10. Оценка износостойкости и ресурса двухслойных упрочненных почворежущих рабочих органов в различных почвенных условиях / С. А. Сидоров, Д. А. Миронов, Ю. С. Ценч, А. В. Миронова

Печать

УДК 631.312

DOI: 10.15507/2658-4123.030.202004.699-710

Оценка износостойкости и ресурса двухслойных упрочненных почворежущих рабочих органов в различных почвенных условиях

Сидоров Сергей Алексеевич
заведующий лабораторией элементной базы машин для обработки почвы ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (109428, Российская Федерация, г. Москва, 1-й Институтский проезд, д. 5), доктор технических наук, Researcher ID: AAN-6236-2020, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7638-2020

Миронов Денис Александрович
старший научный сотрудник лаборатории элементной базы машин для обработки почвы ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (109428, Российская Федерация, г. Москва, 1-й Институтский проезд, д. 5), кандидат технических наук, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9380-2026, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Ценч Юлия Сергеевна
заместитель директора по образованию и редакционно-издательской деятельности ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (109428, Российская Федерация, г. Москва, 1-й Институтский проезд, д. 5), кандидат педагогических наук, Researcher ID: H-5855-2018, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3214-4725, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Миронова Анастасия Владимировна
младший научный сотрудник лаборатории почвообрабатывающих и мелиоративных машин ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (109428, Российская Федерация, г. Москва, 1-й Институтский проезд, д. 5), ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1390-1812, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Введение. Ресурс почворежущих рабочих органов зависит от характеристик материалов, из которых они изготовлены. В частности, важными параметрами, влияющими на работоспособность и долговечность деталей почвообрабатывающих орудий, являются значения и отношения коэффициентов относительной износостойкости материалов двухслойных деталей, как правило, упрочняющего наплавленного слоя и материала основы (стали). Установлено, что характеристики относительной износостойкости материалов почворежущих деталей меняются в зависимости от свойств обрабатываемой почвы. Целью исследования стало изучение влияния почвенных условий на значения коэффициентов относительной износостойкости материалов двухслойных почворежущих деталей и сравнительная оценка их ресурса и эффективности применения.
Материалы и методы. Приведена обобщающая зависимость пропорциональности износа значениям действующих удельных давлений. Даны характеристики изнашивающей способности почв. Научно обосновано изменение характеристик износостойкости материалов при различных значениях удельных давлений.
Результаты исследования. Представлены результаты эксплуатационных ресурсных испытаний и исследований двухслойных и монометаллических почворежущих рабочих органов в различных почвенных условиях. Определено влияние значений действующих удельных давлений на коэффициенты относительной износостойкости материалов деталей почвообрабатывающих машин.
Обсуждение и заключение. Выявлено, что коэффициенты относительной износостойкости материалов представляют собой не постоянную величину, а меняются в зависимости от действующих поверхностных удельных давлений. Установлена связь величин удельных давлений с параметрами почвенных состояний, в частности с твердостью почвенного пласта. При увеличении твердости обрабатываемой почвы коэффициенты относительной износостойкости различных материалов сближаются. Разница варьируется от 1,80 до 1,85 раза.

Ключевые слова: лезвийные почворежущие рабочие органы, двухслойные почворежущие рабочие органы, почвенные условия, износостойкость, переходный коэффициент, изнашивающая способность почвы

Для цитирования: Оценка износостойкости и ресурса двухслойных упрочненных почворежущих рабочих органов в различных почвенных условиях / С. А. Сидоров, Д. А. Миронов, Ю. С. Ценч, А. В. Миронова. – DOI 10.15507/2658-4123.030.202004.699-710 // Инженерные технологии и системы. – 2020. – Т. 30, № 4. – С. 699–710.

Заявленный вклад соавторов: С. А. Сидоров – формирование основной концепции, разработка расчетных формул, описание основных результатов исследовании, участие в формировании выводов; Д. А. Миронов – изготовление и упрочнение опытных партий образцов рабочих органов, организация и проведение полевых сравнительных эксплуатационных испытаний, оценка и анализ результатов эксплуатационных испытаний; Ю. С. Ценч – участие в формировании целей исследования, участие в экспериментальных исследованиях, обсуждение результатов исследований, участие в написании текста; А. В. Миронова – участие в экспериментальных исследованиях, участие в подготовке и оформлении текста, участие в анализе результатов исследований.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Поступила 02.06.2020; принята к публикации 10.09.2020;
опубликована онлайн 30.12.2020

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Бернштейн, Д. Б. Абразивное изнашивание лемешного лезвия и работоспособность плуга / Д. Б. Бернштейн // Тракторы и сельхозмашины. – 2002. – № 6. – С. 39–42. – URL: http://www.avtomash.ru/gur/2002/200206.htm (дата обращения: 06.11.2020).

2. Surfacing Methods for Increasing the Service Life of Rapidly Wearing Working Tools of Agricultural Machines / S. A. Sidorov, D. A. Mironov, V. K. Khoroshenkov, E. I. Khlusova. – DOI 10.1080/09507116.2016.1148408 // Welding International. – 2016. – Vol. 30, Issue 10. – Pp. 808–812. – URL: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/09507116.2016.1148408 (дата обращения: 06.11.2020).

3. Сурилов, В. С. Исследование износостойкости двухслойных и однородных дисков лущильников / В. С. Сурилов, В. А. Овчинников // Тракторы и сельхозмашины. – 1970. – № 8. – С. 28–29.

4. Ткачев, В. Н. Повышение долговечности дисковых рабочих органов почвообрабатывающих машин / В. Н. Ткачев, И. Л. Коган // Тракторы и сельхозмашины. – 1969. – № 8. – С. 32–33.

5. Колесов, В. Г. О повышении долговечности деталей, изнашивающихся при трении о грунт, и рациональном выборе сплавов для их наплавки / В. Г. Колесов // Вестник машиностроения. – 1961. – № 9. – С. 22–26.

6. Рабинович, А. Ш. Элементарная теория лезвия и методы проектирования самозатачивающихся почворежущих лезвий / А. Ш. Рабинович // Тракторы и сельхозмашины. – 1961. – № 10. – С. 33–36.

7. Розенбаум, А. Н. Применение двухслойного проката для самозатачивающихся почворежущих деталей / А. Н. Розенбаум // Тракторы и сельхозмашины. – 1966. – № 10. – С. 27–29.

8. Тененбаум, М. М. О методике расчета долговечности изнашивающихся деталей с.х. машин с учетом нелинейности динамики изнашивания / М. М. Тененбаум // Тракторы и сельхозмашины. – 1970. – № 9. – С. 29–31.

9. Сидоров, С. А. Методика расчета на износостойкость моно- и биметаллических почворежущих рабочих органов / С. А. Сидоров // Тракторы и сельскохозяйственные машины. – 2003. – № 12. – С. 35–39. – URL: http://www.avtomash.ru/gur/2003/200312.htm (дата обращения: 06.11.2020).

10. Научные принципы повышения износостойкости рабочих органов почвообрабатывающей техники / А. Ю. Измайлов, С. А. Сидоров, Я. П. Лобачевский [и др.] // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. – 2012. – № 3. – С. 5–7. – Рез. англ.

11. Бернштейн, Д. Б. Оценка возможности самозатачивания двухслойных почворежущих элементов при абразивном изнашивании / Д. Б. Бернштейн // Тракторы и сельхозмашины. – 1985. – № 6. – С. 31–33.

12. Винокуров, В. Н. Исследование изнашивающей способности почв лесной зоны / В. Н. Винокуров // Тракторы и сельхозмашины. – 1977. – № 8. – С. 20–22.

13. Modeling the Technological Process of Tillage / S. G. Mudarisov, I. I. Gabitov, Y. P. Lobachevsky [et al.]. – DOI 10.1016/j.still.2018.12.004 // Soil & Tillage Research. – 2019. – Vol. 190. – Pp. 70–77. – URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167198718311760?via%3Dihub (дата обращения: 06.11.2020).

14. Ерохин, М. Н. Прогнозирование ресурса рабочих органов почвообрабатывающих машин / М. Н. Ерохин, В. С. Новиков, Д. И. Петровский // Сельский механизатор. – 2015. – № 11. – С. 6–9. – URL: http://selmech.msk.ru/1115.html (дата обращения: 06.11.2020). – Рез. англ.

15. Ерохин, М. Н. К вопросу об импортозамещении рабочих органов зарубежных почвообрабатывающих машин / М. Н. Ерохин, В. С. Новиков, Д. И. Петровский // Труды ГОСНИТИ. – 2015. – Т. 121. – С. 206–212. – Рез. англ.

16. Improving Wear Resistance of Agricultural Machine Components by Applying Hard-Alloy Thick-Layer Coatings Using Plasma Surfacing / S. A. Sidorov, V. K. Khoroshenkov, Y. P. Lobachevsky [et al.]. – DOI 10.1007/s11015-017-0443-7 // Metallurgist. – 2017. – Vol. 60. – Pp. 1290–1294. – URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s11015-017-0443-7#citeas (дата обращения: 06.11.2020).

17. Wear and Breakage Resistance of Hard Alloy Coatings Strengthened with Tungsten Carbide / S. A. Sidorov, Ya. P. Lobachevskii, V. K. Khoroshenkov [et al.]. – DOI 10.1007/s11015-018-0602-5 // Metallurgist. – 2018. – Vol. 61. – Pp. 1023–1028. – URL: https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11015-018-0602-5#citeas (дата обращения: 06.11.2020).

18. Novel High-Alloy Boron-Containing Steels for Driven Elements of Tilling Machines / A. Yu. Izmaylov, S. A. Sidorov, V. K. Khoroshenkov [et al.]. – DOI 10.1007/s11041-017-0130-0 // Metal Science and Heat Treatment. – 2017. – Vol. 59. – Pp. 208–210. – URL: https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11041-017-0130-0#citeas (дата обращения: 06.11.2020).

19. Study of the Structure of New Wear-Resistant Steels for Agricultural Machinery Components After Operational Tests / V. V. Ryabov, G. D. Motovilina, E. I. Khlusova [et al.]. – DOI 10.1007/s11015-016-0374-8 // Metallurgist. – 2016. – Vol. 60. – Pp. 839–844. – URL: https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11015-016-0374-8#citeas (дата обращения: 06.11.2020).

20. Method for Preparing an Efficient Master Alloy for Steel Boriding / Y. P. Lobachevskii, V. F. Aulov, A. V. Ishkov [et al.]. – DOI 10.1007/s11015-019-00731-z // Metallurgist. – 2019. – Vol. 62. – Pp. 986–993. – URL: https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11015-019-00731-z#citeas (дата обращения: 06.11.2020).

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.