Восстановление отвала корпуса плуга

Министерство  образования и науки Украины 

Черниговский  государственный технологический  университет 
 
 
 

                                                                Кафедра сварочного производства 
 
 
 
 
 
 

Расчетно-графическая

работа 

по дисциплине: «Ремонт и восстановление деталей машин»

на тему: «Восстановление отвала корпуса плуга» 
 
 
 
 

Выполнил:

ст. гр. ЗСП-061                                                                 Клочко А.И. 
 
 

Проверил:

ст. преподаватель                                                         Кислинский С.Е. 
 
 
 
 

Чернигов 2011 г.

Содержание 

      Задание : восстановление отвала корпуса плуга длинной торцовой и нижней части 450 мм и 580 мм толщиной 12 мм.

1. Введение.....................................................................................................................3

2. Описание детали, ее материал, назначение, условия  работы, требования к ее  

   работоспособности....................................................................................................3

3. Анализ вида  износа.....................................................................................................5

4. Анализ пути  ремонта и восстановления...................................................................6

5. Обоснование  выбора наиболее выгодного способа ремонта

   и восстановления.......................................................................................................7

6. Технология  подготовки производства......................................................................8

7. Выбор приспособлений, сварочно-наплавочные материалы.................................9

8. Расчет режимов  и величины слоя наносимого  материала на деталь…………….10

9. Окончательная  обработка детали после ремонта  и восстановления…………….11

10. Контроль качества детали........................................................................................12

11. Ресурсы работоспособности....................................................................................12

12. Выводы.......................................................................................................................13 Литература …………………………………………………………………………….. 14 

Устройство  плуга: 2 — отвал; 4 — грудь; 8 — лемех. 
 
 
 
 
 

1. Введение 

      В настоящее время для обработки  почвы в большинстве случаев используются рабочие органы сельскохозяйственных машин, конструктивные параметры которых были разработаны 30 - 40 лет назад. Их технический уровень и качество не удовлетворяют требованиям, предъявляемых к ним по таким параметрам, как прочность, износостойкость, выполнение агротехнических требований.

      До 70% затрат на ремонт сельскохозяйственной техники приходится на приобретение новых запасных частей взамен предельно  изношенных. Предельные износы 85% деталей  не превышают 0,3 мм, причем многие из них имеют остаточные ресурсы 60% и более и только 20% деталей тракторов, поступающих в ремонт, подлежат окончательной выбраковке. Остальные можно восстановить, причем себестоимость восстановления составит 15...70% себестоимости изготовления.

      В большинстве случаев отказ в работе техники обусловлен износом тяжело нагруженных деталей и прежде всего узлов трения. При этом разрушается только рабочая поверхность детали, которую в большинстве случаев можно восстановить нанесением покрытий со специальными свойствами. Но в практике ремонтных предприятий изношенные детали обычно заменяют новыми.

      Способы восстановления выбираются исходя из затрат на восстановление деталей, загрузки оборудования, стоимости и возможности  приобретения этого оборудования, а  также возможной централизации работ по восстановлению деталей. 

2. Описание детали, ее материал, назначение, условия работы,

требования  к ее работоспособности 

      В сельском хозяйстве наиболее распространены плуги следующих марок: ПТК-9-35, ПЛ-5-35, ПЛН-5-35, ПЛН-4-35, ПКУ-4-35 и др.

      Основные  рабочие органы плуга - корпус, предплужник и нож. Вспомога-тельные органы плуга - рама с прицепным или навесным устройством, опорные колеса механизмы для заглубления и выглубления корпусов (рисунок 1).

Рисунок 1. Навесной тракторный плуг :

1 — предплужник; 2 — отвал; 3 — рама; 4 — грудь; 5 — опорное колесо; 6 — винтовой механизм регулирования глубины пахоты; 7 — навеска плуга; 8 — лемех. 

      Качество  вспашки зависит то формы рабочей  поверхности корпуса плуга, образованной лемехом и отвалом. Корпус состоит из лемеха, отвала, стойки и полевой доски (боковины) с пяткой. В процессе работы лемех подрезает пласт почвы снизу, поднимает его и направляет на отвал. Отвал сдвигает поднятый пласт в сторону, частично крошит его и, переворачивая, сбрасывает в борозду. Такое перемещение пласта происходит благодаря определенной форме лемешно-отвальной поверхности корпуса и установке лемеха и отвала под наклоном к дну и стенке борозды.

      Пласт почвы с поверхности лемеха поступает  на отвал, который поднимает пласт, деформирует его, оборачивает верхним слоем вниз и отваливает в сторону. Отвал изображен на рисунке 2.

      По  форме рабочей поверхности отвалы подразделяют на: цилиндрические, культурные, полувинтовые и винтовые, по конструктивному  выполнению на: цельные, составные (из двух частей), пластинчатые, прутковые и др.

      

Рисунок 2 - Отвал основного корпуса плуга. 

      Цилиндрический  отвал (рисунок 3) . У данного типа отвала наиболее простая геометрическая поверхность. Академик В.А. Горячкин показал, что рабочую поверхность корпуса плуга можно рассматривать как развитие косопоставленого трехгранного клина, который состоит из трех простых клиньев. Совокупность простых клиньев с непрерывно изменяющимися углами образует криволинейную поверхность отвала. Степень крошения и оборота пласта зависит от значений углов, которые определяют тип рабочей поверхности корпуса, и в том числе отвала

      Цилиндрическая  поверхность отвала образуется при  перемещении прямой по направляющей кривой параллельно дну борозды  и самой себе. Эту линию называют образующей отвала. В цилиндрическом отвале эти линии параллельны между собой.

      Культурный  отвал (рисунок 3). Рабочая поверхность у культурного отвала образуется так же, как и у цилиндрического. Однако при этом углы между образующими и стенкой борозды у поверхности культурного отвала не остаются постоянными, а изменяются по некоторому закону от 42° до 47°. По этому культурный отвал хорошо крошит пласт. Культурный отвал обладает хорошей оборачивающей способностью. Благодаря установкам на плуг предплужников корпус с культурным отвалом можно использовать для вспашки старопахотных и задернелых почв.

      Полувинтовой  отвал (рисунок 3). Полувинтовой отвал хорошо оборачивает пласт, но крошит хуже, чем культурный. Поэтому полувинтовые отвалы применяются для вспашки тяжелых связных почв. При вспашке сильно задернелых почв плугами с полувинтовыми отвалами у каждого корпуса устанавливают дисковой нож.

Для доваливания  в борозду пласта почвы на полувинтовых, а иногда и на культурных отвалах  укрепляют удлинители-перо.

      Винтовой  отвал (рисунок 3).. Винтовая поверхность этих отвалов образована движением прямолинейной или криволинейной образующей по закону винта. Отвал оборачивает пласт на 180° почти без крошения и разрывов.

      Отвалы  изготавливают из трех- или двухслойной стали. Трехслойная сталь состоит из следующих слоев: наружных - твердых из стали 60Г или 65Г и среднего - мягкого из стали Ст.2. Отвалы из трехслойной стали закаливают, получая твердость рабочей поверхности в пределах HRC 50-62. Рабочая поверхность отвала не должна иметь трещин, пузырей, закатов и раковин. В собранном корпусе местные зазоры в стыке лемеха с отвалом на рабочей поверхности допускаются не более 1мм, а превышение отвала над лемехом не допускается. Превышение лемеха над отвалом может быть не более 2мм. На линии полевого обреза корпуса отвал не должен выступать за лемех. Лемех же может выступать за отвал, но не более чем на 5 мм.

      

 
Рисунок 3. Типы отвалов плугов: 
1 — цилиндрический: 2 и 3 — культурные; 4 — полувинтовой; 5 — винтовой. 

3. Анализ вида износа 

      В процессе работы плуга больше всего изнашиваются полевой обрез, грудь и крыло отвала в месте схода пласта почвы. Иногда встречаются поломки крыла отвала.

      Отвалы  плугов могут иметь следующие  дефекты: местный износ поверхности, износ полевой поверхности, износ  или поломку носка, износ крыла, износ поверхности и ребра  груди отвала. Большинство видов  износа происходят из-за трения рабочими поверхностями отвала о грунт, протирание, ударных нагрузок попадающихся глыб, некоторые из видов происходят по вине сотрудников, и непредвиденных ситуаций.

      Для восстановления каждой отдельной части  плуга существует свой способ восстановления и ремонта 

4 Анализ пути ремонта  и восстановления 

      Перед тем как начать процесс ремонта, деталь предварительно нужно очистить, разобрать, осмотреть на наличие  дефектов и износа, закрепить и  далее непосредственно проводить  процесс ремонта детали.

      Изношенные  участки полевой поверхности  отвала восстанавливают наплавкой.

      Износ груди и полевого обреза. У отвалов наиболее интенсивно изнашиваются грудь и полевой обрез. При небольшом износе полевой обрез наплавляют сплавом сормайт № 1 или чугунным электродом. После наплавки поверхность обрабатывают наждачным кругом. При обломе или сильном износе носка изношенную часть удаляют и вместо нее приваривают заготовку соответствующей формы, вырубленную из старого отвала. При значительных износах груди отвала по толщине допускается использование сменной накладки, вырубленной из старого отвала или из листовой стали толщиной 4—6 мм с содержанием углерода более 0,4 %. Накладку крепят теми же болтами, что и отвал. Чтобы не допустить выступания поверхности накладки за поверхность лемеха, под последний необходимо подложить пластину.

      Износ или излом носка. Для восстановления носка по шаблону газовым резаком отрезают износившуюся часть. На наждачном точиле зачищают линию обреза, снимают с тыльной стороны оставшейся части отвала фаску 3X45° по контуру обрезанной части, а затем из выбракованного отвала газовым резаком по шаблону вырезают носок (или нагревают отвал, зажимают в тиски и вырубают по шаблону заготовку). Отвал закрепляют болтами и приваривают носок в нескольких местах. Снимают отвал со стойки и сваривают по всему шву с обеих сторон. Зачищают сварные швы с лицевой и тыльной сторон на наждачном точиле заподлицо с поверхностью отвала и приваренной вставкой. Особенно тщательно зачищают шов на рабочей стороне отвала, так как в случае выступления металла над рабочей поверхностью происходит залипание отвала почвой. Трещины, вмятины и заусеницы на рабочей поверхности отвала не допускаются. Размечают и просверливают отверстие диаметром 11 мм под болты крепления отвала к стойке.

      При незначительном износе носка зачищают металлической щеткой до блеска. С тыльной стороны отвала по его профилю укрепляют прокладку из листовой меди и во избежание отпуска укладывают отвал на обильно смоченную паклю. Наплавляют изношенный участок валиками параллельно полевому обрезу. Каждый последующий валик должен перекрывать соседний не менее чем на ширины. Наплавку электродами Э-42 ведут с перерывами, удаляя после каждого перерыва окалину и шлак.

      Излом крыла. Снимают фаску 3X45° с кромки отломанной части крыла и основной части отвала с тыльной стороны. Отломанную часть крыла приваривают (прихватывают) электродами Э-42 диаметром 3...4 мм при силе тока 180...200 А в нескольких местах (через 30...4O мм), а затем сплошным швом с тыльной и рабочей сторон. Сварные швы зачищают с рабочей стороны. Шов не должен выступать над поверхностью отвала. Для обеспечения прочности к тыльной стороне крыла приваривают накладку (рис. 4). Для предохранения околошовной зоны при сварке или наплавке от чрезмерного нагрева ее необходимо покрывать слоем влажной глины