Эксплуатационные испытания лемехов плугов, проводили на полях ПК МТС ОАО «Агрофирма-Мценская» Мценского района и ООО «Агроцон» Урицкого района Орловской области, что подтверждено актами [1].

Наработка за весь период испытаний на серийные (без упрочнения) лемехи составляла от 7 до 9 га. При этом износ лемехов составил: по массе около 0,41-0,86 кг; по линейным размерам: от носка лемеха до центра первого крепежного отверстия – 34-66 мм, по ширине – 6-15 мм. Износ по толщине составил 1-1,5 мм.

Износ лемехов, упрочненных металлокерамическими пластинами прерывистого расположения на лезвии и сплошного расположения на носке с лицевой стороны, при наработке 10 га составил: по массе – 0,2 кг; по линейным размерам: от носка лемеха до центра первого крепежного отверстия – 13,5 мм, по ширине – 1-4 мм, по толщине - 0,15 мм.

Как отмечалось ранее, ресурс лемеха определяется, в основном, его износостойкостью по ширине и износостойкостью носка. Это согласуется с данными [2]. По данным таблицы 1 можно сказать, что в данных условиях проведения испытаний (среднесуглинистая почва влажностью 14-17 % и твердостью 2,4 МПа) наименьшему износу всех испытанных лемехов подвержен лемех, упрочненный металлокерамическими пластинами прерывистого расположения на лезвии и сплошного расположения на носке с лицевой стороны (рис. 1).

В среднем, лемехи, упрочненные металлокерамическими материалами, показали лучшую износостойкость по сравнению с серийным. Их износостойкость по длине носка выше, чем у серийных в среднем в 4,6 раза, и по ширине - в 5,0 раза.

а)

б)

Рисунок 1 – Лемех после испытаний, упрочненный металлокерамическими пластинами прерывистого расположения на лезвии и сплошного расположения на носке (Сталь Л65) с лицевой стороны: а) вид с тыльной стороны; б) вид с лицевой стороны, наработка 10 га.

Таблица 1 – Интенсивность износа лемехов (среднесуглинистая почва, влажность 14-17%, твердость 2,4 МПа).

 По лемехам, испытания которых проходили на легкосуглинистой почве влажностью 10-15 % и твердостью 0,8-1,2 МПа, были получены следующие данные.

Наработка за период испытаний серийных (без упрочнения) лемехов составила от 8 до 10 га. Износ по массе 0,64-1,16 кг; по линейным размерам: от носка лемеха до центра первого крепежного отверстия – 66-86 мм, по ширине – 16-27 мм, по толщине – 2-2,5 мм.

Износ по лемехам, упрочненным металлокерамическими пластинами прерывистого расположения на лезвии и сплошного расположения на носке с лицевой стороны, при наработке 40-50 га составил: по массе – 1,75-3,18 кг; по линейным размерам: от носка лемеха до центра первого крепежного отверстия – 71-91 мм, по ширине – 17-25 мм. По толщине лемеха износ распределяется неравномерно. Наибольший износ в носовой части лемеха, и достигает 5 мм.

Данные по износостойкости по этим лемехам представлены в таблице 2 и рисунок 2.

Таблица 2 - Интенсивность износа лемехов (легкосуглинистая почва, влажность 10-15%, твердость 0,8-1,2 МПа).

Рисунок 2 - Лемех после испытаний, упрочненный металлокерамическими пластинами прерывистого расположения на лезвии и сплошного расположения на носке (Сталь Л65) с лицевой стороны, наработка 50 га.

 Из таблицы 2 видно, что наибольший износ, как и в ранее рассмотренном случае, отмечен у серийных (неупрочненных) лемехов. Лемехи, упрочненные металлокерамикой, показали большую износостойкость по сравнению с серийными: по длине носка - в 4,6 раза, а по ширине - в 5,0 раза.

Следует отметить, что на данных почвах (песчаные, супесчаные и легкий суглинок) упрочнение носка лемеха с тыльной стороны малоэффективно, так как в этом случае происходит интенсивное изнашивание лицевой поверхности по толщине.

В результате снижается прочность лемеха в носовой части и кроме этого, сходит обнажение упрочняющего стоя, который при столкновении с препятствиями выкрашивается (скалывается). О протекании такого процесса свидетельствует динамика изнашивания носка лемеха (таблица 2).

Таким образом, на песчаных и легкосуглинистых почвах более целесообразным является упрочнение носовой, то есть сплошного расположения металлокерамических пластин с лицевой стороны, а с целью экономии пластин по лезвийной части металлокерамику можно расположить прерывисто с лицевой стороны.

Упрочнения лемехов металлокерамическими материалами показывает, что наибольшей мере обеспечивающими сохранение формы в процессе эксплуатации, является упрочнение лемеха металлокерамикой сплошным расположением на носке и прерывистого расположения на лезвии.

Решая задачу график (рисунок 3) оптимального соотношения затрат на приобретение металлокерамических пластин и их количества в расчете на одну деталь, а также учитывая износ восстановленного лемеха нами было рекомендовано для носка лемеха сплошной способ установки металлокерамических пластин, а для лезвия лемеха прерывистое расположение металлокерамических пластин.

                                                    Количество напаянных пластин, шт.

Рисунок 3 – График оптимального решения схемы прерывистого расположения на лезвии лемеха металлокерамических пластин с лицевой стороны: 1) линия износа от расстояния между пластинами; 2) линия затрат пластин от количества напаянных пластин; 3) оптимальная точка.

 Вывод:

Применение металлокерамики для упрочнения лемехов повышает их износостойкость и ресурс, в условиях суглинистых почв, в 4,6-5,0 раза по сравнению с серийными (неупрочненными) лемехами.

Схема упрочнения лемехов при вспашке суглинистых, песчаных и супесчаных почв - упрочнение лемеха металлокерамикой сплошным расположением по носку и прерывистого расположения по лезвию.

Упрочненные металлокерамикой лемеха не рекомендуется использовать для обработки каменистых почв.

 Литература:

1.           Новиков, В. С. Пути повышения надежности рабочих органов почвообрабатывающих машин [Текст] / В. С. Новиков, И. А. Беликов // Научные труды Российской инженерной академии менеджмента и агробизнеса. Вып. 2. – М. : РИАМА, 2000. – С. 124-128.

2.           Гончаренко, В. В. Технология восстановления и упрочнения лемехов плугов металлокерамическими пластинами: автореф. дис… канд. техн. наук. – М., 2007 – 16с.