Разработка технологии упрочнения лемехов плугов ППН–8–30/50

Тема дипломного проекта является актуальной, так как повышение технического уровня лемехов рабочих органов плугов является одной из важнейших проблем современного сельскохозяйственного машиностроения [1].
Малые сроки службы почворежущих элементов рабочих органов плугов обусловлены многими факторами и, прежде всего, неудовлетворительным использованием новых материалов и прогрессивных технологий при их изготовлении [2]. Проведенный анализ применяемых способов изготовления почворежущих элементов показывает, что удельный вес новых методов незначителен. Основными причинами, сдерживающими их применение, являются недостаточный объем разработанных технологических процессов и производства полнокомплектного оборудования и оснастки.
Анализ конструкционных материалов, используемых в последние 10-15 лет предприятиями Республики Беларусь и другими государствами СНГ, свиде-тельствует о применении недорогих марок сталей, а также традиционных методов термообработки. Твердость изделий составляет 35 - 48 НRС, прочность не превышает 900-1200 МПа, ударная вязкость - в пределах 0,2-0,6 МДж/м2 [3].
За рубежом детали рабочих органов почвообрабатывающих машин пре-имущественно получают из более прочных борсодержащих мало- и среднеуглеродистых сталей с добавками молибдена, титана и др. элементов. Применение таких сталей и специальных способов термической обработки позволило достичь повышенных эксплуатационных свойств. Детали упрочняются до твердости 48 - 52 HRC, прочность превышает 1200 МПа, ударная вязкость составляет 0,80 - 0,85 МДж/м2. Аналогами им в СНГ являются стали ЗОГР, 40ГР, ЗОГ2Р и др.
Наряду с этим, западноевропейские фирмы разработали и реализовали наукоемкие технологии с применением новых материалов специальных процессов термической обработки - «Conit» (Kve
eland, Норвегия), «Triplex» и «Dreilagenmaterial» (Huard, Франция), «Rabid» (Rabewerk, Германия), «Plasmabid» (Rabe, Германия), Permanit© (Vogel und Noot, Австрия). Лемехи и долота полученные с применением...

3.1 Назначение и особенности конструкции разрабатываемых лемехов
Назначение. Лемех плуга - рабочая часть корпуса плуга, которая служит для подрезания пласта почвы, его подъема и направления на отвал плуга [1]. Разрабатываемые лемехи ППН.8.30/50-301А предназначены для установки на корпуса ПК-16.000 плугов ПКМ-5-40Р, ППН.8.30/50 и других плугов, с конструкцией корпусов аналогичной корпусу ПК-16.000.
Особенности конструкции. Лемех плуга представляет собой сложно-контурный слегка изогнутый лист неравномерной толщины по поперечному и продольному сечениям (максимальная толщина 10мм)? с четырьмя отверстиями Ø16мм сложной формы для установки болтов со специальной головкой при креплении к башмаку корпуса плуга и двумя аналогичными по форме отверстиями Ø13мм для крепления к лемеху долота.
Лемехи должны быть изготовлены по рабочему чертежу из стали 60ПП ТУ 14-1-1926-76 РФ (допускается использование стали 60ПП ГОСТ 1050-88), термообработаны и соответствовать требованиям СТБ 1014-95. Твердость поверхности лемехов после термообработки должна быть 55...58HRC.
Ресурс лемехов в течение агротехнического срока при вспашке различных типов почв должен соответствовать значению гарантийной наработки и составлять не менее 50га. При оценке ресурса лемехов предельное состояние определяется линейным износом по ширине и толщине. Ширина лемеха от кромки лезвийной части до оси крепежных отверстий допускается не менее 85мм. Линейный износ по толщине в зоне крепежных отверстий не должен превышать 7мм.
14

3.2 Обоснование содержания операций технологического процесса изготовления лемехов и применяемого оборудования
Операция 005 - отрезная.
В разрабатываемой технологической операции используется ленточно-отрезная пила НВ 2808 фирмы «Кнут-Руссланд» (цена 3680 евро). Допускается более дешевая ленточная пила НВ 210 (1390 евро) с толщиной ленты от 0,4 до 0,9мм. В технологическом процессе, разработанном на Минском тракторном заводе (в дальнейшем МТЗ), используются...

На основании анализа литературных источников, а также научных разработок на кафедре ремонта машин БГАТУ, выпол-ненных расчетов и обоснования технологических решений по упрочнению плужных лемехов, можно заключить следующее:
1 Для обеспечения конкурентоспособности и достижения нормативного ресурса (50га), плужные лемехи должны изготов-ляться из стали пониженной прокаливаемости марки 60ПП с последующей закалкой и низким отпуском;
2 Рекомендуется для нагрева под закалку заготовки лемеха осуществлять объемным нагревом с использованием печей сопротивления ПКМ 4.6.4/11 или СНО 4.8.2/6И3. При этом температура нагрева под закалку должна находится в интервале 830-850 ºС в течении 0,5 ч;
3. Обеспечение закалки достигается охлаждением нагретой заготовки лемеха водяным душем в спрейерном устройстве. Температура воды для охлаждения не должна быть ниже 10 ºС, и не должна превышать 35 ºС. Избыточное давление в закалочном устройстве и гидропневмоаккумуляторе должно составлять 0,4 МПа. Продолжительность охлаждения должна составлять 8,5–9,0 с;
4 После закалки лемехов необходимо производить низкий отпуск при температуре 180 ºС в течении 1,5 ч. Для проведения отпуска рекомендуется применять печи нагревательного типа ПКМ 4.6.4/11;
5 Соблюдение режимов термического модифицирования лемехов позволяет достичь твердости на наружной поверх-ности 55-58 HRC и ударной вязкости не менее 80Дж/см². При данной твердости поверхностный ресурс лемехов при их эксплуатации на легких и средних суглинках составит не менее 50 га;
6. Технология термического модифицирования лемехов при программе 60 тыс.шт. и двухсменной работе предприятия может быть реализовано на участке производственной площадью 72 м².
7 Применение спроектированного технологического модуля для охлаждения лемехов водяным душем в спрейерном устройстве позволит обеспечить соблюдение режимов технологических параметров...