Виды и лемехов плуга, марка стали и технология ремонта

В конструкции рабочего органа плуга лемех является частью почвенного слоя, обеспечивающей вскрытие обрабатываемого слоя почвы при вспашке. Выполняя функцию основной части корпуса плуга, деталь испытывает максимальную нагрузку. Естественно, такие жесткие условия работы предъявляют особые требования к форме и материалу этой детали. От технического состояния сошников зависит качество работы и производительность плуга в целом. В статье рассматриваются технические требования к лапам, их разновидности, способы и технологии ремонта.

Виды лемехов

Разработаны варианты режущих частей корпуса плуга для повышения производительности сельскохозяйственной вспашки и продления срока службы детали. Основная часть видов используется в качестве универсальных режущих частей для всех типов плугов и почв разного физического состава.

Трапециевидные

Этот тип приклада является самым простым по конструкции и дешевым в изготовлении. Деталь представляет собой трапецию из листового проката. Для лучшего проникновения и продвижения в борозде по линии дна деталь затачивают, а для обеспечения дополнительной износостойкости проводят местную закалку.

По форме трапециевидные детали делятся на два типа: простые — П 702, с переменной шириной ЛДО-С21. Переменная ширина лемеха LDO-S21 увеличивается от пятки к носку. В отличие от P 702 задняя часть LDO-S21 имеет утолщение корпуса, придающее дополнительную жесткость плоской части.

Несмотря на довольно небольшой трудоресурс, трапециевидные детали получили наибольшее распространение из-за меньшей себестоимости и простоты изготовления.

Для увеличения срока службы прикладов этого типа был также разработан приклад со сменным лезвием из прочного сплава, не получивший на практике распространения.

Обратимая доля

Перевернутый лемех представляет собой своеобразную трапецию, где форма и продублированные крепежные отверстия позволяют при необходимости обновить рабочую режущую часть путем поворота детали.

Долотообразные

Такие подвои имеют удлиненную форму носка, что обеспечивает хорошее заглубление и плавный ход в борозде. Задняя часть детали имеет утолщение, выполняющее роль ребра жесткости. При необходимости эту толщину можно использовать для восстановления лемеха с помощью кузнеца. Такие детали дают хорошие результаты при вспашке. Недостатком детали является быстрый износ удлиненного носка на песчаном грунте или изгибание при наезде на крупные камни, что приводит к необходимости его полной замены.

Ножницы зубообразные изготавливаются из специального периодического сдвигового проката двух марок — П-702 и ПНЧС-702, где последний имеет повышенное плечо изгибающего усилия, сосредоточенного на конце острия, с 210 мм до 230 мм. В результате детали марки ПНЧС-702 более склонны к изгибу или поломке носа в районе первого монтажного отверстия в процессе эксплуатации.

Составные долотообразные со сменным долотом

Учитывая, что основная нагрузка ложится непосредственно на удлиненную часть лемеха, возможность смены долота в составе детали упрощает процесс восстановления работоспособности корпуса плуга и в целом является более экономичным в эксплуатации, так как при долото выходит из строя, полностью менять лемех не нужно.

Сегодня стамески используются в составе ложи с возможностью обновления его режущей части путем обточки другой стороной.

Составные долотообразные с выдвижным долотом

Такой лемех предполагает в своей конструкции место для хранения рабочей части долота. По мере изнашивания носка прикуса он удлиняется, фиксируя длину выступа.

Такие сошники просты в обслуживании, но из-за особенностей конструкции их применяют только на песчаных и ухоженных легких почвах, где вероятность наезда долота на крупные камни минимальна.

Треугольный лемех

В составе корпуса традиционного литого плуга такие режущие части не используются. Режущая часть треугольной формы используется в составе специальных культивационных машин — картофелекопалок, некоторых видов ротаторов и траншеекопателей, где требуется высокое давление на срезаемый пласт почвы.

Сварные зубчатые лемеха

Режущие части этой категории были разработаны в 70-х годах прошлого века для повышения производительности отвальных плугов в особых условиях. В основном этот тип режущей части корпуса плуга разрабатывался для работы в суровых условиях на уплотненной и подсушенной почве. Затем, после проведения многих опытов и экспериментов, зубчатые лемеха не получили широкого распространения, так как они эффективны только при узких физических условиях почвы.

Также были разработаны другие типы цельных пальцев с функцией повышенного крошения почвы. Режущие части этой группы не получили широкого распространения из-за их относительно высокой стоимости.

Сталь лемеха

Для изготовления лемехов применяют две марки стали Л 65 и Л 53 со следующим содержанием легирующих элементов в их составе:

Твердость стали этих качеств не должна превышать 255 НБ (по Бринеллю)

Научные опыты показали, что использование в составе сплавов С-углерода от 1,5 до 2 %, Si-кремния от 2 до 6 % с добавками V-ванадия и Cr-хрома от 1,5 до 2 % дает увеличение срок службы в пропорции от 30 до 50%. Однако на практике указанный металлический сплав не используется из-за значительного удорожания материала.

 Методы увеличения рабочего ресурса

Что касается изучения методов увеличения трудового ресурса акций, то в научном сообществе было проведено множество экспериментов, большинство из которых связано с достаточно сложными технологическими процессами, требующими наличия дорогостоящей материальной базы в производстве оборудования и материалов. В перечень технологических приемов входят:

Основная часть вышеперечисленных способов производства не нашла широкого применения для оптимизации технологических операций по обработке почвы в агропромышленном комплексе из-за неоправданно дороговизны такой продукции.

 Применение износостойких покрытий

С целью увеличения рабочего ресурса лемеха наиболее доступными и применимыми на практике являются поверхностные способы с использованием электродуговой сварки или газопламенной горелки. Рабочим материалом для обработки поверхности является высокопрочный состав Sormite, представленный на рынке в виде специальных электродов для дуговой обработки поверхностей.

Марки электрода для поверхности твердого сплава Сормайт: Т-590, Т-600, С-1, ПР-С27.

Поверхность выполняется ровной полосой без разрыва наплавленного слоя по режущей кромке. На покрытие 1 см² расходуется 1-1,5 грамма сплава.

Оттяжка лемеха

Восстановление геометрии изношенной детали возможно кузнечным ходом, если на тыльной стороне имеется припуск корпуса детали в виде профильного утолщения. В профессиональной среде это металлическое утолщение называют «лавкой». В зависимости от величины утолщения лемех может втягиваться от 1 до 4 раз.

Кузнец

Для выполнения операции подсекцию нагревают в два этапа. Сначала делают медленный нагрев до температуры 500-600°С. Второй этап — быстрый нагрев до температур 850-1200°С, увеличение подачи воздуха в зону нагрева путем продувки горна, до окрашивания нагретого участка в ярко-красный или оранжевый цвет. Воздействие такой греющей нити защитит деталь от появления трещин.

Процесс ковки прямым волочением проводят в положении детали лицевой частью на плоскости наковальни в интервале температур не ниже 800 °С. Ударом молотка раскаленное утолщение оттягивается к кромке лезвия, восстанавливая геометрию детали.

Чтобы исключить потерю части металлического корпуса в результате многократного нагрева и последующего окисления горячей поверхности, полную вытяжку детали рекомендуется проводить не более чем в три этапа.

Следующим шагом является выравнивание нарисованной поверхности кельмой по всей длине лицевой части плоскости, где толщина лезвия должна быть в пределах 1-2 мм.

Контроль выполненного чертежа сверяют с неполным шаблоном, где допускаются отклонения по длине в пределах ±15 мм, по ширине +4 мм. В завершение еще теплая часть затачивается напильником, временно зажатым в чайной ложке. Ширина шлифовального скоса должна быть в пределах 5-6 мм, а кромка лезвия должна иметь толщину 0,5-1 мм. Не рекомендуется стачивать лезвие тоньше 0,3 мм во избежание быстрого износа восстановленного лемеха.

Закалка лемеха

Помимо нагрева в кузнице, проводится местная закалка детали, в слесарных условиях, удобно с помощью кислородно-ацетиленовой газовой горелки. Нагрев производят полосой по режущей кромке лемеха до температуры 780-820°С, при этом закаленная часть детали окрашивается в светло-вишневый цвет. Охлаждение проводят в подогретой до 30-40°С воде или в солевом растворе воды (0,1-0,2 кг соли на 1 л воды). Чтобы соответствовать скорости охлаждения, объем раствора должен быть таким, чтобы температура жидкости не поднималась выше 40°C при охлаждении детали.

Раствор соли обеспечивает более равномерную термообработку за счет менее интенсивного образования пузырьков воздуха при охлаждении вокруг закаливаемой поверхности.

Для предотвращения образования трещин в закаленном участке лемех опускают тыльной стороной, но не лезвием вниз и не плашмя. Процесс охлаждения проводят в течение 4-6 секунд при интенсивном перемешивании жидкости для уменьшения образования пузырьков.

После охлаждения в воде или растворе деталь осматривают на наличие недопустимых трещин и окалины. Для удаления окалины лемех кладут на рабочую поверхность наковальни и легкими ударами молотка по незатвердевшему участку отделяют продукты окисления от основного тела детали.

Следующим этапом является закалка для снижения степени закалки, обладающая высокой хрупкостью. Для этого остывший закаленный участок нагревают до температуры 300-350°С, пока он не станет серым. Чтобы помочь определить степень нагрева, деталь перед нагревом необходимо зачистить наждачной бумагой.

Нормальной закалкой для лемеха считается твердость термически обработанной поверхности в пределах от 440 до 653 НБ (по Бринеллю). Наличие наклепа проверяют напильником, попытка обработки не оставляет следов канавки, в отличие от незакаленной части детали. В целом упрочнение режущих долотовидных носков показало увеличение ресурса детали в 1,5-2 раза.

При необходимости проведения местной закалки других режущих частей в составе культиваторов и плугов операции проводят по аналогичной технологии.