Разработка технологии и оборудования для пластического формообразования и термической обработки стоек чизельных культиваторов

УДК 631.31; 621.73; 621.961.98;

         621.7:658.12; 621.9:658.12

                                                                             А.Н., Давидович, Г.П. Горецкий,  

                                                                                  Л.М. Давидович, А.Г. Лемеза

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПЛАСТИЧЕСКОГО ФОРМООБРАЗОВАНИЯ И ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТОЕК ЧИЗЕЛЬНЫХ КУЛЬТИВАТОРОВ

Физико-технический институт НАН Беларуси

г. Минск, Беларусь

Разработан комплексный технологический процесс изготовления износостойких стоек чизельных культиваторов методом термопластической обработки.

Разработана технология и оборудование для освоения производства пружинных стоек чизельных культиваторов из стали 55С2А.

The complex technological process is developed for manufacturing of wear-resistant chisel cultivator shanks using the method of thermal treatment.

        The technology and equipment are developed for commercializing the production of spring shanks of chisel cultivators from 55С2А steel.

        В настоящее время для обработки посевов (рыхление, удаление сорняков) используются чизельные культиваторы, конструкция которых позволяет в случае соударения рабочего органа – лапы стрельчатой с препятствиями в почве в виде крупных камней и валунов поднимается за счет пружинным свойствам стойки и далее продолжает обработку земли.

        Рабочие органы этих культиваторов (стойка с лапой стрельчатой) приобретаются за границей, а так как абразивность  белорусских земель очень высокая, то потребность в них повышенная.

        Поэтому поставлена задача создать технологию изготовления рабочих органов чизельного культиватора и оборудования для их изготовления. Технологический процесс разрабатывался таким образом, чтобы нагрев для деформационных операций использовался и для термообработки (закалки).  

        Стойка чизельного культиватора представляет собой плоско-витую пружинную конструкцию, которая обеспечивает внедрение рабочего органа лапы стрельчатой на необходимую глубину в почву и воспринимает ударные нагрузки при попадании на пути препятствий, например, камней, валунов и пр.

Изготовление стойки чизельного культиватора на предварительном этапе предусматривает индукционный нагрев концов заготовки и прошивку монтажных частей заготовки – с одного конца для крепления лапы стрельчатой, а с другой стороны – для монтажа стойки на раме чизеля.

Затем производится сплошной индукционный нагрев заготовки в вилочном индукторе базируемом на генераторе СЭЛТ мощностью 200 кВт. Нагретая заготовка по приводному рольгангу подается в формующий узел машины, где производится ее пластическое формообразование. Сначала заготовку фиксируют с помощью предварительно прошитого отверстия, затем осуществляют операцию отгиба противоположного конца заготовки c таким расчетом, чтобы после операции навивки оба конца изделия оказались в одной плоскости. Это предотвращает образование крутящего момента на стойке в процессе обработки почвы (рис. 1).

Далее производят процесс навивки на оправке пружинной части заготовки на необходимое количество оборотов и вслед за этим по копиру производится формовка плоской пружинной части изделия с помощью специального устройства.

[pic 1]

Рис. 1. Стойка чизельного культиватора

Следует отметить, что изготовление стоек производится из стали 55С2А склонной к обезуглероживанию, отрицательно влияющему на прочностные и пружинные свойства изделия, поэтому при производстве использовали скоростной индукционный нагрев для всех операций формообразования и последующей закалки.

При изготовлении стойки чизельного культиватора из стали 55С2А применяют заготовку сечением 30×30 мм и длиной 2500 мм. Для нагрева такой заготовки используют индукционный нагреватель, показанный на   рис. 2.

После окончания формообразования изделие подвергают фиксации в течение 0,5 мин. с одновременным контролем температуры инфракрасным пирометром «Кельвин». Затем механизмы устройства приводят в первоначальное положение, освобождая изделие полностью.

Если температура изделия находится в интервале 850-870 °С, ее помещают в закалочную ванну, если температура ниже - в печь для стабилизации температуры в указанном интервале. Далее стойку чизельного культиватора подвергают отпуску при температуре 400-420 °С в течение одного часа для достижения твердости 44-46 HRC.