Расход топлива мтз 80 при вспашке: Трактор МТЗ 80 расход топлива

Адрес для переписки: Варума Арифа, Дэн Дико, Дэн Кулодо, Университет Маради, Республика Нигер.

Copyright © 2015 Научное и академическое издательство. Все права защищены.

Эта работа находится под лицензией Creative Commons Attribution International License (CC BY).
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Аннотация

Рабочие органы пахотных машин не доживают до срока службы из-за интенсивности абразивного износа их рабочих поверхностей, контактирующих с землей. Поэтому необходимо повысить надежность этих деталей. Техническое оснащение состоит из лемехов из стали 65Г, скрепленных различными технологиями обработки, устанавливаемых на культиватор КПС-4,0, прицепляемый к трактору МТЗ-80. Технологическая операция заключалась в вспашке с целью определения различных параметров работы этих лемехов. Лазерная термообработка позволяет снизить износ носка лемеха культиватора в 1,3-1,4 раза по сравнению с объемной термообработкой, а термоперезарядка лазером смеси ПС-14-60 + 6% В ₄ С позволяет снизить износ от 1,7 до 1,8 раза по сравнению с стержневой технологией индукцией. Срок службы консолидированных лемехов лазерной перезагрузкой смеси ПС-14-60 + 6% В ₄ С в местах острия лемехов более чем в 1,5-1,6 раза по сравнению с традиционной индукционной сваркой. Прочность на растяжение лемехов, перезаряженных лазером, снижается до 2,6 % по сравнению с исходным значением, а после объемной термообработки увеличивается до 14,6 %.

Ключевые слова: Лемех культиватора, Износ, Лазерная технология, Уплотнение, Прочность на растяжение, Срок службы

Процитируйте эту статью: Виктор Аулин, Варума Арифа, Сергей Лысенко, Повышение износостойкости лемехов культиватора с помощью лазерной технологии уплотнения, International Journal of Agriculture and Forestry , Vol. 5 № 6, 2015. С. 318-322. дои: 10.5923/j.ijaf.20150506.03.

Описание статьи

1. Введение

2. Материал и метод

    2.1. Материал

    2.2. Метод

3. Результаты и обсуждение

    3.1. Результаты

    3.2. Обсуждения

4. Выводы

1. Введение

Обработку сельскохозяйственной почвы выполняют рабочие органы, расположенные на веслах пахотных машин (Сысолин, Погорелый, 2005; Сисолин и др. и др. 2001.). Рабочие органы пахотных машин (WPPM) не достигают ожидаемого ресурса из-за интенсивности абразивного износа их рабочих поверхностей, контактирующих с почвой (Severn et al. , 2011; Aulin et al. , 2012.). Неравномерный износ вызывает потерю их первоначальных форм, что необходимо для качественной технологической обработки почвы. Это приводит к увеличению предела прочности, что провоцирует увеличение расхода горюче-смазочных материалов. Таким образом, необходима дополнительная необходимость заточки или замены изношенных деталей. Все эти факторы приводят к снижению рентабельности использования рабочих машин и удорожанию сельскохозяйственной продукции (Кушнарев и др., 19).89; Aulin et и ., 2014).

Повышение надежности ВИД и выбор оптимальной технологии их упрочнения требуют тщательного изучения механизма абразивного изнашивания, что является достаточно сложным и на сегодняшний день остается актуальным вопросом.

Среди WPPM

лемеха культиватора наиболее часто используются в сельскохозяйственных работах. Степень износа лезвий культиваторов на разных землях колеблется от 2,2 до 2,5 раз выше, чем крыльев лемехов (Аулин, Бобрицкий, 2004). Чем больше удалялся от острия лемех, тем больше уменьшалась интенсивность износа лезвия.

Технологические приемы консолидации, применяемые в случае ДДПМ, чаще всего заключаются в термической обработке и формировании консолидационных покрытий (Зенкин и Копылов, 2002). При изготовлении ВЭД более 90 % всех перезарядных работ выполняется индукционным способом (Головин, Зимин, 1990; Віхрова и др. и ., 2007).

В последние годы наиболее распространенным методом является технологический процесс консолидации, основанный на использовании концентрированного потока энергии (КЭП) (Аулин и др. и ., 2002; Аулин, 2007), в том числе технологический процесс с использованием лазера. Эти методы позволяют эффективно повысить эксплуатационные характеристики поверхностных слоев деталей и производительность труда; сокращение потребления энергии и металла, использование дефицитного сырья (Девойко, Кардаполова, 2003; Делоне, 1989; Веденов, Гладуш, 1985).

Лазерные технологии представляют очевидный практический и научный интерес (Aulin, 1989; Aulin et al ., 2004; Aulin, 2003). Однако влияние лазерной обработки на рабочую поверхность ВИД и использование локального аспекта обработки в соответствии с характером изнашивания требуют теоретических и экспериментальных исследований.

2. Материал и метод

2.1. Материал

В состав технического оснащения входят:

— 18 (Восемнадцать) культиваторных лемехов из стали 65Г, скрепленных по разным технологиям и установленных на культиватор КПС 4,0, прицепляемый к трактору МТЗ-80;

— Модуль лазерной обработки «Комет-2»;

— Сплав ПС-14-60 и смесь сплава ПС-14-60 + 6% В4С, используемые для зарядки лазера;

— Прибор для определения линейного износа и изменения геометрической формы рабочих органов машин и орудий,

— Динамограф для определения предела прочности СДПМ.

2.2. Методика

Термолазерную обработку и донагрузку рабочих поверхностей МДПМ проводили на лазерной линии «КОМЕТ-2» в режиме излучения непрерывно генерируемого (λ = 10,6 мкм). На рис.1 представлен общий вид модуля лазерной обработки «Комет-2» и схема установки лазерной обработки.

Рисунок 1. Модуль лазерной обработки «Комета 2»: а- постлазерная обработка, б — блок питания и заправка

Обработку образцов проводили по технологической схеме, представленной на рис. 2.

Лазерную перезагрузку сплавов (рис. 2б) проводили на тех же режимах работы, что и лазерную термообработку. Для перезарядки лазера использовался бункер для подачи порошкообразного материала.

Рис. 2. Технологические схемы термолазерной обработки (а) и перегрузки лемехов лазерного острого культиватора (б). 1 — лазерный луч, 2 — зеркало, 3 — линза, 4 — деталь, 5 — консолидированный слой, 6 — воронка, d — диаметр лазерного луча, va — поступательная скорость, h — толщина нагреваемого металла, hei — толщина покрытие, р- мощность излучения

Линейный износ ВПДМ определяли с помощью предложенного специального прибора. Его схема представлена ​​на рисунке 3.

Рисунок 3. Схема прибора для определения линейного износа и изменения геометрической формы рабочих органов пахотных машин. 1 – основание, 2 – лист картона с сеткой, 3 – лемех культиватора, 4 – болты

Величину линейного износа и соответствующую геометрическую форму ВППМ определяли с помощью программы, учитывающей разность расстояний между начальными и окончательные контуры.

Для проведения полевого опыта на культиватор КПС-4,0, прицепляемый к трактору МТЗ-80, было установлено в общей сложности 18 (восемнадцать) сошников, изготовленных по разным технологиям (рис. 4). Таким образом, износостойкость, средний ресурс, предел прочности при растяжении и динамика изменения форм в процессе эксплуатации ВДПМ принимались каждые 5 га на единицу работы на один лемех.

Рисунок 4. Обзор агрегата для определения прочности на разрыв Рабочих органов пахотных машин

Измерение прочности на растяжение (рис. 5) проводили с помощью динамографа тяги, который устанавливался между трактором и культиватором. Калибровку прибора проводили на разрывной машине. Средняя погрешность прибора составила 1,9%. Ширина захвата культиватора 4,0 м, рабочая скорость 1,5 м/с, глубина обработки почвы от 7 до 8 см.

механизм, 7- записывающий механизм, 8- рычажная система, 9- сцепное устройство, 10- электродвигатель, 11- эластичное устройство с рулоном бумаги

3. Результаты и обсуждение

3.1. Результаты

Размер частиц почвы превышает 0,01 мм, а значение влажности колеблется от 10 до 25%. Результаты линейного износа лемехов культиватора представлены на рисунке 6.

Рисунок 6 . Зависимость линейного износа наконечника лемеха в зависимости от продолжительности эксплуатации и способа закрепления. 1 — объемная термообработка (Базовая технология), 2 — термолазерная обработка, 3 — индукционная сварка сплава ПС-14-60 (базовая технология), 4 — Лазерная перезагрузка сплава ПС-14-60, 5 — Лазерная наплавка смеси ПС-14-60 +6% Б 4 C

Из рисунка видно, что термолазерная обработка снижает износ наконечника лемеха культиватора от 1,3 до 1,4 раза по сравнению с объемной термообработкой. При этом использование перегрузочного лазера из сплава ПС-14-60 с добавкой 6% карбида бора позволяет снизить его от 1,7 до 1,8 раза по сравнению с индукционной сваркой.

Применение лазерной технологии закрепления смеси (сплав ПС-14-60 + 6% карбида бора) в локальных зонах, подвергающихся наибольшему износу, позволяет существенно выровнять характеристики износа лемехов по всем точкам по длине режущей кромки. И сохранять в течение длительного времени геометрическую форму ВЭД в процессе эксплуатации (рис. 7).

Рис. 7. Лемеха культиватора после 25 га эксплуатации, закрепленные: а — перезарядка лазером из сплава ПС-14-60 + 6% В 4 С (предлагаемая технология), б — индукционной сваркой сплав ПС-14-60 (базовая технология)

Для определения формоизменяющего влияния лемехов культиватора на энергетические характеристики почвообрабатывающего процесса и проверки эффективности Предлагаемые способы упрочнения.

На рис. 8 показаны экспериментальные результаты прочности на растяжение.

Рис. 8. Зависимость предела прочности культиватора КПС-4 в зависимости от наработки и способа закрепления лемеха. 1 — объемная термообработка (Базовая технология), 2 — лазерная термообработка, 3 — индукционная сварка сплава ПС-14-60 (базовая технология), 4 — лазерная перезагрузка сплава ПС-14-60, 5 — лазерная перезагрузка сплава ПС -14-60 + В 4 С

В начале работ все лемеха имели несколько большую прочность на растяжение. С увеличением наработки прочность на растяжение снижается и ее оптимальные значения соответствуют наработке от 5 до 15 га для всех способов уплотнения. За исключением объемной термической обработки, оптимальные значения прочности на растяжение которой соответствуют наработке от 5 до 10 га. Свыше этих значений применение объемной термической обработки консолидированных лемехов приводит к увеличению радиуса кривизны режущей кромки и, как следствие, увеличению предела прочности с 4,87 до 5,7 кН (соответственно увеличению 14,6% от базового уровня после обработки всего лишь 20 га, что соответствует их среднему сроку службы). Укрепленные лемеха методом лазерной перезагрузки характеризуются снижением предела прочности при растяжении с 5 кН до 4,87 кН (снижение на 2,6%) и стабильностью его значений при наработке 25 га и более.

Опыты продолжались до достигнутых значений резких пределов, т.к. наличие резкого уплощения ВППМ исключает качество обрабатываемой почвы и повышает технико-экономические показатели эксплуатации почвообрабатывающих машин.

Результаты опытов WPPM, закрепленных разными способами, представлены на рис. 9.

Рисунок 9. Прочность лемехов культиватора при разных способах закрепления. 1 — объемная термообработка (Базовая технология), 2 — лазерная термообработка, 3 — индукционная наплавка сплавом ПС-14-60 (базовая технология), 4 — перезарядка лазером ПС-14-60, 5 — перезарядка лазерной смесью ПС-14- 60 + В 4 С

Из рис. 9 видно, что уплотненные лемеха перезарядкой лазерной смесью ПС-14-60 + Б ₄ С имеют средний ресурс эксплуатации 43 га, а полученные в результате объемной термообработки — 18 га. ха.

3.2. Обсуждения

Результаты технологии релоад-лазерной консолидации лучше, чем у других протестированных технологий.

В начале полевых работ все лемеха имеют немного более высокую прочность на растяжение. Это можно объяснить тем, что в процессе эксплуатации рабочие поверхности лемехов склонны к налипанию почвы. С увеличением наработки прочность на растяжение снижается и оптимальные значения соответствуют наработке от 5 до 10 га для технологии объемной термической обработки и от 5 до 15 га для всех остальных технологий. Это объясняется тем, что в этот период происходит формирование и стабилизация формы режущей кромки.

В отличие от других технологий, предлагаемая технология лазерной перезагрузки сплавов ПС-14-60+6% В ₄ С, позволяет при длительном сроке эксплуатации сохранять первоначальную форму деталей МДПМ. Это объясняется тем, что с этой технологией хорошо реализован феномен самозатачивания.

Лазерная термообработка позволяет снизить износ наконечника лемеха культиватора в 1,3-1,4 раза по отношению к объемной термообработке, а при перезарядке лазером сплав ПС-14-60 +6% Б ₄ С, снижение составляет от 1,7 до 1,8 раза по отношению к базовой технологии (индукционная сварка). Эти результаты подтверждают работы Новикова и Беликова (2000), в которых они находятся соответственно в диапазоне от 1,3 до 1,5 раза и от 1,7 до 1,9 раза, несмотря на то, что в качестве основного металла используется сталь 45.

Применение лазерной термообработки по сравнению с классической объемной термообработкой увеличивается срок службы лопаток от 1,5 до 2,2 раза, а при лазерной консолидации от 1,5 до 1,6 раза по сравнению с обычной индукционной сваркой. Эти результаты выше, чем у Репина и др., (2013), где увеличение ресурса лопаток от лазерной консолидации составило от 1,3 до 1,4 раза по сравнению с индукционной сваркой.

Укрепленные лемеха лазерной перегрузкой характеризуются снижением предела прочности на разрыв на 2,6% по сравнению с исходным значением, что также является положительным с точки зрения экономии ГСМ.

4. Выводы

Актуальным вопросом остается повышение надежности рабочих органов пахотных машин и выбор оптимальной технологии их укрепления.

Оказывается, лазерная перезагрузка значительно повышает износостойкость, долговечность, прочность на растяжение и реализует самозатачивающиеся режущие кромки рабочих органов пахотных машин.

Предлагаемые лазерные технологии позволяют обеспечить как сплошное, так и раздельное уплотнение рабочих органов пахотных машин и установочных отверстий.

Каталожные номера

[1]	Сысолин П.В. и Погорелый Л.В., 2005. Рабочая техника почвы и рассады: история, техника, конструкция. — К:. Феникс.-264с.
[2]	Сисолин П.В., Черновол М.И., Сало В.М., Кропивний В.М., 2001. Почвообрабатывающие машины, теоретические основы, проектирование. — К. — 384 с.
[3]	Северн М.М., Подлекарев Н.Н., Сохадзе В.С., Китиков В.О., 2011. Износ и коррозия сельскохозяйственной техники. — Минск: Беларусь. Наука. — 333 с.
[4]	Кушнарев А.С., Кушнарев А.С., Кочев В.И., 1989. Механические и технологические основы разработки грунтов. — Киев.: Урожай. -144 р.
[5]	Аулин В.В., Бобрицкий В.М., 2004. Характер и интенсивность изнашивания рабочих органов почвообрабатывающих орудий // Проблемы трибологии. -Хмельницкий: КГУ. — №2- с.107-112.
[6]	Зенкин М.А., Копылов В.И., 2002. Повышение эксплуатационных характеристик композиционных материалов за счет оптимизации технологии закрепления: Монография.- К.- 272 с.
[7]	Головин Г.Ф., Зимин Н.В., 1990. Технология термической обработки металлов индукционным нагревом. — А:. Инжиниринг. — 254 с.
[8]	Вихрова Л.Г., Аулин В.В., Бисюк В.А., 2007. Компьютеризация процесса консолидации деталей индукционной сваркой.: Вестник КНТУА. Полет. 57. Проблемы энергетики и энергосбережения в сельском хозяйстве. Том 2. Харьков. — С.213-219.
[9]	Аулин В.В., Мажейка О.Ю., Соловых Е.К., 2002. Определение технологических параметров лазерной обработки деталей лучом удельного воздействия на строительные материалы. // Вестник Академии инженерных наук. — №2. — С. 30-25.
[10]	Аулин В. В., 2007. Физика структурных преобразований материалов в зоне обработки концентрированным потоком энергии и трения и износа. // Трибологические проблемы. — Хмельницкий: КНУ. — №2 (44) — С. 57-59.
[11]	Девойко О.Г., Кардаполова М.А., 2003. Создание композиционных покрытий на основе смесей с использованием лазерного нагрева. Обзор научной работы ГУТП.-Новополоцк.- С.141-144.
[12]	Делоне Н.Б., 1989. Взаимодействие лазерного излучения с веществом. — М:. Наука, -280 с.
[13]	Веденов А.А., Гладуш Г.Г., 1985. Физические процессы при лазерном воздействии. — М:. Обзор атомной энергии. — 207 с.
[14]	Аулин В.В., 1989. Улучшение физических свойств поверхностных слоев некоторых строительных материалов лазерной обработкой: Дисс. -Наука-Спец. 01.04.07 «Физика твердого тела». — М:. МИСА. — 24 р.
[15]	Аулин В. В., Магопец С.О., Магопец А.С., Аулина Т.М., Лисунов С.М., 2004. Особенности воздействия лазерной обработки на материалы деталей сельскохозяйственных машин при их термической обработке // Проектирование, производство и эксплуатация сельскохозяйственной техники / Вып. 34. — Кировоград: КНТУ. — С.229-233.
[16]	Аулин В.В., 2003. Создание консолидированных композиционных покрытий на деталях сельскохозяйственной техники с использованием лазерного излучения // Концепция, производство и эксплуатация сельскохозяйственной техники. — Том. 33. — Кировоград, КДТУ. — С.310-316.
[17]	Аулин В.В., Карпушин С.О., Тихий А.А., 2012. Самозатачивающиеся машины рабочих фрез почвы и земли в части усиления их рабочих поверхностей // Обзор научной работы Национального университета автомобильного и дорожного Харьковского ХНАДУ, Вып. 57 — стр. 188-194.
[18]	Аулин В.В., Настаячи В. About the author Related Posts Камаз 55102 размеры кузова: КамАЗ-55102: технические характеристики Ручные гидроножницы по металлу: Ручные гидравлические ножницы: характеристики модели, устройство Мотоблок большой: все модели, цены от производителя Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт