 |
Влияние скорости на износ деталей
|
|
|
|
Износ деталей почвообрабатывающих машин определялся в полевых условиях весовым и линейным методами проф. Северневым М.М. Взвешивание проводилось до и после испытания с точностью до 0,5 г. Линейный износ по толщине определялся на лемехе в 13 точках, отвале в 17 и на полевой доске в 4 точках с помощью специально изготовленных шаблонов и микрометрической скобы.
Перед началом опыта детали тщательно очищали от загрязнений и коррозии, промывали в ацетоне, просушивали и после этого взвешивали.
Скорости движения изменялись от 1,25 до 3,33 м/сек.
Аналитически износ лемеха в зависимости от скорости движения можно выразить уравнением:
G=A v 3
где A и v –: постоянные коэффициенты, зависящие от физико-механических свойств почвы.
Для песчаной почвы, тяжелой супеси и легкого суглинка коэффициент А равен соответственно 51,4; 34,1 и 26,2, а а – 0,54; 0,61 и 0,64.
Средние значения износа лемехов по толщине на песчаной почве в зависимости от скорости движения опрделял проф. Севернев.М.М., им было замечено что наибольшему износу подвержена носовая часть лемеха, более чувствительная к изменению режима вспашки.
Рост скорости движения от 1,25 до 3,33 м/сек приводит к резкому увеличению износа в точках, лежащих ближе к лезвию; по мере удаления от носка к спинке лемеха происходит постепенный спад износа. Так, при увеличении скорости в 2,66 раза износ в точке I (рис. 5) возрос в 3,1, в точке 2 – в 4,1, в точке – 3 – в 2 и в точке 4 – в 1,5 раза.
Такая неравномерность изнашивания в точках, расположенных на носке, а также в средней части и пятке лемеха, объясняется различными удельным давлениями и скоростями скольжения контактируемых частиц в этих местах при изменении скорости движения
|
|
|
Рис. 5. Зоны износа лемеха
По интенсивности нарастания износа лемех можно разделить на три зоны (рис. 5): носовую часть (/), лезвие (11), среднюю часть и пятку (///).
Наиболее интенсивное изнашивание лемехов по толщине и весу происходит на песчаной почве, затем на тяжелой супеси и, наконец, на суглинке.
Характерным износом для песчаной почвы и супеси является протирание носка лемеха насквозь в виде желобообразной канавки от лезвия до спинки в направлении движения контактируемых частиц. Лезвие изнашивается по толщине и не требует заточки до выбраковки лемеха.
На глинистой почве и суглинке лезвие лемеха быстрее затупляется и происходит образование затылочной фаски.
Критерием долговечности для отвалов может служить как весовой, так и линейный износ.
Падение интенсивности изнашивания после максимума происходит быстрее на почвах, обладающих большим изнашивающим воздействием. Это объясняется меньшей связностью таких почв, что приводит при работе на повышенных скоростях к уменьшению площади трения абразивных частиц о рабочую поверхность отвала.
Наличие максимума кривой G = f (v) объясняется взаимодействием абразивных частиц почвы с рабочей поверхностью отвала. При малых скоростях движения (близких к пулю) почвенный пласт не скользит по рабочему органу, а претерпевает значительные деформации и сдвигается в сторону под действием корпуса плуга. В этом случае частицы почвы, находящиеся в контакте с рабочей поверхностью отвала, сохраняют свое положение или смещаются относительно поверхности с малой скоростью. Это обусловливает незначительную интенсивность изнашивания.
По мере увеличения скорости движения плуга деформационное скольжение внутри почвенного пласта уменьшаеся и возрастает скольжение почвенных частиц по поверхности отвала, а также растет интенсивность изнашивания. Такое движение продолжается до определенной скорости. Вэтом случае почвенный пласт перемещается по всей поверхности отвала и контактирующиеся абразивные частицы имеют наибольший путь трения, а следовательно, интенсивность изнашивания достигает наибольшего значения.
|
|
|
Почвенный пласт при возникновении значительных инерционных сил отбрасывается отвалом, не достигая его крыла. При этом увеличивается давление, оказываемое на лемех и грудь отвала, и уменьшается путь трения почвенных частиц. Дальнейшее увеличение скорости движения плуга вызывает уменьшение площади соприкосновения тащенного пласта с отвалом и приводит к дальнейшему уменьшению интенсивности изнашивания его.
Рис. 6. Зоны износа отвала
Исследования показали, – что отвалы тракторных плугов при вспашке песчаных и супесчаных почв имеют сквозное протирание груди и изнашивание нижней части крыла. С увеличением скорости движения износ отвала по толщине происходит по-разному в различных его точках (табл. 31). По интенсивности изнашивания рабочую поверхность можно разделить на зоны I – V (рис. 6). С увеличением скорости движения наблюдается более интенсивное изнашивание груди отвала и нижней части крыла. Износ отвала по верхнему обрезу и в верхней части крыла отсутствует
Работоспособность полевой доски ограничивается линейным износом ее опорных поверхностей. Наибольшему изнашиванию подвергается пятка (рис 7, зона I), особенно при пахоте песчаных и супесчаных почв. Этот износ выражается в том, что пятка, составляющая примерно ¼ несколько уменьшается Рис. 7. Зоны износа полевой доски, по мере удаления от пятки к средней части (зона Л) и почти отсутствует в передней части (зона III).
Рис. 7 Зоны износа полевой доски
Интенсивно изнашивается также нижняя лицевая часть полевой доски, в результате чего опорная часть приобретает форму лезвия. С увеличением скорости движения возрастает износ во всех зонах полевой доски. Более интенсивное изнашивание полевой доски в зоне I при обычных скоростях движения и повышение интенсивности изнашивания во всех остальных зонах при возрастании скорости объясняются повышением давления в этих местах.
По интенсивности изнашивания полевую доску можшо разделить на четыре зоны: нижнюю часть, зону пятки, среднюю и переднюю часть (/– IV). Увеличение скорости движения корпуса плуга приводит к некоторому смещению границ этих зон, но характер изнашивания по толщине не изменяется.
|
|
|
Полевая доска наиболее интенсивно изнашивается на песчаных почвах, затем на супесях и, наконец, на суглинке.
Износ полевых досок по ширине вызывает изменение площади боковой опоры, а также угла наклона подошвы к стенке борозды, что нарушает устойчивую работу плуга.
Данные опытов показывают, что наиболее интенсивное изнашивание полевой доски наблюдается в сечении I – I, менее интенсивное в сечении IV – IV. Например, при вспашке 4 га на корпус плуга при скорости движения 1,25 м/сек износ по ширине в сечении I – I по сравнению с сечением IV – IV увеличился при работе на песчаной почве в 2,5, на тяжелой супеси в 4,6 и на суглинке в 3,7 раза (см. рис. 4).
С повышением скорости движения орудия наблюдается незначительное увеличение износа в сечении I – I, а в сечении IV – IV иногда даже некоторое его уменьшение.
Использованная литература
1. Бернштейн Д.Б. Абразивное изнашивание лемешного лезвия и работоспособность плуга // Тракторы и сельхозмашины. – 2002. – №6. – С. 40–45.
2. Бернштейн Д.Б. Оценка возможности самозатачивания почворежущих элементов при абразивном изнашивании // Тракторы и сельхозмашины. – 1985. – №6.–С. 15–19.
3. Каплук Г.П. Исследование влияния свойств почв на долговечность деталей рабочих органов почвообрабатывающих машин. – Минск: Изд. Академии сельскохозяйственных наук БССР, 1966. – С. 54–68.
4. Обрызков Е.П. О влиянии абсолютной влажности почвы на износ лемехов // Сельхозмашины, 1955.– №6.–С. 14–21
5. Рабинович А.Ш. Самозатачивающиеся плужные лемехи и другие почворежущие детали машин. М. ГОСНИТИ, 1962. – 107 с.
6. Розенбаум А.Н. Исследование износостойкости сталей для рабочих органов почвообрабатывающих орудий. Труды ВИСХОМа, вып. 53. Исследование материалов деталей с.х. машин. ОНТИ, 1969. – 143 с.
7. Севернев М.М. Определение срока службы деталей машин при абразивном износе. // Труды науч. конф. ВИМЭСХ / Под ред. М.Е. Мацепуро. – Минск: Сельхозиздат БССР, 1961. – С. 91–108
8. Севернев М.М. Износ деталей сельскохозяйственных машин. Л.: Колос, 1972. – 288 с.
|
|
|
