Біловод Олександра Іванівна. Підвищення надійності і обґрунтування параметрів процесу виробництва і відновлення розроблених дискових копачів бурякозбиральних машин

brief description

Біловод Олександра Іванівна. Підвищення надійності і обґрунтування параметрів процесу виробництва і відновлення розроблених дискових копачів бурякозбиральних машин. : Дис... канд. наук: 05.05.11 2009

Біловод О.І. Підвищення надійності і обґрунтування параметрів процесу виробництва і відновлення розроблених дискових копачів бурякозбиральних машин. Рукопис. Дисертація на здобуття вченого ступеню кандидата технічних наук зі спеціальності 05.05.11 Машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва, Харківський державний технічний університет сільського господарства ім. Петра Василенка. Харків, 2008.
Дисертація присвячена підвищенню надійності робочих органів бурякозбиральних машин із використанням нових конструктивних рішень і зміцнення поверхні деталей вібраційним методом, визначенню параметрів обробки та впровадженню розробленої технології відновлення.
Досліджений вплив зміцнюючої обробки вібраційним деформуванням на зношувальну стійкість відновлюваної деталі; дається теоретичне обґрунтування параметрів дискового копача бурякозбирального комбайна.
Теоретично обґрунтований характер процесу зміцнення приконтактної зони при різних способах обробки дисків копачів.
Розроблений і впроваджений у виробництво комплексний технологічний процес відновлення дисків копачів зміцненням їх вібраційним деформуванням.
Запропонована зміна в конструкції пасивного диска, що забезпечує підвищення зносостійкості на 38-41%.
Приведена оцінка надійності роботи бурякозбиральних машин та економічної ефективності відновлення дисків копачів згідно розробленої технології.
Економічний ефект від відновлення 1500 дисків на рік становить 501600грн.

1. Проведеним аналізом результатів відомих досліджень встановлено, що надійність бурякозбиральних машин у значній мірі визначається зносом дисків копачів. Рішення проблеми підвищення надійності бурякозбиральної техніки слід здійснювати за рахунок використання нового розроблених пасивних дисків з ребрами жорсткості, що забезпечує зниження втрат коренеплодів буряка, і застосуванням зміцнюючої обробки лез ножів дисків вібраційним методом.
Для виявлення впливу параметрів робочих органів на надійність бурякозбиральних машин, необхідно визначати показник викопуваності коренеплодів і коефіцієнтові технічного використання.
2. Теоретично обґрунтований характер процесу зміцнення матеріалу при різних способах відновлення дисків копачів. Виявлено, що ступінь деформації при вібраційному навантаженні і зміцненні оброблюваної поверхні залежить від матеріалу і режимів обробки. Ступінь зміцнення вібраційним методом зразків зі сталі 65Г і сталі 45 з автоматичним наплавленням сормайтом склала 0,059 і 0,048 відповідно, що свідчить про можливість використання методу зміцнення при виробництві дисків копачів і при їх відновленні.
Встановлені оптимальні параметри обробки: амплітуда коливань інструменту, що оброблює,А= 0,5мм, частота коливань 2100 хв-1, часt= 30 с.
3. Використовуваний при оцінці довговічності робочих органів бурякозбиральних машин метод припустимої ймовірності дозволив більш точно врахувати розкид експериментальних даних при різних методах відновлення. У дисків копачів, відновлених приварюванням сегментних шин зі сталі 45 з автоматичним наплавленням сормайтом і вібраційним зміцненням, інтенсивність, величина радіального зносу дисків товщиною леза ножа 2,4-2,6 мм у 3,04-4,1 рази менша, ніж у дисків з товщиною леза 2,0-2,3 і 2,7-3,0 мм.
4. Встановлено, що більш дрібнозерниста і рівномірна структура металу при вібраційному деформуванні забезпечує однорідний розподіл фаз на глибину 160-270 мкм і створює умови для нагромадження залишкової деформації і зміцнення оброблюваного матеріалу дисків та підвищує їх надійність.
5. Розроблено розрахунково-експериментальний метод визначення надійності дискових копачів у ймовірному плані за основними критеріями надійності, заснований на використанні результатів вимірювань, отриманих в умовах стендових і експлуатаційних досліджень.
Отримано загальні умови моделювання процесу зношування дисків копачів на основі спеціально розробленого стендового устаткування.
Застосовано універсальний стенд для дослідження дисків, що представляє собою кільцевий канал, заповнений абразивною сумішшю. При цьому характер процесу зношування леза ножів дисків ідентичний експлуатаційному, але протікає, в середньому, у 5-7 разів швидше.
6. Визначено кількісний критерій якості збирання буряка (відсоток витягу коренеплодів без ушкоджень, рівний 90 - 95%) і отриманий варіант диска діаметром 680 мм із приварюванням шин зі сталі 45 з наступним автоматичним наплавленням сормайтом і вібраційним зміцненням і товщиною леза ножа, що дорівнює 2,5±0,1 мм.
7. Виконано оцінку надійності роботи дискових копачів бурякозбиральних комбайнів, що визначали по показнику викопуваності коренеплодів і коефіцієнту технічного використання.
Встановлено, що невикопуваність і ушкодження коренеплодів буряка на 28% меншу мали комбайни з дисками, відновленими за розробленою технологією, а коефіцієнт технічного використання підвищив на 6%.
8. В умовах експлуатації проведені дослідження шести варіантів дискових копачів, встановлених на комбайнах КС-6Б: нові диски зі сталі 65Г; відновлені приварюванням шин зі сталі 45 з наступним автоматичним наплавленням сормайтом; відновлені приварюванням шин зі сталі 10 з наступним автоматичним наплавленням сормайтом; відновлені приварюванням шин зі сталі 45 з наступним вібродуговим наплавленням сплавом Х12; відновлені приварюванням шин зі сталі 45 з автоматичним наплавленням сормайтом і зміцнені вібраційним деформуванням; нові диски зі сталі 65Г з приварюванням ребер на пасивні диски.
Експлуатаційні дослідження підтвердили результати, що отримані на стенді. Надійність роботи дисків копачів зазначених варіантів оцінювали також за наробітком комбайна, який припадає на одиницю радіального зносу леза ножа. Найбільше значення 86,2 га/мм мали диски, відновлені за розробленою технологією, а найменше 43,8 га/мм - диски, відновлені приварюванням шин зі сталі 45 з наступним вібродуговим наплавленням сплавом Х12. Цей показник у нових дисків зі сталі 65Г склав 49,2 га/мм, тобто в 1,75 рази менше, ніж у дисків, відновлених за запропонованою технологією.
9. На підставі проведених досліджень, виконаних на ВАТ "Тернопільський комбайновий завод", була прийнята до використання розроблена технологія по конструктивному рішенню і вібраційному зміцненню лез дисків при їх виготовленні. Рекомендований новий варіант пасивного диска з приварюванням ребер жорсткості, що забезпечить підвищення відсотка викопуваності коренеплодів і зниження їх пошкоджуваності на 28%.
10. Проведено оцінку економічної ефективності відновлення деталей бурякозбиральних машин методом вібраційного зміцнення.
Вартість одного диска, відновленого за розробленою технологією, у 1,45 рази нижче вартості нового диска.
Очікуваний економічний ефект від впровадження розробок при річній програмі відновлення 1500 шт. складе 501060 грн.