CC BY
0AVTOMOBIL VA QISHLOQXOJALIKMASHINALARI
УДК 631.302.004.6
ВЫБОР ТИПА РАСПОЛОЖЕНИЯ ТВЕРДОГО СЛОЯ НА ДВУХСЛОЙНЫХ САМОЗАТАЧИВАЮЩИХСЯ ЛЕЗВИЯХ
Нуриев Карим Катибович ГулГУ, т.ф.д., профессор, [email protected]
Нуриев Мансур Каримович ГулГУ, [email protected]
Аннотация. В статье, на основе проведенных исследований, делается вывод о том, что при обработке почвы лемехами на глубину 30 см и более предельными величинами затылочных фасок по технологическому критерию работы являются: для луговых почв 2,7 мм, для светлых и типичных сероземов 2,9 и 2,8 мм соответственно, а по максимуму производительности 4,2; 3,8; 3,9 мм соответственно. Отмечается, что при использовании лемехов, имеющих нижнею наплавку толщиной 1,7±0,4 мм, при износе образует затылочную фаску только на слое наплавки шириной 1,7...3 мм. Согласно критериям выбраковки можно считать, что такое положение удовлетворительным. Однако, применение верхней наплавки у лезвий лемехов повышает интенсивность износа по сравнению с серийными в 2,12 раза. При наработке всего 3.8 га они образуют затылочные фаски шириной 6.10 мм и углом е=30° и более.
В связи с этим, считается, что такую схему наплавки применять для почвенных условий Узбекистана при глубокой обработке нецелесообразно.
Annotatsiya. Maqolada, o'tkazilgan tadqiqotlarga asoslanib shunday xulosaga kelinadiki, 30 sm va undan ko'proq chuqurlikda lemexlar bilan tuproqqa ishlov berishda ishning texnologik mezoniga ko'ra, orqa faskalarning maksimal qiymatlari: o'tloqli tuproqlar uchun 2,7 mm, och va tipik bo'z tuproqlar uchun mos ravishda 2,9 va 2,8 mm va maksimal ish unumi uchun mos ravishda 4,2; 3,8; 3,9 mm. Qayd etilishicha, pastki qoplama qalinligi 1,7±0,4 mm bo'lgan lemexlardan foydalanilganda yeyilish natijasida 1,7...3 mm kenglikdagi orqa faska hosil bo'ladi va u faqat qoplamali qatlamda joylashadi. Yaroqsizlikka chiqarish mezonlariga ko'ra, bu holatni qoniqarli deb hisoblash mumkin. Shu bilan birga, lemexlarning ustaralarida ustki qoplamadan foydalanish seriyadagi lemexlarga nisbatan yeyilish tezligini 2,12 baravar oshiradi. Atigi 3...8 gektar maydonda ishlaganda ular eni 6...10 mm va e=300 va undan ortiq burchakka ega bo'lgan orqa faskalar hosil qiladi.
Shu munosabat bilan O'zbekistonning tuproq sharoitida chuqur qatlamlarini ishlash jarayonida bunday qoplama sxemasidan foydalanish maqsadga muvofiq emas, deb hisoblanadi.
Annotation. The article, based on the research carried out, concludes that when cultivating the soil with plowshares to a depth of 30 cm or more, the maximum values of the back chamfers according to the technological criterion of work are: for meadow soils 2.7 mm, for light and typical gray soils 2.9 and 2.8 mm, respectively, and for maximum productivity 4.2; 3.8; 3.9 mm respectively. It is noted that when using plowshares with a bottom surfacing thickness of 1.7±0.4 mm, when worn, it forms a back chamfer only on a surfacing layer with a width of 1.7...3 mm. According to the culling criteria, this situation can be considered satisfactory. However, the use of top surfacing on plowshare blades increases the wear rate compared to serial ones by 2.12 times. When working on only 3...8 hectares, they form back chamfers with a width of 6...10 mm and an angle of e=300 or more.
In this regard, it is believed that it is inappropriate to use such a surfacing scheme for the soil conditions of Uzbekistan during deep processing.
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali 5-jild, 4-son, 2024
A VTOMOBIL VA QISHLOQ XO'JALIKMASHINALARI
Ключевые слова: интенсивность, абразивный, износ, лемех, верхняя наплавка, нижняя наплавка, критерии, лезвие, двухслойный, несущий, режущий, мягкий материал, технологический процесс, выбраковка, затылочная фаска.
Kalit so'zlar: jadallik, abraziv, yeyilish, lemex, ustki qoplama, pastki qoplama, mezon, ustara, ikki qatlaml, ko'taruvchi, kesuvchi, yumshoq material, texnologik jarayon, yaroqsizlik, orqa faska.
Key words: intensity, abrasive, wear, ploughshare, upper surfacing, lower surfacing, criteria, blade, two-layer, load-bearing, cutting, soft material, technological process, rejection, back chamfer.
Введение. Как известно, для получения эффекта самозатачивания лезвия почворежущих рабочих органов выполняют двухслойными. Один из слоев (несущий, основной) делают из мягкого материала, а второй (режущий, твердый наплавленный) из износостойкого. Самозатачивающимся лезвием считается такое, которое сохраняет профиль и достаточно прочную износостойкую режущую кромку, допустимые для выполнения технологического процесса с требуемым качеством. К двухслойным самозатачивающимся лезвиям применяются две схемы. К первой относятся лезвия с нижним расположением режущего слоя, а второй - с верхним (рис.1).
Анализ литературных данных показывает, что для каждых условий работы необходимо обосновать места наплавки (схему самозатачивания) и принять наиболее выгодный вариант.
Критериями для выбора схемы наплавки могут быть.
• Минимальный удельный износ;
• Увеличение ресурса рабочих органов;
• Самозатачивание лезвий в процессе износа;
• Технологические и эксплуатационные показатели почвообрабатывающих агрегатов.
Цель исследования. На основе теоритического и экспериментального исследования обосновать тип расположения твердого слоя на двухслойных самозатачивающихся лезвиях в условиях почв средне и - тяжелосуглинистого состава.
Объект и предмет исследования. Двухслойные самозатачивающиеся лезвия с нижним и верхним расположением режущего (твердого наплавленного, износостойкого) слоя и закономерности изменения ширины затылочной фаски от износа лезвия по ширине при различной схеме самозатачивания.
Методические основы и обсуждения результатов. Применение первой схемы самозатачивания, т.е. упрочнение задней поверхности лезвия, предусматривает образование в процессе работы (износа) за счет более интенсивного износа верхнего несущего слоя и постоянного обнажения нижнего режущего слоя с образованием большой верхней и малой нижней фасок (рис. 2, а).
При этом; h ~ h ~ ... ~ hl затылочная фаска образуется на наплавленном слое, которая в процессе износа сохраняется практически постоянной Sl ~ S2 ~... ~ Sn а
следовательно и значение силы Rу также постоянно и сравнительно мало (рис. 2, а). Применение второй схемы самозатачивания предусматривает упрочнение передней поверхности лезвия, предполагает получение самозатачивающегося лезвия за счет более интенсивного износа задней поверхности с образованием затылочной фаски, расположенной под небольшим углом к дну борозды (рис.2, б).
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali
5-jild, 4-son, 2024
AVTOMOBIL VA QISHLOQXOJALIKMASHINALARI
1- основной слой, 2- режущий слой Рис.1. Схемы самозатачивающихся двухслойных лезвий
Ввиду клинообразности формы несущего (и наплавленного) слоя, образующее лезвие, величина затылочной фаски с увеличением износа лезвий по ширине увеличивается от Sl до Sп а темпы износа, соответственно будут снижаться (рис.2, б). Изменение величины толщины наплавленного h2 и несущего hl слоев происходит аналогично S. Поэтому
Н< Н<... < к; Н< Н<... < К.
Таким образом, происходящие в процессе работы изменения толщины наплавленного и несущего слоев лезвия приводят к изменению параметров начала сообщенного рационального профиля а также изменению интенсивности их износа в противоположных направлениях: повышенному темпу изнашивания нижнего торца наплавки, определяющему линейный износ лезвия по ширине и замедлению износа несущего слоя основного металла с образованием затылочной фаски.
а) при нижнем расположении упрочненного слоя; б) при верхнем расположении
упрочненного слоя Рис.2. Характер износа двухслойных лезвий
В целом в обоих слоях h2 и hl образованная затылочная фаска при износе динамично прогрессирует свои параметры, и это приводит к увеличению объема сминаемой почвы затылочной фаской и возрастанию реакции почвы Rу, в результате чего снижается устойчивость хода почвообрабатывающего орудия и ухудшается качество обработки почвы.
Предельные величины угла е и ширина S затылочной фаски несущего и режущего слоев будут зависеть от соотношения толщины hl/h2, угла заточки и угла клина (см. рис.2), а также от физико-механических свойств и состояния почв. Обработка твердых сероземных и луговых почв тяжелой среднесуглинистой разновидности на большую
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali 5-jild, 4-son, 2024
АУТОМОВК УА QlSHLOQXO'JALIKMASHINALARI глубину, сопровождающаяся интенсивным износом передней грани (кромки лезвий), приводит к отставанию темпа износа несущего слоя по задней поверхности и увеличению параметров затылочной фаски. Следовательно, применение долот и лемехов в плугах и глубокорыхлителях с верхней наплавкой при глубокой обработке почвы нецелесообразно. Обработка менее твердых глинистых и суглинистых почв средней и высокой влажности при работе на малой глубине сопровождается меньшей величиной работы режущей кромки, затрачиваемой на смятие и отделение почвы от дна борозды и характеризуется сниженной величиной удельного давления почвы. Поэтому темп изнашивания режущей кромки из твердого сплава будет наименьшей. Более длительное сохранение твердым сплавом размеров по ширине лезвия обеспечит более полное изнашивание нижней (задней) поверхности несущего слоя, в результате чего угол расположения затылочной фаски ко дну борозды будет иметь минимальную величину.
Наши исследования [1-5] показали, что при обработке почвы лемехами на глубину 30 см и более предельными величинами затылочных фасок по технологическому критерию работы являются для луговых почв 2,7 мм, для светлых и типичных сероземов 2,9 и 2,8 мм соответственно, а по максимуму производительности 4,2; 3,8; 3,9 мм соответственно. Если, учесть, что при использовании лемехов, имеющих верхнюю наплавку при наработке 3...8 га образуются затылочные фаски шириной 6...10 мм и углом е=30° и более это становится очевидной неприемлемостью лемехов с верхней наплавкой в почвенных условиях хлопководства [2,6]. Применение верхней наплавки у лезвий лемехов повышает интенсивность износа по сравнению с серийными в 2,12 раза. Это объясняется тем, что на носке лезвия лемеха наплавка, имея толщину 1 мм, подвергалась более быстрому износу, чем при более толстой переменной толщине наплавленного слоя при нижней наплавке. При глубокой обработке почвы наибольшему износу подвергается поверхность лезвия, расположенная непосредственно у режущей кромки [1,7-9]. Износ сопровождался обламыванием кусков режущего слоя (рис.3) и этот процесс происходил постоянно до увеличения толщины кромки лезвия (толщины наплавленного слоя) до 2 мм. Однако, при этом параметры затылочной фаски достигли предельных величин (е=30°, £=10 мм), вследствие чего после 8 га плуг начал выглубляться (рис.4).
Рис.3. Вид износа в плане лезвия лемеха при верхней наплавке после 8 га.
Как известно, основным технологическим критерием выбраковки рабочих органов почвообрабатывающих машин является нарушение глубины вспашки (равномерности хода). Равномерность хода почвообрабатывающих машин в основном зависит от размеров, в частности от ширины затылочной фаски. Экспериментальные исследования лезвий лемехов, имеющих верхние и нижние наплавки (рис.5) показали, что при применении нижней наплавки толщиной 1,7±0,4 мм, ширина затылочной фаски
Мехатка уа Texnologiya Пш1у]ыгпаИ 5-]1М, 4-воп, 2024
АГТОМОВК ГА QISHLOQXOJALIKMASHINALARI
колеблется в пределах 1,7.3 мм и она находится на слое наплавки. Если учесть, что для почвенных условий Узбекистана выбракованными величинами по технологическому критерию являются величины затылочных фасок для луговых, светлых и типичных сероземов 2,7; 2,9 и 2,8 мм соответственно, то можно считать, что такое положение удовлетворительное [1-5].
Рис. 4. Образованные затылочные фаски в лезвиях лемехов с верхней наплавкой после 8 га наработки.
При этом лезвие лемехов имеющих верхнюю наплавку имеет постоянно растущую ширину затылочной фаски и стабилизацию в пределах 10.12 мм (см. рис.5). В связи с чем, такую схему наплавки применять для почвенных условий Узбекистана при глубокой обработке нецелесообразно.
1, 2 - угол заточки 150, толщина наплавки 1,5 и 2,0 мм соответственно; 3, 4-угол заточки 200, толщина 1,5 и 2,0 мм соответственно; 5, 6 -угол заточки 250, толщина 1,5 и 2,0 мм соответственно; 7-угол заточки 30°, и толщина наплавки 1,0 мм; 8 - угол заточки 250,
верхней наплавкой.
Рис. 5 Зависимость ширины затылочной фаски от износа лезвия по ширине.
Учитывая то, что на мелкой обработке почвы и на малосвязных почвах до выбраковки лезвий допускаются увеличенные затылочные фаски можно ожидать некоторого увеличения ресурса лезвий с верхней наплавкой, поэтому на лезвиях бритв и стрельчатых лап можно допустить ограниченное применение верхней наплавки.
Выводы. В заключении можно отметить, что лемеха с верхней
Mexanika va Texnologiya ilmiy jumaU 5-jild, 4-son, 2024
АУТОМОВК УА QISHLOQXO'JALIKMASHINALARI дифференцированной наплавкой в условиях сероземных почв средне - и тяжелосуглинистой разновидности имеют интенсивность износа по ширине в 2,12 раза выше в сравнении с серийными. После наработки 4,8.8 га нарушается равномерность хода по глубине обработки и выбраковывается из-за образования затылочных фасок шириной 10 мм и углом 300.
ЛИТЕРАТУРА
1. Нуриев К.К., Шарипов Ш.Ш. Установление предельного срока эксплуатации плужных лемехов. -Т.: Фан, 2003. 98 с.
2. Нуриев К.К. Исследование износа экспериментальных лемехов двухъярусных плугов в зоне хлопкосеяния. Механизация сельскохозяйственных процессов в хлопководстве. -Т.:1986 // Труды САИМЭ. вып.27. -С.150.155.
3. Нуриев К.К. Влияние износа лемехов на показатели работы двухъярусных плугов // Механизация хлопководства. 1989. №10, -С. 3.
4. Рудаков Г.М., Нуриев К.К. Определение предельного износа лемеха двухъярусного плуга // Механизация хлопководства. 1988. №2, -С. 4.5.
5. Зрулин В.И., Чернов Б.А. Исследование изнашивания лемехов для двухъярусной вспашки и определение их оптимальных параметров // Механизация хлопководства. 1984. №12, -С. 15.17.
6. 028225030036 Влияние почв поливного хлопководства на ресурс рабочих органов. -Андижан: 1992. -65 с.
7. Нуриев К.К. Определение ресурса лемеха по изменениям геометрических размеров его лезвия // Труды УзМЭИ, вып.34, -Ташкент: 1992.-С.75...84.
8. Зрулин В.И. Исследование изнашивания лемеха для двухъярусной вспашки и определения их оптимальных параметров // Механизация хлопководства №2, 1984. -С. 4.6.
9. Шарипов Ш.Ш. Предельно допустимые износы лемехов при пахоте под посев хлопчатника // Тезисы докладов. -М.: 1981. -С. 4.5.
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali
5-jild, 4-son, 2024
