Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ЛЕМЕХОВ ПЛУГОВ

Изобретение относится к области металлообработки, касается методов поверхностного упрочнения лемехов плугов сельскохозяйственных машин электромеханической обработкой с целью повышения их долговечности при абразивном износе.

Известны способы упрочнения лемехов, (см. Надежность и ремонт машин / В.В. Курчаткин, Н.Ф. Тельнов, К.А. Ачкасов и др.; Под ред. В.В. Курчаткина. - М: Колос, 2000.-776 с) при которых применяют наплавку их поверхности металлами и сплавами, имеющими повышенные прочностные свойства, что повышает их износостойкость и обеспечивает эффект самозатачивания. Однако при наплавках применение дополнительных материалов значительно увеличивает стоимость изделий, сильное термическое влияние на металл приводит к большим деформациям деталей.

Известен способ упрочнения деталей из среднеуглеродистых и высокоуглеродистых сталей (Патент №2270259 принят за прототип), включающий упрочнение путем кратковременного высокотемпературного воздействии тока силой 16 кА с нанесением на поверхность детали пятен контакта в шахматном порядке или по линиям армирования.

В результате применения этого способа формируются точечные упрочненные участки, что повышает износостойкость деталей, не требуется дальнейшей механической обработки и расхода дополнительных материалов. Однако данный метод не обеспечивает эффекта самозатачивания, износостойкость повышается частично, так как упрочнению подвергаются лишь небольшие участки.

Известен способ упрочнения лемехов плугов (Патент №2460810 принят также за прототип), включающий электромеханическую обработку поверхности лемеха при плотности тока до 10⁹ А/м² параллельными друг другу непрерывными линиями, образующими зоны упрочнения на глубину до 3 мм, зоны упрочнения имеют ширину 3,5…7 мм и располагаются под углом 40…55° к лезвию лемеха на расстоянии между ними 10…30 мм.

В результате применения этого способа на поверхности лемеха образуются упрочненные чередующиеся зоны твердостью до 10 ГПа, что повышает их износостойкость при абразивном трении. Однако применение данного способа обеспечивает эффект самозатачивания только в местах касания упрочненных линий режущих лезвий лемеха, что лишь частично повышает долговечность лемеха.

Технический результат предлагаемого изобретения - это повышение долговечности рабочих органов сельскохозяйственных машин за счет улучшения их прочностных характеристик и износостойкости к абразивному изнашиванию с обеспечением эффекта самозатачивания.

Указанный результат достигается тем, что упрочнение рабочей поверхности лемехов плугов осуществляют электромеханической обработкой плотностью тока до 10⁹ А/м² непрерывными линиями, образующими зоны упрочнения на глубину до 3 мм, причем упрочнению подвергаются переднее, нижнее лезвие и носок лемеха на расстоянии 30…40 мм от переднего лезвия с шириной упрочненной зоны 10…20 мм.

На чертеже изображена упрощенная схема предлагаемого способа упрочнения лемехов, где 1 - зона без упрочнения, 2 - крепежные отверстия, 3, 4 и 5 - зоны упрочнения. Лицевая сторона лемеха упрочняется электромеханической обработкой плотностью тока до 10⁹ А/м² непрерывными линиями на глубину до 3 мм, зоны упрочнения имеют ширину 10…15 мм. Зона 3 проходит по нижнему лезвию лемеха, зона 5 - по переднему лезвию, зона 4 - на расстоянии 20…40 мм от переднего лезвия лемеха.

Соблюдение указанных параметров упрочнения лемеха обеспечивает эффект самозатачивания и высокую износостойкость, величины диапазонов связаны с условиями трения изделий.

Режимы электромеханической обработки (плотность тока, усилие прижатия инструмента к поверхности детали, скорость обработки, материал и форма инструмента принимаются исходя из задач и требований технологического процесса.

Таким образом, при обработке по данному способу на поверхности лемеха упрочняются лезвия твердостью до 10 ГПа на глубину до 3 мм, что обеспечивает эффект самозатачивания в процессе работы изделий. Упрочнение носка лемеха на расстоянии 20…40 мм от переднего лезвия препятствует образованию лучевидного износа в области полевого обреза, что повышает износостойкость лемехов при абразивном трении.