Введение
ГЛАВА 1. Состояние вопроса и задачи исследований. программа и методика исследований 12
1.1. Состояние вопроса и обоснование направлений исследований 12
1.1.1. Общие сведения 12
1.1.2. Влияния конструктивных, материаловедческих, эксплуатационных факторов на тяговое сопротивление, ресурс, работоспособность лемехов плугов 14
1.1.3. Конструктивные и материаловедческие параметры лемехов плугов отечественных и ведущих зарубежных производителей и их анализ 23
1.1.4. Свойства почв. Основы теории резания почв Современные представления о механизмах изнашивания почворежущих рабочих органов 30
1.1.4.1. Свойства почв 30
1.1.4.2. Основы теория резания почв 35
1.1.4.3. Современные представления о механи 40
1.1.5 Факторы, влияющие на износ деталей почвообрабатывающих машин 42
1.1.5.1. Влияние почвенных условий на величину и характер износа нагруженных деталей почвообрабатывающей техники 42
1.1.5.2. Факторы, влияющие на затупление лезвия лемехов плугов и других почворежущих деталей 44
1.1.6. Материалы и способы упрочнения лемехов плугов 46
1.2. Основные направления и задачи исследований 52
1.3. Программа исследований 53
1.3.1. Общая программа исследований 53
1.3.2. Программа лабораторных исследований оценки износостойкости материалов 54
1.3.3. Программа исследований по разработке методов упрочнения и выбора материалов рабочих органов лемехов плугов 54
1.3.4. Программа эксплуатационно-ресурсных испытаний лемехов плугов 55
1.4. Общая методика проведения исследований 56
1.4.1. Методика изучения состояния вопроса 56
1.4.2. Методика определения критериев предельных состояний лемехов плугов 57
1.4.3. Методика обработки и оценки расчетных и экспериментальных данных 57
1.4.4. Способы оценки износа лемехов плугов 59
1.4.5. Методика экономической оценки эффективности опытных эвольвентных лемехов 60
Заключение и выводы по главе 1 61
ГЛАВА 2. Исследование и определение нагрузок, действующих на лемешно-отвальную поверхность плуга. изучение влияния конструктивных параметров лемехов на заглубляющую способность и другие агротехнические характеристики плугов. обоснование параметров лемехов плугов с накладным выдвижным долотом по агротехническим и энергетическим критериям 63
2.1 Постановка задачи. Рабочая гипотеза, обосновывающая направление исследований по созданию нового лемеха с улучшенными характеристиками работоспособности и энергоемкости 63
2.2. Основные факторы, влияющие на устойчивость работы плуга в продольно-вертикальной плоскости 66
2.3. Значения составляющих нагрузок, действующих на корпус и лемех плуга в продольно-вертикальной плоскости 67
2.4. Проверка точности расчетной модели определения нагрузок на лемешный корпус в продольно – вертикальной плоскости 78
2.5. Проведение сравнительных эксплуатационных полевых испытаний и
исследований по оценке нагрузочной способности и качества работы лемешных
плугов, оснащенных опытными и серийными лемехами 80
2.5.1. Общие сведения 80
2.5.2. Программа и методика эксплуатационно-технологических и энергетических исследований и испытаний плугов с опытными и серийными лемехами 81
2.5.3. Результаты тяговых энергетических и агротехнических испытаний и исследований опытных и серийных лемехов. Оценка влияния величины вылета долота лемеха на значения тяговых характеристик плуга 88
2.6. Расчетно- экспериментальная сравнительная оценка заглубляющей способности опытных и серийных лемехов. Оценка влияния величины вылета долота опытного лемеха на заглубляющую способность плуга 93
2.7. Особенности эксплуатационных характеристик эвольвентных лемехов с наклонным (косоустановленным) долотом 99
2.8. Результаты энергетической и эксплуатационно-технологической оценки опытных и серийных лемехов плугов, имеющих значительную наработку (эксплуатационный ресурс) 103
Заключение и выводы по главе 2 107
ГЛАВА 3. Исследование и оценка показателей ресурса и долговечности опытных лемехов в сравнении с серийными. разработка способов повышения износостойкости и прочности опытных лемехов, обоснование и выбор их конструктивно-материаловедческих параметров 109
3.1. Исследование условий эксплуатации и изнашивания серийных наплавленных и монометаллических лемехов плугов. Направления разработок, связанные с повышением их долговечности 109
3.2. Закономерности и особенности изнашивания и условия повышения прочностных и износных характеристик опытных лемехов в сравнении с серийными 113
3.3 Обоснование выбора технологических способов упрочнения (наплавки) лемехов 116
3.4. Обоснование выбора материалов лемехов. Методика лабораторной оценки износостойкости. Проведение стендовых лабораторных испытаний материалов на относительную износостойкость 121
3.5. Обоснование выбора конструктивно-материаловедческих параметров лезвия и долота лемеха, исходя из условий максимальных линейной и конструкционной износостойкости 131
3.6. Методика проведения сравнительных ресурсных испытаний лемехов плугов. Проведение натурных ресурсных испытаний лемехов плугов в сравнении с серийными. Оценка долговечности, износостойкости, работоспособности разработанных изделий 143
3.6.1. Организация полевых натурных сравнительных испытаний опытных и серийных лемехов отечественных плугов 143
3.6.2. Программа и методика проведения полевых ресурсных испытаний лемехов плугов 143
3.6.3. Обобщенные результаты полевых натурных ресурсных испытаний и исследований опытных лемехов в сравнении с серийными. Оценка износостойкости и долговечности 148
Заключение и выводы по главе 3 157
4. Разработка методики проектирования и конструктивно технологических требований к лемеху плуга с повышенными параметрами работоспособности и ресурса
4.1 Общие конструктивно-технологические параметры лемеха плуга повышенного технического уровня 160
4.2. Общие материаловедческо-технологические и технико-экономические требования к материалам основы лемеха плуга повышенной работоспособности 160
4.2.1. Требования к физико-механическим свойствам сталей для изготовления лемехов (таблица 4.1) 161
4.2.2. Требования к химическому составу и цене сталей для лемехов плугов 161
4.3. Методика выбора толщины материала основы лемеха и его долота 161
4.4. Методика выбора угла заострения лезвия лемеха 163
4.5. Методика выбора толщины лезвия лемеха 163
4.6. Требования к материалам упрочняющего покрытия (наплавленного слоя) лемехов 164
4.7. Методика расчета запаса на износ лезвия (или выбора ширины лезвия) 164
4.8. Методика выбора толщины упрочненного (наплавленного) слоя лезвий и долот лемехов 165
Заключение и выводы по главе 4 166
ГЛАВА 5. Экономическая оценка эффективности использования в сельскохозяйственном производстве разработанных новых лемехов плугов с повышенными характеристиками работоспособности и ресурса (оценка их рыночного потенциала). внедрение разработок в производство 167
5.1. Постановка задачи 167
5.2. Определение лимитной цены на разработанные упрочненные лемеха 168
5.2.1 Оценка себестоимости операций упрочнения лемехов и долот 168
5.2.2. Расчетные цены опытных лемехов и долот 171
5.3. Расчет годового экономического эффекта от использования новых разработанных лемехов в сельскохозяйственном производстве 172
5.4. Внедрение разработок в производство 175
Заключение и выводы по главе 5 176
Общие выводы и рекомендации 177
Список использованных источников
