Восстановление рабочих органов почвообрабатывающих машин плазменной наплавкой

Восстановление рабочих органов почвообрабатывающих машин плазменной наплавкой

В работе даются сведения, которые пригодятся для практического применения технологии плазменной наплавки порошковых материалов в условиях производства по восстановлению рабочих органов почвообрабатывающих машин. При проведении научно-исследовательских работ были восстановлены режущие кромки лап культиваторов Lemken Kompaktor и долота плугов Lemken Diamant. Результаты испытаний оправдал ожидания и показали, что благодаря повышению износостойкости рабочих органов срок их службы увеличился минимум в 2 раза, что свидетельствует о повышении их эксплуатационных свойств, долговечности и экономической эффективности.

Аннотация статьи
почвообрабатывающие машины
восстановление рабочих органов
плуг
культиватор
плазменная наплавка
Ключевые слова

Известны многие перспективные методы восстановления и упрочнения деталей, которые можно применить к рабочим органам почвообрабатывающих агрегатов [1]. Одним из них является плазменная наплавка [3]. В настоящее время в промышленности существует множество разнообразных материалов для нанесения покрытий. Для более полного выполнения соответствующего назначения покрытие должно удовлетворять определённым требованиям. К материалам износостойких покрытий предъявляются следующие требования: высокая твёрдость, высокий уровень механических свойств, большое значение модуля упругости, малое значение коэффициента трения. Структура покрытия должна обеспечивать антисхватывание и возможность быстрой приработки к сопряжённой детали.

Прежде чем выбрать материал, мы должны определиться с видом износа. Многое зависит от условий работы органов почвообрабатывающих машин: одни детали работают при значительном абразивном изнашивании, другие – при знакопеременных нагрузках в условиях сильных давлений, ударов, трений. Восстановлению подлежат именно те детали рабочих органов почвообрабатывающих машин, поверхности которых подвергнуты абразивному или ударно-абразивному изнашиванию. Опыт последних лет показывает, что при восстановлении деталей рациональными сплавами, значительно повышающими износостойкость и эксплуатационную надежность, являются твердые порошковые сплавы [2]. Твердые порошковые сплавы – это особого класса износостойкие металлические материалы, обладающие достаточно высокой твердостью

Разработаны технологии по восстановлению с упрочнением рабочих органов, включающая дефектацию изношенных деталей и очистку, подготовку порошка и деталей для плазменной наплавки изношенных поверхностей, при необходимости механическую обработку покрытий, контроль качества покрытий. При этом учитывались экономические, технологические, экологические, ресурсосберегающие и многие другие аспекты [5]. Изношенные поверхности деталей рабочих органов почвообрабатывающих машин, подлежащие восстановлению, повреждены коррозией, покрыты жировыми пленками и другими загрязнениями. Для этого их необходимо подготовить для восстановления и очистить от загрязнений. Для очистки целесообразно использовать синтетические моющие средства. После очистки детали подвергаются дефектации. Выявленные с износом детали, выше допустимого, подлежат восстановлению. Подготовка материалов для наплавки заключается в их сушке и просеивании. Перед засыпкой в дозирующее устройство порошки должны быть просушены при температуре 150...200°C в течение 2...3 часов. Толщина слоя засыпки в противень не должна превышать 20 мм. Просушенные порошки просеивают через сито. Для нанесения покрытий рекомендуется использовать порошки грануляцией 40...100 мкм. Приготовленные порошки допускается хранить температуре 25±10°C и относительной влажности 70% в течение 8 часов. При хранении порошков более длительное время, перед применением их следует заново просушить по вышеуказанным рекомендациям [4]. Работы должны производиться на специализированном участке при температуре воздуха в помещении не ниже +10°C и влажности – не более 70%. Перед пуском установки необходимо проверить состояние плазмотрона. Такие элементы как медное сопло, электрод с гафниевой вставкой. На внутренней поверхности сопла допускается износ не более 0,2 мм. Установка к работе подготавливается в следующем порядке: засыпается подготовленный порошок в бункер дозирующего устройства; устанавливаются давление газа и охлаждающей жидкости и их расход в соответствии с инструкцией по эксплуатации; включается установка при отключенном источнике питания, проверяется правильность подачи плазмообразующего газа и срабатывание осциллятора (блока зажигания дуги) [6]. При подготовке и отладке оборудования необходимо отрегулировать угол между осью сопла и наплавляемой поверхностью детали находился в интервале 75...90°. После включения устанавливают режимы плазменной наплавки. Наплавка производится композиционным порошком, состоящим из: ПР-Н70Х17С4Р4 – 23%; ПГ-ФБЮ-1-4 – 73%; AL – 4%. Нанесение покрытия до необходимой толщины следует производить послойно. Толщина слоя, наносимого за один проход, не должна превышать 0,2 мм. Общая температура детали при плазменной наплавке должна быть не более 200°C [7-9]. При появлении на поверхности цветов наплавку следует прекратить с целью охлаждения детали. Для предотвращения перегрева при плазменной наплавке допускается её обдув сжатым воздухом. В случае образования на покрытии каплевидных наплывов и инородных точечных включений плазменную наплавку приостановить. Образовавшиеся дефекты, диаметром более 2 мм, необходимо удалить. В зависимости от конфигурации наплавляемой поверхности и размеров детали, нанесение покрытия производится механизированным или ручным способом. При плазменной наплавке первые один-два прохода выполняют без подачи порошка для подогрева поверхности до температуры 50...800°C.

Контроль качества нанесенного покрытия проводится с помощью лупы. Поверхность проверяют на отсутствие сколов, вспучиваний, трещин, отслоений. В случае выявления дефектов в виде трещин покрытие должно быть удалено с применением механически.

Результаты испытаний показали, что благодаря повышению износостойкости рабочих органов, путем плазменной наплавки, срок их службы увеличился минимум в 2 раза, что свидетельствует о повышении их эксплуатационных свойств. Внедрять данную технологию целесообразно на специализированных участках [10].

Текст статьи
  1. Лебедев А.Т. Ремонт машин. Том 2. Современные технологии восстановления работоспособности деталей машин и сборочных единиц при ремонте машин и оборудования / А.Т. Лебедев, А.В. Петров, Е.М. Зубрилина [и др.]: Учебное пособие. – Ставрополь: Изд. «АГРУС», 2015. – 196 с.
  2. Плазменные методы упрочнения и восстановления рабочих органов дорожно-строительных и почвообрабатывающих машин: монография / И. Н. Кравченко, А. Ф. Пузряков, Е. М. Бобряшов, А. А. Пузряков. – М. : Изд-во «Эко-Пресс», 2013. 328 с.
  3. Титов Н.В. Восстановление и упрочнение стрельчатых лап почвообрабатывающих машин металлокерамическими материалами / Н.В. Титов, А.В. Коломейченко // Тракторы и сельхозмашины. – 2014. – № 1. – С. 42-43.
  4. Применение плазменно-напыленных ферроокислов для поршневых колец автотракторных двигателей / И. Н. Кравченко, А. А. Пузряков, Ю. В. Катаев, И. Е. Пупавцев, Д. Г. Гречко // Труды ГОСНИТИ. 2016. Том 122. С. 188-193.
  5. Литовченко Н.Н. Нанометаллокерамические порошковые композиты - эффективный материал для упрочнения рабочих органов машин / Н.Н. Литовченко, Н.В. Титов, А.В. Коломейченко [и др.] // Ремонт, восстановление, модернизация. – 2013. – № 8. – С. 36-37.
  6. Подготовка поверхностей деталей для нанесения упрочняющих покрытий / И. Н. Кравченко, Ю. В. Катаев, В. А. Сиротов, Я. В. Тарлаков // Сельский механизатор. 2017. № 8. С. 36-38.
  7. Кременский И.Г. Дефекты деталей и современные технологии их восстановления / И.Г. Кременский // Технология металлов. – 2015. – № 2. – С. 45-48.
  8. Пузряков А.Ф. Технологии нанесения защитных и износостойких покрытий повышенной прочности: монография / А.Ф. Пузряков, И.Н. Кравченко, И.К. Соколов [и др.]. – М.: Изд-во «Эко-Пресс», 2013. – 300 с.
  9. Кравченко И.Н. Основы научных исследований: учебное пособие / И.Н. Кравченко, А.В. Коломейченко, В.Н. Логачев [и др.]. – СПб.: Изд-во Лань, 2015. – 304 с.
  10. Коломейченко А.В. Технология ремонта машин. Лабораторный практикум: учебное пособие в 2 ч. Ч. I. / А.В. Коломейченко, В.Н. Логачев, Н.В. Титов [и др.]. – Орел: Изд-во Орел ГАУ, 2013. – 180 c.
Список литературы
Ведется прием статей
Прием материалов
c 01 июля по 16 июля
Осталось 4 дня до окончания
Препринт статьи — после оплаты
Справка о публикации
БЕСПЛАТНО
Размещение электронной версии
21 июля
Загрузка в elibrary
21 июля
Рассылка печатных экземпляров
25 июля