Лапа на култиватор

Полезният модел се отнася до селскостопанската техника, по-специално до почвообработващи инструменти и може да се използва при производството и ремонта на култиваторни лапи за парни и междуредови култиватори. Техническият резултат от полезния модел е увеличаване на експлоатационния живот на лапата на култиватора при равномерно износване на режещата част. Техническият резултат се постига от факта, че в лапата на култиватора, съдържаща държача, две крила с остриета, нанесени с износоустойчив слой и нос, нанесеният износоустойчив слой е направен върху външната повърхност на всяко острие по режещия ръб под ъгъл 1-30 ° спрямо ръба на режещия ръб към носа, а носът има наслоен слой от външната страна. Дебелината на наслоения слой на лопатките е 0,04-0,85 от дебелината на крилото, а ширината му е 2-30 от дебелината на наслоения слой. Дебелината на отложения слой на носовата част е 0,15-5,2 от дебелината на отложения слой на лопатките, а ширината е 0,15-2,8 от ширината на отложения слой на лопатките. Отложеният слой на остриетата и носа, заедно с други легиращи елементи, съдържа тегловно 1,0-6,5% въглерод и 2,5-45,0% хром.

Известна е култиваторна лапа, в която ръбът на режещите ножове е нанесен чрез заваряване на износоустойчив слой [1]. Недостатъкът на известната лапа е ниската издръжливост.

Най-близо до претендираното е лапата на култиватора, съдържаща държача и две крила със заварен износоустойчив слой от режещи ножове [2]. Недостатъкът на известния дизайн на лапата е неговата ниска устойчивост, т.к. тя не го прависъотношението на размерите на отложения слой към дебелината на метала на лапата се регулира.

Техническият резултат от полезния модел е увеличаване на експлоатационния живот на лапата на култиватора при равномерно износване на режещата част.

Техническият резултат се постига от факта, че в лапата на култиватора, съдържаща държача, две крила с остриета, нанесени с износоустойчив слой и нос, нанесеният износоустойчив слой е направен върху външната повърхност на всяко острие по режещия ръб под ъгъл 1-30 ° спрямо ръба на режещия ръб към носа, а носът има наслоен слой от външната страна. Дебелината на отложения слой на всяко острие е 0,04-0,85 от дебелината на крилото, а ширината на отложения слой е 2-30 от дебелината на отложения слой. Дебелината на отложения слой на носовата част е 0,15-5,2 от дебелината на отложения слой на лопатките, а ширината му е 0,15-2,8 от ширината на отложения слой на лопатките. Отложеният слой на остриетата и носа, заедно с други легиращи елементи, съдържа тегловно 1,0-6,5% въглерод и 2,5-45,0% хром.

Фигура 1 показва лапата на култиватора, изглед отгоре; фигура 2 - разрез A-A на фигура 1, фигура 3 - разрез B-B на фигура 1.

Култиваторен крак се състои от държач 1 и две крила 2 с дебелина на отложен слой 3 с дебелина h и ширина l, разположени на външната повърхност по протежение на ръба на крилата (остриета), нос 4, с наслоен слой 5 с дебелина b, ширина c и дължина a. Нанесеният износоустойчив слой е направен върху външната повърхност на всяко острие по режещия ръб под ъгъл спрямо ръба на режещия ръб към носа.

Нанасянето на износоустойчив слой върху външната повърхност на остриетата осигурява тяхното самонаточване. Самонаточващото се острие се състои от два слоя, чиито материали са значителносе различават по устойчивост на износване. Режещият слой в претендираната лапа е направен от по-устойчив на износване наслоен метал. Вторият слой, изработен от относително мек, вискозен материал (например стомана 65G), е носителят; целта му е да предпази режещия слой от счупване. По правило лапите на култиваторите са изработени от стомана 20, стомана 65G и други въглеродни стомани. Тези стомани се поддават добре на щамповане, горещо коване и механична обработка с карбидни режещи инструменти, като същевременно имат относително ниска устойчивост на износване в сравнение с по-легираните стомани и сплави. По време на работа на острието износващият се слой трябва постоянно да излиза от острието и да прорязва почвата (плевели или други селскостопански материали). По време на работа на лапата самонаточващото се острие трябва да поддържа достатъчна острота на профила. Самата форма на профила на двуслойно острие, което се получава по време на износване, както показват проучванията, зависи от износоустойчивостта на материалите на слоевете и съотношението на дебелината на крилото на култиватора и размера на нанесения износоустойчив шев.

Работните органи на плуга имат голяма площ на контакт с обработваната почва, докато натоварванията върху отделните участъци на работната повърхност се различават значително един от друг. Чорапът, изпъкнал пред острието в процеса на рязане, е първият, който се въвежда в почвената среда, осигурявайки задълбочаване на лапата и нейната стабилност по време на работа. Високото налягане, реализирано в зоната на повишен силов контакт на режещия ръб на пръста с почвата, причинява неговото напреднало износване по отношение на остриетата на крилете на лапата. Тъй като времето за работа на лапата се увеличава, стойността на изпъкналостта на пръста пред острието намалява, приближавайки се до нула, и следователно губи способността си да навлиза дълбоко. В резултат на това лапата се изхвърля с голям запас от неизносениметал по ширина.

В претендирания дизайн на лапата на култиватора, нанесеният слой върху външната повърхност на всяко острие е направен по режещия ръб под ъгъл = 1-30 ° спрямо ръба на режещия ръб към носа, а носът има заварен износоустойчив слой от външната страна.

В предложената конструкция на лапата по време на нейната работа основният метал започва да се износва интензивно (например стомана 65G). Износването настъпва предимно в невтвърдената област на носа и по дължината на остриетата. Когато износването достигне границата на напластените участъци, в тази част на лапата, износването рязко намалява, а под втвърдения слой продължава. В резултат на това режещата и носовата част се самозаточват, образува се отрицателен ъгъл на „тилната фаска“ в носовата част и се формира нов дизайн, при който изпъкналият напред ръб на носовата част работи на принципа на „длето“, което е универсален инструмент за разрохкване на леки и средно тежки почви. Придобит след износване на неукрепения участък, оригиналният профил на дъгата с изпъкналия напред отложен борд осигурява повдигане, раздробяване и раздуване на почвата, но не причинява натоварване и уплътняване на почвата. В същото време, поради процеса на самозаточване на остриетата, плевелите се отстраняват по-добре, почвата се обработва по-добре - без пропуски. При ъгъл от 30° след износване на незакалената част, ъгълът на рязане на закалените ножове на крилата се увеличава значително, което увеличава износването на крилата и намалява производителността на обработката на почвата.

Оптимално самозаточване на острието се осигурява, когато дебелината на нанесения слой h е равна на 0,04-0,85 от дебелината на крилото. Ако това съотношение е по-малко, тогава основният метал на острието ще се износва по-бавно, острието ще започне да се затъпява, коетоще доведе до намаляване на качеството на обработката на почвата. Ако горната стойност на съотношението бъде превишена, напротив, поради малката дебелина основният метал на острието ще се износи бързо, износоустойчивият слой ще бъде изложен и ще започне да се рони.

Отсъствието на раздробяване на отложения слой и оптималното самозаточване на остриетата се осигурява, когато ширината на отложения слой от остриета l е равна на 2-30 от дебелината h на отложения слой от остриета. При по-ниска стойност на съотношението ширината на втвърдения слой рязко намалява, което води до намаляване на съпротивлението на лапата; при превишаване на горната стойност се наблюдава износване на основния метал на острието, оголване на износоустойчивия слой, което води до неговото начупване.

Настилането на износоустойчивия слой върху външната повърхност на остриетата повишава износоустойчивостта на лапата поради факта, че в този случай има равномерно износване на долната част на острието под подрязания почвен слой, а горният повдигнат слой се плъзга върху износоустойчивия слой. Благодарение на равномерното износване се запазва остротата на режещия ръб и неговата устойчивост на счупване и начупване.

Дебелината b на отложения слой върху носа на лапата е 0,15-5,2 от дебелината h на отложения слой на остриетата, а ширината му c е 0,15-2,8 от ширината l на отложения слой на остриетата. При по-ниска стойност се наблюдава доста бързо износване на носа, а при превишаване на горната граница втвърденият слой се отчупва. Дължината a на отложения слой на носовата част зависи от вида на крака и може да достигне до точката на закрепване в държача (отвори).

Пример. Лапата на култиватора е изработена чрез горещо пресоване от стомана 65G и се състои от държач 1 и две крила 2 с дебелина 6 mm с нанесен слой 3 с дебелина 2 mm, която е 0,33 от дебелината на крилото и ширина 25 mm, което е 12,5 от дебелината на наслоения слой. отложен слойразположен на външната повърхност по протежение на ръба на крилата (остриетата) под ъгъл от 9 ° спрямо ръба на режещия ръб към носа. Външната част на лъка има наслоен слой с дебелина 3,6 mm, което е 1,8 от дебелината на наслоения слой на лопатките и ширина 15 mm, което е 0,6 от ширината на наслоения слой на лопатките. Наваряването се извършва по плазмено-прахов метод със сплав със следния състав, тегл.%: въглерод 2,5; хром 20,5; молибден 1,5; силиций 1.1; манган 1,2; желязо - останалото. По време на работа на такава лапа основният метал, стомана 65G, се износва преди всичко, отложеният слой е изложен, в резултат на което се проявява феноменът на самозаточване. Във връзка с установеното съотношение между дебелината на крилото и размерите на наслоения слой на лопатките и носа, с препоръчителното съдържание на въглерод и хром в наслоения метал, има бързо образуване на длетоподобна форма на носа и запазване на процеса на самозаточване на лопатките до пълното износване на наслоения слой.

По този начин използването на предложения дизайн на лапата позволява да се съгласува степента на износване на носа и острието и в резултат на това да се запази оригиналната длетоподобна форма на носа и неговата способност за задълбочаване през целия експлоатационен живот. Последното от своя страна значително ще разшири границата на износване на лапата по ширина, ще използва по-пълно метала, вграден в частта, ще увеличи значително ресурса на лапата и най-важното ще запази функционалните качества на лапата непроменени през целия експлоатационен живот. В резултат на това експлоатационният живот на лапите се увеличава 2-4 пъти с равномерно износване и липса на раздробяване, намалява се разходът на гориво и се подобрява качеството на обработката на почвата.

1. Култиватор за лапи, съдържащдържач, две крила с остриета, заварени с износоустойчив слой и носова част, характеризиращи се с това, че завареният износоустойчив слой е направен върху външната повърхност на всяко острие по режещия ръб под ъгъл 1-30° спрямо ръба на режещия ръб към носовата част, а носовата част има заварен слой от външната страна.

2. Култиватор с лапи съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че дебелината на отложения слой на всяко острие е 0,04-0,85 от дебелината на крилото, а ширината на отложения слой е 2-30 от дебелината на отложения слой.

3. Култиватор с лапи съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че дебелината на наслоения слой на лъка е 0,15-5,2 от дебелината на наслоения слой на лопатките.

4. Култиватор с лапи съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че ширината на отложения слой на лъка е 0,15-2,8 от ширината на отложения слой на лопатките.

5. Лапа на култиватора съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че отложеният слой на ножовете и носа, заедно с други легиращи елементи, съдържа тегловни 1,0-6,5% въглерод и 2,5-45,0% хром.