменьшаются его длина, толщина и снижается прочность. В результате кончик носка подворачивается и обламывается [2]. Предельный износ носка лап составляет 30 мм. Интенсивность изнашивания режущей кромки снижается по мере удаления ее от носка [3].
Остроту лезвия рабочих органов культиваторов обусловливает их самозатачивание. При нормальном и чрезмерном уровне самозатачивания режущая кромка определяется толщиной армирующего слоя, и радиус ее закругления равен половине толщины этого слоя [1, 3]. При отсутствии самозатачивания предельным износом кромки лезвия принимают радиус более 0,5 мм. Предельный износ крыла по ширине стрельчатой лапы составляет 15 мм.
Одним из факторов, влияющих на степень изнашивания рабочих органов культиваторов, является влажность почвы. Количество влаги на одном и том же участке почвы с течением времени неодинаково. С увеличением влажности почва становится рыхлой. Так, при влажности, равной 22…28%, интенсивность изнашивания лап снижается. Однако при влажности свыше 30% происходит налипание почвы на лезвия рабочих органов. Наибольший износ наблюдается на песчаных почвах с влажностью 20%.
Другим фактором, влияющим на степень изнашивания рабочих органов, является плотность почвы. При высокой плотности почвы возрастает интенсивность износа у верхней грани лезвия. Особенно этот процесс выражен у рабочих органов, установленных в первом ряду и по оси движения колес культиватора и трактора [3]. В результате на тыльной стороне лезвия образуется затылочная фаска, расположенная под отрицательным углом к дну борозды. Затылочная фаска главным образом влияет на величину тягового сопротивления [3].
В результате проведенного анализа можно сделать вывод, что интенсивность износа рабочих органов культиваторов зависит от плотности и состава почвы. Как было упомянуто выше, в состав почвы входят различные твердые частицы: мелкозем – частицы диаметром менее 1 мм, например кварц и корунд (от 0,01 до 1 мм), и каменистые включения (от 1 мм). Данные частицы истирают и деформируют лапы, что приводит их в неработоспособное состояние. В конечном итоге можно выделить три главных фактора, влияющих на износ рабочих органов [1]:
– гранулометрический состав почвы, определяющий ее абразивную агрессивность и связанность;
– плотность почвы, определяющую давление на лезвие почвенной массы и интенсивность износа режущей части лезвия;
– физико-механические свойства материала детали.
Проведя анализ изнашивания рабочих органов культиваторов, можно заключить, что наибольшему изнашиванию подвергаются носок и лезвие лап, а это сказывается на работоспособности культиватора в целом. Отсюда следует, что при восстановлении стрельчатых лап необходимо достигнуть повышения твердости и износостойкости носка и лезвия, что в итоге позволит повысить ресурс восстанавливаемой детали. Кроме того, следует учесть неравномерный износ рабочих органов в зависимости от расположения на агрегате. Стрельчатые лапы, стоящие в первом ряду и расположенные по оси движения колес культиватора и трактора, должны обладать повышенной прочностью и износостойкостью по сравнению с остальными. Следовательно, перспективной становится задача создания равнопрочного почвообрабатывающего агрегата, рабочие органы которого подвергаются равномерному износу независимо от их расположения на машине. Это позволит в конечном итоге повысить долговечность почвообрабатывающих машин в целом и снизить простои на ремонтные работы.
Литература
- Ткачев В. Н. Износ и повышения долговечности деталей сельскохозяйственных машин. – М. : Машиностроение, 1971. – 264 с.
- Пахомов И. Е. Повысить качество работы культиваторов // Техника в сельском хозяйстве. – 1980. – № 11. – С. 44–45.
- Синеоков Г. Н., Панов И. М. Теория и расчет почвообрабатывающих машин. – М. : Машиностроение, 1977. – 328 с.
Метки: Транспорт