Все статьи

05.08.2021

Методика оценки культиваторных лап до и после эксплуатации

Предложена методика исследования изменения геометрических размеров, формируемых изменений в изношенных стрельчатых лапах различных производителей при эксплуатации сопоставительно с новыми.
Одна из важнейших технологических операций в выращивании сельхозкультур — культивация почвы. Культиватор — сельскохозяйственное орудие для рыхления почвы без ее оборачивания, внесения в неё минеральных удобрений и уничтожения сорняков. Основные рабочие органы культиваторов — универсальные стрельчатые и рыхлительные лапы.
Лапы культиваторов подвержены сильному износу, который заключается в притуплении их лезвий. При затуплении лезвий лап нарушается нормальная работа культиватора. Лапы культиваторов имеют различную конструкцию и размеры. На рис. 1 изображены культиваторные лапы: плоскорежущая стрельчатая, универсальная, рыхлительная жесткая и рыхлительная пружинная. Их чаще всего изготавливают из сталей марок 65Г и 70Г.
В Украине культиваторы производят: ООО «Завод Проммаш» (Краматорск Донецкой обл.); ООО НВП «Белоцерков МАЗ»; ОАО «Уманьферммаш»; ОАО «Хмельниксельмаш»; ООО «ЛКМЗ» (г. Лозовая Харьковской обл.); ОАО «Красная звезда» (Кировоград) и др.
В Украине эффективно используют и культиваторы иностранного производства фирм LEMKEN, Case (DMI Ecolo-Tiger 530, DMI Ecolo tiger 730) и JOHN DEERE. Они комплектуются лапами различных производителей, в том числе, и фирмы Osmundson Mfg. Co, CNH [1].
Цель работы — разработка методики исследования изменения геометрических размеров, формируемых изменений в изношенных стрельчатых лапах различных производителей при эксплуатации сопоставительно с новыми.
Для анализа были выбраны стрельчатые лапы данных производства MARATHON SERIES фирмы OSMUNDSON (рис. 2) и 9.3» TigerMate II фирмы CNH (рис. 3). Сопоставительно исследовали как новые, так и отработанные (изношенные) в одинаковых условиях (почвах) эксплуатации.
При контроле проверяли толщину и основные размеры: крылья, захват. Визуально видно, что их геометрические размеры после эксплуатации существенно отличаются. Для определения толщины использовали линейку и цифровой штангенциркуль фирмы Miol. Основные характеристики: точность измерения — 0,01 мм, диапазон измерения 0‑150 мм.
Разработана единая схема измерений лап, представленная на рис. 4. Кружочками показаны точки измерения толщины. Оценка качества новых культиваторных лап показала, что их геометрические размеры с двух сторон идентичны, а изменение толщины составляет 5,43‑6,09 мм для MARATHON SERIES и 6,34‑7,33 для 9.3» TigerMate II. Всего производили 14 измерений. Ширина захвата новых лап двух разных производителей составляла 235 мм и 234 мм соответственно. Поэтому, разделили лапу от центра на три условных зоны, через 39 мм каждая. Геометрические размеры обозначены римскими цифрами — размеры крыльев, носка, которые соответствовали 7 измерениям. Эти размеры необходимы для оценки износа. Далее, производили на изношенных лапах измерение ширины захвата — размер А, отличие которой заметны визуально. По разности между показаниями новой лапы и вышедшей из эксплуатации судили об их износе, а также по анализу их совмещения (наложением).

Для диагностирования показателей качества (структурные изменения, напряжения, возникновение дефектов) был проведен неразрушающий контроль качества культиваторных лап. Для этого использовали коэрцитиметр КРМ-Ц-К2М и магнитным методом по коэрцитивной силе оценивали изменение показателей этой характеристики.
Так как лапы MARATHON SERIES поддаются незначительному износу, то схема измерения коэрцитивной силы существенно не изменяется. Расположение измеряемого щупа преобразователя приведено на рис. 5.
Измерения производили с интервалом по три повторения. Для лап ТМ ІІ 9,3» схема измерений существенно отличалась (рис. 6), т. к. большая часть лапы изнашивалась и невозможно произвести то же количество измерений. Далее производили наложение измерений на показания коэрцитивной силы новой лапы. Зонам измерений изношенной лапы присваивались номера, соответствующие новой. По полученным показания коэрцитивной силы можно судить о внутренних напряжениях, которые возникают в металле, об однородности структуры и о характере, степени напряженного состояния и износа.
Таким образом, предложены методики для исследования геометрических размеров культиваторных лап и измерения коэрцитивной силы, значения которых необходимы для установления характера износа, определения правильности установки лап на культиватор. В дальнейшем это необходимо для поиска решений по восстановлению или упрочнению как изношенных, так и новых культиваторных лап, в том числе, и зарубежного производства или же разработке конструкции и предложений по использованию материала для изготовления таких изделий на отечественных предприятиях.

Литература:
Технология восстановления изношенных культиваторных лап типа MARATHON SERIES фирмы OSMUNDSON / Т. С. Скобло, А. В. Тихонов, И. Н. Рыбалко, С. Г. Карташов, А. В. Сайчук, И. В. Холкина // Вісник ХНТУСГ ім. П. Василенка «Ресурсозберігаючі технології, матеріали та обладнання у ремонтному виробництві». — Харків, 2015. — Вип. 158. — С. 188‑197.

Скобло Т. С., д. т. н., профессор, Рыбалко И. Н., к. т. н., Тихонов А. В., к. т. н., доцент Харьковский национальный технический университет сельского хозяйства имени Петра Василенко