Результат интеллектуальной деятельности: ДОЛОТО ПЛУЖНОГО ЛЕМЕХА

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, а именно к подрезающим конструктивным элементам почвообрабатывающих машин.

Основной проблемой современной технологии обработки почвы является увеличение срока службы пахотных орудий. Для этой цели широко используются различные варианты плугов с заменяемой режущей частью (долотом).

Из описания к патенту РФ на изобретение №2413601, МКИ A01B 15/04 от 10.03.2011 известно использование для повышения общего срока службы плуга сменной режущей носовой части лемеха. Сменная режущая носовая часть лемеха представляет собой пластину из стали с повышенной твердостью поверхностного слоя, привариваемую вручную на месте к нижней части лемеха. Данное решение обеспечивает при смене режущей носовой части лемеха последующую работу восстановленного лемеха с ресурсом, соответствующим ресурсу лемеха заводского изготовления. Однако для достижения такого ресурса требуется использование для сменной пластины высокопрочных марок сталей. Для присоединения пластины к лемеху требуются специальные электроды. При этом требуется точное соблюдение режимов сварки, что сложно осуществить при ручной сварке на месте.

Известно долото, изготовленное из полосы стали повышенной твердости отдельно от лемеха, которое приваривается к корпусу лемеха и затем подвергается упрочнению наплавочным армированием путем наваривания валиков перпендикулярно сварочному шву и полевому обрезу с шагом 30-40 мм (патент РФ на полезную модель №101891, A01B 15/06 от 10.02.2011). Недостатками такого долота являются: невозможность повторного использования после достижения им предельного износа; возможность коробления носовой части лемеха из-за высоких местных термических нагрузок при сварке и наплавке; недостаточный срок службы и сложность технологии восстановления непосредственно в составе лемеха.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является долото плужного лемеха, содержащее пластину, имеющую заточенную кромку и отверстия для крепления к лемеху. Долото изготовлено в виде отдельной части лемеха и крепится в его носовой области двумя болтовыми соединениями. Долото выполнено таким образом, что в случае полного истирания режуще-лезвийной части производится симметричное переворачивание детали на 180° и бывшая верхняя область начинает выполнять функцию режущего элемента (патент РФ на полезную модель №94888, B23K 9/00 от 10.06.2010). Данное техническое решение является наиболее технологичным, так как весь процесс изготовления долота можно осуществить в условиях мастерской или в заводских условиях и на месте требуется только закрепить долото на лемехе плуга с помощью болтового соединения. Однако для достижения высокого срока службы долота требуется все долото изготавливать из высокопрочной стали с высокой поверхностной твердостью, для чего все долото требуется подвергать упрочняющей термообработке.

Целью изобретения является разработка долота плужного лемеха с увеличенным сроком службы долота, которое будет изготавливаться как готовое изделие в заводских условиях или в мастерской и которое затем механически закрепляется на лемехе плуга. Другой целью изобретения является разработка долота для плужного лемеха с меньшим расходом материалов за счет использования, по крайней мере, части долота для изготовления нового долота или для восстановления отработавшего долота. Дополнительной задачей изобретения является разработка долота плужного лемеха, характеристики которого обеспечивают повышенный срок его службы.

Для решения поставленных задач предлагается долото плужного лемеха, содержащее пластину, имеющую заточенную кромку и отверстия для крепления к лемеху, в котором пластина выполнена из двух частей, соединенных между собой сварным швом, при этом первая часть представляет собой присоединительный элемент с отверстиями, а вторая часть представляет собой режуще-лезвийную часть из стали с повышенной твердостью, при этом на поверхность режуще-лезвийной части нанесено покрытие из износостойкого сплава.

При этом режуще-лезвийная часть выполнена из стали с твердостью 45-50 HRC с износостойким покрытием с твердостью 60-62 HRC, а присоединительный элемент выполнен из стали с твердостью до 35 HRC.

При этом износостойкое покрытие выполнено из высокопрочной стали, твердых сплавов или из металлокерамики.

Указанные факторы, а именно наличие режуще-лезвийной части высокой твердости с наплавленным покрытием из износостойкого сплава и возможность ее периодической замены после ее полного истирания, создают условия для увеличения срока службы долота и обеспечения его ремонтопригодности. Обе части долота, их соединение между собой и нанесение износостойкого покрытия на режуще-лезвийную часть может быть осуществлено в стационарных условиях (на заводе или в специализированной мастерской) с использованием сварочных станков с контролируемым режимом работы, что гарантирует высокое качество сварного шва и нанесенного покрытия, обеспечивая таким образом высокий ресурс службы долота.

Изобретение поясняется рисунком, на котором схематично показано предлагаемое долото.

Долото для плужного лемеха выполнено в виде пластины, состоящей из двух частей - присоединительного элемента 1 с отверстиями 2 для крепления долота к лемеху и лезвийно-режущей части 3, соединенных между собой сварным швом 4. На поверхность лезвийно режущей части нанесено покрытие 5 из износостойкого материала. Кромка 6 лезвийно-режущей части является режущей частью долота, которая подрезает почвенный слой.

Присоединительный элемент 1 выполнен из стали с поверхностной твердостью 35 HRC. Лезвийно-режущая часть 3 выполнена из более прочной стали, чем присоединительный элемент 1, и имеет твердость 45-50 HRC. Лезвийно-режущая часть 3 имеет износостойкое покрытие 5 из материала с твердостью 60-62 HRC. В качестве износостойкого покрытия могут использоваться высокопрочные стали, твердые сплавы и металлокерамики, имеющие в своем составе карбиды металлов, нитриды металлов или другие керамические материалы.

Ширина наплавленной области, измеренная от режущей кромки, должна быть не менее 40 мм. Применением таких мер создаются условия для обеспечения повышенной стойкости к абразивному изнашиванию. После истирания режуще-лезвийной части долото снимается, обрабатывается кромка долота и производится приваривание новой части с предварительно упрочненной твердым сплавом зоной. Обработка кромки долота, нанесение износостойкого сплава и приваривание режуще-лезвийной части 3 к присоединительному элементу 1 производится в условиях специализированных мастерских или в заводских условиях, что гарантирует их высокое качество. Предлагаемая конструкция долота позволяет его трехкратное восстановление.

Эксплуатационные испытания предложенных долот на супесчаных почвах с изнашивающей способностью 100…200 г/га показали наработку до предельного износа около 70 гектар на лемех с учетом их трехкратного восстановления.

Аналогичные испытания долот в известном исполнении имели наработку 20 гектар на лемех при аналогичных условиях испытаний.

Следует понимать, что приведенное описание не ограничивает объема защиты. Для специалиста понятно, что в изобретении могут использоваться материалы с иными характеристиками по твердости, но при этом должно соблюдаться условие, что наивысшую твердость имеет износостойкое покрытие, а наименьшую твердость имеет присоединительный элемент. Понятно также, что твердость присоединительного элемента может отличаться от твердости 35 HRC, указанной в описании и втором пункте формулы изобретения.