CC BY
2
A UNIVERSUM:
№11(128)_ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_ноябрь. 2024 г.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ ДОЛОТ КУЛЬТИВАТОРОВ НА ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ
Муйдинов Азизбек Шухратович
доц. (PhD),
Андижанский машиностроительный институт, Республика Узбекистан, г. Андижан Е-mail: [email protected]
Кодиров Назиржон Улугбекович
(PhD),
Андижанский машиностроительный институт, Республика Узбекистан, г. Андижан Е-mail: [email protected]
Обидов Ойбек Собитжонович
докторант,
Андижанский машиностроительный институт, Республика Узбекистан, г. Андижан Е-mail: [email protected]
RESULTS OF WEAR RESISTANCE TESTS OF CULTIVATOR BITS
Azizbek Muydinov
Assistant professor, (PhD), Andijan machine-building institute, Republic of Uzbekistan, Andijan
Nazirjon Qodirov
(PhD),
Andijan machine-building institute, Republic of Uzbekistan, Andijan
Oybek Obidov
PhD student, Andijan machine-building institute, Republic of Uzbekistan, Andijan
АННОТАЦИЯ
В статье приведены исследования по изучению влияния состава материала долот культиваторов на износостойкость. Проанализировано результаты исследований по испытаниям образцов на износ в абразивной среде, полученные результаты проводились на основании требований ГОСТ 23.208-79. При испытаниях на износ в абразивной среде учитывались такие параметры, как сила давления, действующая на образец, продолжительность испытания, скорость трения, расход абразивного материала. Произведена сравнительная оценка широко применяющихся деталей из стали 110Г13Л и новых опытных материалов.
В результате испытаний выявлено, что износостойкость испытанных образцов в 1,07-10,25 раза выше, чем у стали 35ХГСЛ. При этом с увеличением в составе материала долот культиваторов углерода и карбидов легирующих элементов таких, как хром, марганец и кремний увеличевается их износостойкость. Доказано, что с изменением микроструктуры материалов образцов термической обработкой позволяет улучшить показатели твердости и износостойкости.
ABSTRACT
The article presents research on the influence of cultivator share material composition on wear resistance. The results of the studies on the testing of samples for wear in an abrasive medium were analyzed, and the obtained results were carried out according to the requirements of GOST 23.208-79. During wear tests in an abrasive medium, parameters such as the pressure force acting on the sample, the duration of the test, the friction rate, and the consumption of the abrasive material were taken into account. A comparative assessment of widely used parts made of 110G13L steel and new experimental materials was conducted.
Библиографическое описание: Муйдинов А.Ш., Кодиров Н.У., Обидов О.С. РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ ДОЛОТ КУЛЬТИВАТОРОВ НА ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2024. 11(128). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/18532
UNÎVERSUM:
№11(128)_Л^ ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_ноябрь. 2024 г.
As a result of tests, it was found that the wear resistance of the tested samples is 1.07-10.25 times higher than that of 35XGSL steel. At the same time, as the material composition of carbon cultivators and carbides of alloying elements such as chromium, manganese, and silicon increases, their wear resistance increases. It has been proven that changing the microstructure of the material samples by heat treatment allows for improved hardness and wear resistance.
Ключевые слова: чизель-культиватор, рабочие органы, долота, состав, твердость, износ. Keywords: chisel cultivator, working parts, chisel, composition, bits, hardness, wear.
В настоящее время в сельском хозяйстве становится популярным использование мощных высокоскоростных широкозахватных тракторов при агрегатировании почвообрабатывающими машинами. Однако конструкция и материальный состав рабочих органов этих почвообрабатывающих машин не изменились за последный 50 лет [3]. Поэтому они непригодны для использования в нинешних суровых условиях эксплуатации.
Известно, что рабочие органы культиваторов, применяемых при междурядной обработке почвы, быстро изнашиваются из-за абразивного трения их с почвой. В результате происходит затопление режущей кромки, что приводит к перерасходу запасных
частей, увеличиваются тяговое сопротивление агрегата и расход горюче-смазочных материалов [4].
На основании вышеизложенного авторами были проведены лабораторные испытания по изучению износостойкости материалов, пригодных для использования в изготовлении рабочих органов культиваторов.
Методы исследования. В исследовании использовались образцы размером 30х50 мм, состоящие из рабочих органов, отобранных по программе испытаний образцов (рис. 1). Из них готовили микрошлифы в установленном порядке. Химический состав материалов образцов представлен в таблице 1.
Рисунок 1. Внешний вид образцов до и после испытания на абразивный износ
При испытаниях на износ в абразивной среде учитывались такие параметры, как сила давления, действующая на образец, продолжительность испытания,
скорость трения, расход абразивного материала. Величину износа определяли по разнице веса и размеров образцов до и после испытания.
Таблица 1.
Химический состав материала образцов
№ Химический состав, % Примерная марка материала
C Si Mn P S Cr Mo Ni Cu
1 3,56 1,89 1,86 0,032 0,022 18,09 0,045 0,19 0,19 ЧХ22
2 3,25 1,69 0,72 0,023 0,009 0,009 0,01 0,01 0,004 СЧ25
3 1,09 0,7 12,3 0,12 0,05 0,90 - 0,083 - 110Г13Л
4 0,43 0,32 0,86 0,024 0,027 0,05 0.004 0,06 0,12 45Г
5 0,33 0,68 1,06 0,075 0,035 0,78 0,02 0,13 0,13 35XTGn
6 0,54 0,54 1,28 0,18 0,03 0,6 0,03 0,18 0,15 5ХГМ
Испытания на износостойкость образцов проводились на специально предназначенной для этого установке, работаюшей на абразивный износ,
имеющейся на кафедре «Технологические машины и оборудование» Андижанского машиностроительного института (рис. 2).
№ 11 (128)
Я • 7universum.com
ХлиМ^ЕВЗиМ:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ноябрь, 2024 г.
Рисунок 2. Устройство для ист
Испытания образцов в условиях абразивной среды проводились в соответствии с требованиями ГОСТ 23.208-79 [1].
На поверхность испытываемого на износ образца прижимают валик, изготовленный из эластичного материала, под действием силы давления и вращательным движением валика происходит процесс трения. Износ образца осуществляется за счет введения на поверхность трения абразивного материала, состоящего из кварцевого песка. В качестве абразивного материала использовался кварцевый песок размером менее 1 мм. В качестве сжимающей образец
Результаты
шя материалов в абразивной среде
нагрузки использовались грузики весом 1, 2, 3, 4 и 5 кг. Нагрузки, приложенные к поверхности образца, составляли 35, 70, 105, 140 и 175 Н. Один цикл выдержки образца в абразивной среде составил 120 мин. При этом путь трения составил 1130 м.
Для обеспечения надежности экспериментов для всех образцов устанавливались одинаковые условия. Кварцевый песок, являющийся абразивной частицей, повторно не использовался.
Результаты испытаний образцов на износ в лабораторных условиях представлены в таблице 2.
Таблица 2.
й образцов на износ
№ Образец Твердость материала по ИЯС Нагрузка на образцы. N. Общее количество из-носа.гр.
35 70 105 140 175
1 110Г13Л 59 0,09 0,09 0,18 0,24 0,31 0,91
2 45Г закаленный в воде 56 0,12 0,3 0,39 0,42 0,48 1,71
3 45Г закаленный в масле 51 0,21 0,29 0,44 0,60 0,79 2,33
4 ЧХ22 (ОгШтап) 46 0,14 0,23 0,34 0,51 0,7 1,92
5 СЧ25 44 0,42 0,74 1,06 1,38 1,7 5,3
6 35ХГСЛ закаленный 52 0,6 0,98 1,36 1,86 2,36 7,16
7 5ХГМ закаленный 44 0,72 1,23 1,74 2,25 2,76 8,7
8 35ХГСЛ 26 0,84 1,34 1,84 2,45 2,86 9,33
Обсуждение. Для сравнения результатов испытаний на износ сравнивались образцы с нетермо-обработанной сталью марки 35ХГСЛ. Из результатов испытаний видно, что износостойкость остальных испытуемых образцов в 1,07 - 10,25 раза выше, чем у стали 35ХГСЛ (рис. 3).
Исследование влияния структур образцов, подвергшихся износу и без нее, на величину износа в различных средах охлаждения показало следующие
результаты: при этом сталь 45Г и экспериментальный образец имеют структуру троостита в ненагретом состоянии, структуру сорбита при нагреве в масле и мартенситную структуру при нагреве в воде. Структура рабочих поверхностей образцов, покрытых наваркой, преимущественно имеет сорбит-карбидную или мартенситно-карбидную структуру. Если слева много сорбитной структуры, справа увеличивается мартенситно-карбидная структура.
№ 11 (128)
А\\ Ä
7universum.com
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ноябрь, 2024 г.
Из образцов стали 45Г и опытного образца в незакалённом состоянии имеется трооститная структура, при соответствующей закалке в масле проявляется сорбитная структура, а при закалке в воде мартентная структура. В конгломерате рабочих поверхностей образцов с увеличением в составе карбида
хрома происходит переход из сорбитно-карбидной к мартенситно-карбидной структуре. При этом при переходе из сорбитно-карбидной в мартенситно-карбидную структуру износостойкость образцов увеличивается.
1) 110Г13Лмарка сталь; 2) 45Гзакаленный в воде; 3) ЧХ22 маркированный чугун; 4) 45Гзакаленный в масле; 5) СЧ25 маркированный чугун; 6) 35ХГСЛ закаленный в масле; 7) 5ХГМзакаленный в масле; 8) 35ХГСЛ не закалённый;
Рисунок 3. Результаты испытаний на износ в лабораторных условиях
Выводы. Из результатов испытаний выявлено, что износостойкость испытанных образцов в 1,0710,25 раза выше, чем у стали 35ХГСЛ (рис. 3). При этом с увеличением в составе материала долот культиваторов углерода и карбидов легирующих элементов, таких как хром, марганец и кремний, увеличевается их износостойкость. С изменением
микроструктуры материалов образцов термической обработкой происходит улучшение показателей твердости и износостойкости. Из полученных результатов можно разработать методику выбора износостойкого материала долота культиватора в зависимости от типа и изнашиваемой способности почвы.
Список литературы:
1. ГОСТ 23.208-79. Обеспечение износостойкости изделий. Метод испытания материалов на износостойкость при трении о нежестко закрепленные абразивные частицы. - М.: Издательство стандартов, 1979. - 4 с.
2. Новиков В.С. Обеспечение долговечности рабочих органов почвообрабатывающих машин : автореф. дисс. ... д-ра техн. наук. - Москва, 2008. - 38 с.
3. Муйдинов А.Ш., Крдиров Н.У., Обидов О.С. Чизел - култиватор долоталарини дала синовлари натижалари // Агро Илм. - 2024. - б. 81-83.
4. Косимов К.З., Мадазимов М.Т., Кодиров Н.У., Косимов С.Д. Плуг лемехлари ейилишини урганиш ва уларнинг ресурсини ошириш технологиялари тахлили // Ракамли технологиялар, инноватсион гоялар ва уларни ишлаб чикариш сохаси ва куллаш истикболлари: Халкаро илмий-амалий анжумани материаллар туплами. - 1-шуъба. -Андижон: АндМИ, 2021. - Б. 158-160.
