Технологічне забезпечення відновлення дисків сошників зернових сівалок
Дипломная работа - Сельское хозяйство
Другие дипломы по предмету Сельское хозяйство
имати зварний шов, де частка присадного металу є шириною 1,8. .2 мм., і це зєднання здатне до контактного зміцнення 64,136.
Рис.2.3 Геометричні параметри та склад зварного зєднання із частками основного та присадного матеріалів: а-ширина шва, b-ширина щілини між деталями, с-висота підсилення шва; 1-присадний матеріал, 2-основний метал
Важливим є питання оптимізації термічного циклу зварювання і особливо швидкості охолодження, які, окрім хімічного складу та геометричних параметрів шва, суттєво впливають на структуру та механічні характеристики зварного зєднання 136. При швидкому охолодженні від температур вище 9500С сплав, в якому міститься 0,5. .1,3%С та 6. .16% Mn, набуває стабільної аустенітної структури і відрізняється високою пластичністю. Завдяки високій розчинності вуглецю в -твердому розчині (при високому вмісті марганцю) карбіди відсутні. В такому стані початкова твердість металу невелика - HV180. .220, однак він схильний до зміцнення при холодному деформуванні завдяки утворенню мартенситу по площинах ковзання. Твердість в деформаційній зоні може підвищитись до HV450. .550 127,128.
Рис.2.4 Термокінетична діаграма висомарганцевистої сталі (0,8. .0,9%С, 10. .13%Mn) із зоною оптимальних термічних циклів, А-аустеніт, К - карбід, Н-голкоподібний карбід, П-перліт, qеф -ефективна потужність зварювальної дуги, - зона оптимальних термічних циклів зварювання.
Для того, щоб уникнути окрихчення зварного шва та зони термічного впливу, процес зварювання виконується з мінімальним тепловкладенням: малі сила струму і напруга дуги, вузькі валики та підвищена швидкість зварювання. При дотриманні цих умов зварювання швидкість охолодження дає змогу забезпечити бездефектну аустенітну високомарганцевисту структуру.
Проведений аналіз термокінетичної діаграми марганцевистої сталі (0,8. .0,9%С,
10. .13%Mn) [138] (рис.2.4) свідчить, що змодельований та співставлений із термокінетичною діаграмою термічний цикл зварювання забезпечує отримання аустенітної структури металу зварного шва на основі залізомарганцевистого сплаву з необхідними фізико-механічними властивостями, зокрема схильністю до поверхневого деформаційного зміцнення, стійкістю до утворення технологічних тріщин та достатньою пластичністю для зниження рівня залишкових зварювальних напружень. Параметри режиму зварювання, що забезпечують отримання такого зєднання, розглянуто в п.4.2.1
З врахуванням геометричних розмірів зєднання та особливостей металургійних процесів в реакційній зоні зварювання, розроблено хімічний склад порошкових зварювальних дротів 90Г14, 120Г20, 40Г20 (див. додаток А), які забезпечують необхідні експлуатаційні властивості зєднання та стійкість проти утворення технологічних тріщин. Зварні шви, які ці дроти утворюють при зварюванні, схематично позначені символами “А", “В” і “С” в області існування аустенітної структури (рис.2.2). Хімічний склад зварних швів та дротів для їх одержання подано в таблиці 2.1
Із застосуванням прикладної програми Mathkad-2000 96 встановлено оптимальний діапазон погонних енергій зварювання, який знаходиться в межах (3,2. .3,8) 105 Дж/м.
Таблиця 2.1
Вміст вуглецю та марганцю у металі шва та порошковому дроті
Позначення шваЗварний шов
%Mn: СПорошко-вий дрітПорошковий дріт
%С,%Mn,%С,%Mn,%“А”0,55-0,611-11,519.2040Г200,35-0,4020-21“В”0,8-0,8511-11,514. .15120Г201,1-1,220-21“С”0,65-0,77-7,510. .1190Г140,9-0,9514-15
На підставі попереднього аналізу умов експлуатації диска сошника в процесі висівання зерна, приведеного в п.1.2, зображено силову схему його роботи (рис.2.5). Із багатьох чинників, що впливають на спрацювання в умовах абразивного навантаження, основними є механічний склад ґрунту (тип ґрунту), який визначає абразивне зношення, а також густина та величина абразивних частинок, які визначають тиск ґрунтової маси на диск та інтенсивність спрацювання його різальної крайки 63.
Диск на сошнику закріплюється під кутом атаки, який лежить у двох площинах: у фронтальній площині кут атаки ? становить близько 200, а у вертикальній ? - близько 250.
Основними зусиллями, які чинять опір руху диска в умовах абразивного середовища, є - F, N та Q. Зокрема, дія навантаження F зосереджена на робочу крайку диска, і відповідно зварний шов працює як на стиск, так і на разтяг. Внаслідок дії ґрунту по складових навантаження N та Q в диску діють додаткові зусилля згинання. Таким, чином узагальнено можна стверджувати, що під час експлуатації диск перебуває під дією знакозмінних згинальних сил, які можуть бути причиною його руйнування.
Під час згинання та розтягу зразка з мяким прошарком (зварний шов) в той момент, коли середні напруження досягають границі текучості металу прошарку, в ньому виникає пластична деформація 64,136. Однак розвитку такої деформації чинить опір сусідній більш міцніший метал, який ще продовжує працювати пружно. Такий ефект призводить до виникнення на контактних поверхнях дотичних напружень. В результаті цей прошарок в приконтактній області набуває обємного напруженого стану на деяку глибину.
Рис.2.5 Силова схема дії робочого навантаження на диск сошника:?=200, ?=250 - кути атаки відповідно у фронтальній і вертикальній площинах, F, N, Q - зусилля, які діють на диск під час руху у ґрунті
Тому вплив цього стану на властивості мякого прошарку та його контактне зміцнення залежить від розмірів самого прошарку, товщина якого повинна бути меншою за товщину основного металу. Коли їх відношення (b - ширина м&#