Робочий орган грунтооброблювальної техніки

1 Робочий орган грунтооброблювальної техніки, що має різальні леза і носок, на робочій поверхні котрого уздовж різальних лез розташовані ЗНОСОСТІЙКІ металеві елементи, який відрізняється тим, що ЗНОСОСТІЙКІ металеві еле менти робочого органа мають переріз з гострими Винахід відноситься до сільськогосподарського машинобудування, зокрема, до робочих органів грунтооброблювальної техніки (плужним лемешам, лапам і дискам культиваторів, ножам плоскорізів та ш ), характерною рисою яких є швидкий знос їх ріжучих лез і носків, що, як наслідок, викликає необхідність частої заміни останніх З цієї причини було розроблено ряд способів і конструктивних рішень робочих органів, що забезпечують підвищення їхньої ДОВГОВІЧНОСТІ Відомий плужний леміш і лапи культиваторів, що мають наплавлений зносостійкий шар уздовж ріжучого леза з їх неробочої сторони (А с № 2009624, МПК6 А01В 15/04, опубл в Б В № 6, 1994 р) Такі лемеші і лапи характеризуються низькою ЗНОСОСТІЙКІСТЮ через те, що наплавлений зносостійкий шар не підтримується з тильної сторони основним металом і, будучи при цьому крихким, передчасно в міру зносу основного металу на робочій поверхні, вищерблюється при сприйнятті ЗОВНІШНІХ навантажень За прототип запропонованого винаходу прийнятий робочий орган грунтооброблювальної техніки, що має ріжучі леза і носок, на робочій поверхні котрого уздовж ріжучих лез розташовані ЗНОСОСТІЙКІ металеві елементи (А с № 206212, МПК6 А01В 15/04, опубл в Б В №24, 1967 р) краями по периметру з лицьової і тильної сторін і розміщені уздовж різального леза з кроком, рівним сумі розміру діаметра зносостійкого металевого елемента і відстані між суміжними зносостійкими металевими елементами по осі їх розміщення на робочому органі, що відповідає відстані від краю зносостійкого елемента до перетину цієї осі з дотичною до твірної цього елемента, причому дотична відповідає напрямку переміщення робочого органа в процесі оброблювання грунту, а на поверхнях носків - із кроком, рівним 0,6 - 0,9 розміру діаметра зносостійкого металевого елемента 2 Робочий орган грунтооброблювальної техніки за п 1, який відрізняється тим, що ЗНОСОСТІЙКІ еле менти розташовані під отворами для кріплення робочого органа ВІДПОВІДНО ДО ЦЬОГО винаходу в плужному ле меші з неробочої його сторони уздовж ріжучого леза в заздалегідь підготовлених поглибленнях розташовані наплавлені в шаховому порядку твердосплавні елементи Недоліком цього лемеша є те, що він має відносно низьку ДОВГОВІЧНІСТЬ, тому що ненаплавлена робоча частина лемеша зношується значно швидше наплавлених ділянок із неробочої сторони, в результаті чого ненаплавлений твердий сплав оголюється і вищерблюється через те, що не утримується основним металом Крім того, форма таких елементів в перетині не має гострих ріжучих крайок по своєму периметру, що істотно збільшує тяговий опір при оброблюванні грунту такими лемешами Особливості розташування твердосплавних елементів істотно знижують висоту і периметр робочих частин твердосплавних виступів, що утворюються по ріжучій крайці леза в процесі експлуатації, що, як наслідок, викликає відносно швидкий знос цих частин і затуплення ріжучої крайки леза і, ВІДПОВІДНО, передчасний вихід лемеша з ладу Істотним недоліком відомої конструкції є також те, що и конструктивне рішення не передбачає захисту від стирання носка робочого органа З урахуванням того, що носок є саме тією частиною, 00 о ю 51018 котра найбільше зношується, і перша сприймає опір грунту, и незахищеність у підсумку приводить до передчасного виходу з ладу робочого органу Фактором, котрий провокує вихід робочого органу з ладу, є також стирання голівок кріпильних деталей, що слугують для закріплення робочого органа на несучому елементі грунтооброблювальної техніки (напр , тракторі) Голівки цих деталей (гвинти, гайки та ш) піднімаються над поверхнею робочого органу і, природно, піддаються стираючому впливові фунту Це призводить до випадіння кріпильних деталей, втраті СТІЙКОСТІ робочого органу і необхідності заміни кріплення Перераховані недоліки відомого винаходу обумовлюють його низькі експлуатаційні якості, що виражаються насамперед у недовговічності терміну служби робочих елементів і необхідності частої їх заміни, що, у свою чергу, підвищує матеріальні і трудові витрати Крім того, необхідність подолання значного тягового опору, що має місце при оброблюванні фунту відомими робочими органами грунтооброблювальної техніки, приводить до підвищених витрат пального В основу винаходу поставлена задача зниження матеріальних та трудових затрат, а також підвищення ДОВГОВІЧНОСТІ і ефективності використання робочого органу грунтооброблювальної техніки шляхом удосконалення форми перетину зносостійких металевих елементів, оптимізацм їх взаєморозташування на ріжучих крайках та носку робочого органу, а також розміщення зносостійких металевих елементів в безпосередній близькості від місць закріплення робочих органів, в результаті чого забезпечується зниження опірності ріжучим лезам, що врізаються в грунт, і тим самим знижується тягове зусилля, зміцнюється носок робочого органу, а також утворюється захисна зона, що запобігає стиранню голівок кріпильного інструмента Поставлена задача досягається за рахунок того, що в робочому органі грунтооброблювальної техніки, що має ріжучі леза і носок, на робочій поверхні котрого уздовж ріжучих лез розташовані ЗНОСОСТІЙКІ металеві елементи, згідно винаходу, ЗНОСОСТІЙКІ металеві елементи робочого органа мають перетин з гострими краями по периметру з лицьової і тильної сторін, і розміщені уздовж ріжучого леза з кроком, рівним сумі розміру діаметра зносостійкого металевого елемента і відстані між суміжними зносостійкими металевими елементами по осі їх розміщення на робочому органі, що відповідає відстані від краю зносостійкого елемента до перетину цієї осі з дотичною до утворюючої цього елемента, причому дотична відповідає напрямку переміщення робочого органа в процесі оброблювання грунту, а на поверхнях носків - із кроком, рівним 0,6 - 0,9 розміру діаметра зносостійкого металевого елемента При цьому ЗНОСОСТІЙКІ елементи розташовані під отворами для кріплення робочого органа Зазначений технічний результат обумовлений тим, що на поверхні частин робочих органів, що швидко зношуються, уздовж ріжучих лез і на ножі лемешів і лап культиваторів, під впливом електричної дуги, що забезпечує плавлення автоматично подаваного твердосплавного порошкового дроту, наносяться ЗНОСОСТІЙКІ металеві елементи, котрі на цих поверхнях мають круглу форму, а по перетині мають гострі краї і потовщення в середній частині як по висоті, так і глибині проплавлення основного металу ЗНОСОСТІЙКІ елементи в процесі експлуатації самозаточуються і додають ріжучому інструменту пилоподібну форму з гострими ріжучими крайками зі зносостійкого металу по всій робочій довжині без наявності основного металу Такі ЗНОСОСТІЙКІ елементи наносяться на зазначені поверхні з визначеним кроком При їхньому нанесенні уздовж ріжучої крайки крок між суміжними елементами призначається в межах, рівних від одного діаметра елемента D до 1.5D у залежності від кута розташування осі зносостійких елементів уздовж ріжучого леза робочого органа до напрямку її переміщення в процесі оброблювання грунту Дійсний розмір збільшення кроку понад D визначається відстанню від краю зносостійкого елементу по осі його розташування уздовж ріжучого леза і точкою перетинання цієї осі з ЛІНІЄЮ напрямку оброблювання грунту, проведеної по дотичній до краю робочої частини утворюючої цього елементу Ця точка відповідає краю суміжного елемента по осі уздовж леза Збільшення кроку більше 1,5D збільшує частку основного металу, що швидко зношується, уздовж ріжучої крайки і, ВІДПОВІДНО, знижує частку гострих самозагострювальних робочих країв зносостійких елементів, що, як наслідок, збільшує тяговий опір і витрати пального при оброблюванні грунту Зменшення кроку до розміру, меншого розміру діаметра D, істотно знижує частку задіяного в робочому процесі параметру зносостійких металевих елементів, що приводить до швидкого затуплення робочого органу На відміну від відомої конструкції робочого органу, де взагалі не передбачений захист носка від зносу, пристрій, що заявляється, характеризується підвищеною ЗНОСОСТІЙКІСТЮ, обумовленою особливістю розташування на носку зносостійких металевих елементів На поверхні носків у плужних лемешах і лапах культиваторів крок між зносостійкими елементами призначається в межах 0,6 - 0.9D, що забезпечує накладення їх один на один і утворення суцільного зносостійкого шару металу, а по ріжучих частинах носків - гостру крайку з такого ж металу Розмір кроку розташування зносостійких металевих елементів в інтервалі 0,6 - 0.9D обраний за умови забезпечення найбільш ефективного захисту носка робочого органа від впливу грунту Так, при перевищенні цього розміру більше 0.9D, у проміжках між елементами буде присутній основний метал, що, безумовно, буде піддаватися стиранню Накладення зносостійких металевих елементів один на одного з кроком, меншим розміру 0.6D, призводить до утворення досить товстого шару наплавленого металу, що недоцільно з позиції надмірної витрати дорогого зносостійкого матеріалу Розташування зносостійких металевих елементів під кріпильними отворами забезпечує утворення захисної зони, що перешкоджає стиранню голівок кріпильних деталей ЗНОСОСТІЙКІ елементи виконуються з висотою, не меншою висоти висту 51018 паючих над поверхнею робочого органу голівок, і, приймаючи на себе зусилля стираючих шарів фунту, надійно захищають менш стійкий до зносу матеріал голівок кріпильних деталей Це сприяє збільшенню терміну експлуатації останніх, обумовлює можливість їхнього повторного використання, а також запобігає припиненню робочого процесу через необхідність заміни зношених деталей Винахід пояснюється кресленнями, де на фіг 1 показаний загальний вигляд плужного лемеша, на фіг 2 - лапи культиватора і на фіг 3 - ножів плоскоріза з розміщенням на їх поверхнях зносостійких металевих включень, на фіг 4 - перетин зносостійкого металевого елементу, на фіг 5 - вигляд леза зі зносостійкими елементами з гострими ріжучими крайками На фіг 1 поданий робочий орган 1 із розташованим уздовж його лез 2 одним рядом зносостійких елементів 3 із діаметрами D і кроком t між ними На носках 4 плужних лемешів і лап культиваторів є також ЗНОСОСТІЙКІ елементи 3, що розташовані на них один біля одного ЗНОСОСТІЙКІ елементи 3 (фіг 4) у перетині мають гострі краї по всьому периметру їхнього діаметра D і стовщення hi у середній частині, у діапазоні 0.6D на 1 - Змм вище поверхні робочого органу 1, із лицьової сторони 5 і з тильної сторони - п2 по глибині проникнення металу зносостійкого елементу в основний метал робочого органу 1 від Змм до 0,7 товщини s робочого органу Уздовж ріжучих лез 2 у робочих органах 1 ЗНОСОСТІЙКІ елементи 3 розміщені з кроком t (фіг 5), розмір якого дорівнює t = D + п, де D - діаметр зносостійкого елемента, п - відстань між суміжними зносостійкими елементами на ріжучому лезі, що визначається відстанню від точки а на краї зносостійкого елемента (фіг 5) на його осі о-о (вісь розташування елементів на ріжучому лезі робочого органа) до точки s, що являє собою перетинання осі о-о з дотичною хх до утворюючої зносостійкого елементу, причому дотична відповідає напрямку переміщення грунтооброблювальної техніки в процесі оброблювання фунту, із розміщеними на ній робочими органами з віссю леза о-о під кутом р до напрямку переміщення х-х При цьому точка b є краєм суміжного зносостійкого елемента по осі о-о У робочих органах кут р може коливатися в межах від 90° до 30° У першому випадку крок між зносостійкими елементами буде дорівнювати їхньому діаметру D, а в другому - максимум 1.5D, тобто з відстанню між ними не більше 0.5D, тому що збільшення цієї відстані збільшує частку основного металу між зносостійкими елементами по ріжучій крайці леза, що, на відміну від гострих самозагострювальних ріжучих крайок зносостійких елементів, що утворяться в процесі експлуатації, буде мати притуплену крайку (фіг 5 перетин Б-Б), що в процесі експлуатації знижує ДОВГОВІЧНІСТЬ робочих органів, збільшує їх тяглове зусилля і, ВІДПОВІДНО, витрату пального Наявність основного металу, що швидко зношується, на ріжучій крайці леза довжиною п (фіг 5), установленої ВІДПОВІДНО ДО винаходу, дозволить одержати на кожному зносостійкому елементі гострі самозагострювальні крайки по ріжучому лезу довжиною з, рівною з= 7iD(90° 360° На носках у плужних лемешах і в лапах культиваторів (фиг 1) ЗНОСОСТІЙКІ елементи наносяться з кроком не більш 0.9D Це дозволить одержати на поверхнях носків суцільний зносостійкий шар металу, що запобігає їх швидкому зносу і виходу з ладу Крім того, таке нанесення зносостійких елементів забезпечує утворення гострих крайок по ріжучих лезах на носках 4 у плужних лемешах і гострих ріжучих крайок на носках лап культиваторів Одержання зносостійких елементів із необхідною твердістю забезпечується застосуванням порошкових дротів визначеного ХІМІЧНОГО складу, а одержання необхідного їхнього перетину і розмірів досягається шляхом виконання наплавлення з визначеними параметрами (силою струму і напругою на дузі, швидкістю подачі порошкового дроту та ш ) на різних етапах процесу наплавлення У верхній частині робочого органа 1 виконані технологічні отвори 6 під кріпильні деталі (Фіг1) Розміщення під ними зносостійких металевих елементів 7, як було сказано вище, забезпечує надійний бар'єр, що захищає голівки розміщених в отворах 6 кріпильних деталей від зносу Органи грунтооброблювальної техніки, що швидко зношуються, (фиг 1) працюють наступним чином У початковий період їхньої роботи менш твердий основний метал робочого органу 1 зношується швидше, ніж розташовані на них ЗНОСОСТІЙКІ елементи 3, і з цієї причини крайка леза 2 набуває пилоподібної форми (фіг 5), що має самозаточені виступи зносостійких елементів 3 із гострими робочими крайками на них (перетин А-А) і, ВІДПОВІДНО, по всій довжині леза, де вони є При цьому проміжки п з основного металу, що знаходяться по ріжучому лезу, захищені від інтенсивного зносу розташованими перед ними зносостійкими елементами, що дозволяє утворювати гострі крайки уздовж усього ріжучого леза із зносостійкого металу, і таким чином знизити енергетичні витрати при оброблюванні грунту такими робочими органами Через те, що ЗНОСОСТІЙКІ елементи 3 наносяться на робочу поверхню робочих органів 1 (фіг 1) і з тилової сторони вони підтримуються їх основним металом, з яким мають високе зчеплення, то цей основний метал у процесі експлуатації не тільки сприймає на себе силові навантаження, але й утримує на собі ЗНОСОСТІЙКІ елементи до повного їхнього зносу, не дозволяючи при цьому їм вищерблюватися З метою одержання якісних і однакових по розміру зносостійких елементів процес безпосереднього їх виконання обов'язково здійснюється автоматично, що, як наслідок, забезпечує істотне зниження трудовитрат при виготовленні робочих органів 51018