ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Наиболее нагруженными, а следовательно наиболее изнашиваемыми участками серийных рабочих органов (лап) культиваторов являются выступающий носок и прилегающие к нему участки. Логично предположить, что именно эти участки должны быть особо упрочнены - для обеспечения примерной равнопрочности всей лапы. Однако упрочнению подвергается вся фронтальная часть лапы. Традиционная стрельчатая лапа в случае ее заглубления в почву на 8 и более см создает повышенное тяговое сопротивление, вспарывание и резание почвы происходит по всей ширине захвата. В предлагаемом комбинированном почвообрабатывающем рабочем органе, за счет наличия долота и особого упрочнения устраняются указанные недостатки.

Основу. комбинированного рабочего органа составляет стреловидная лапа культиватора, которая имеет крылья 1 (см. рисунок) и на каждом крыле клин 2 с носовой частью и лезвием 3. На крыльях различаются наружная 4 и противоположная ей тыльная рабочие поверхности. Крылья и клины плавно сопрягаются между собой по геометрической оси А-А. По этой оси лапа имеет выпуклость для придания ей жесткости и для крепления (с тыльной стороны) рабочей стойки (на рис. не показана); на оси А-А предусмотрены специальные отверстия 5 для стойки. На тыльной стороне лапы (под носком) приварено долото 6 со своим лезвием 7, Долото имеет форму прямоугольника, короткая сторона которого выдвинута за пределы носовой части клина. Долото расположено по центру ла­пы - симметрично относительно оси А-А.

Лапа изготовлена из низкоуглеродистой стали 20 или 20Х. Долото 6 также выполнено из этой стали. Известно, что низкоуглеродистые стали восприимчивы к насыщению поверхностного слоя - цементации. Цементация лапы и долота выполняется, как правило, совместно - после их сварки. Низкоуглеро­дистые стали обладают хорошей свариваемостью и не требуют отжига после сварки. Лезвие 3 клина и 7 долота имеют дополнительное упрочнение посредством лазерной обработки, при этом вся поверхность 8 долота (наравне с лезвием 7) может иметь лазерную обработку. После лазерной обработки (вслед за цементацией) на поверхности и на определенной глубине цементированного слоя достигается аномально высокая микротвердость - до 10 тыс. МПа. Это объясняется высоким содержанием в поверхностном слое (после цементации) углерода, а чем больше в стали углерода, тем выше эффект лазерного упрочнения. Высокая микротвердость в поверхностном слое лезвий 3 и 7 способствует повышению износостойкости наиболее уязвимых участков рабочего органа. При выполнении лезвий 3 и 7 (до цементации) соблюдается условие: Э<рь толщина="" долота="" 6="" несколько="" больше="" толщины="" клина="">

Во время работы комбинированного рабочего органа основное воздействие абразива, имеющегося в почве, воспринимают лезвия 3 клина и 7 долота. Вследствие их двойного упрочнения - цементации и лазерной обработки - износ лезвий проявляется в весьма замедленном режиме. Благодаря этому износостойкость рабочего органа (по экспериментальным данным) повышается в 2,5...3,0 раза (по сравнению с аналогом, обладающим повышенной долговечностью). Долото 7 вспарывает слой почвы, принимая на себя значительную часть нагрузки, что приемлемо для детали, имеющей двойное поверхностное упрочнение. Ограниченный фронт действия долота и отсутствие неровностей на лапе способствуют снижению тягового сопротивления рабочего органа. После це­ментации отпадает надобность в энергоемкой и экологически неблагоприятной традиционной термообработке - ее заменяет чистая энергосберегающая лазерная обработка, которая сохраняет поверхность чистой, ее качество даже повышается. Это способствует дополнительному снижению тягового сопротивления, повышению технологичности и улучшению товарного вида лапы. В итоге достигается существенное повышение эксплуатационно-технологических показателей описанного комбинированного рабочего органа.