DOI: https://doi.org/10.32515/2414-3820.2023.53.271-284

Restoration and Strengthening of Parts and Tool of Agricultural Machinery Operating in an Abrasive Environment

Mykola Denysenko

About the Authors

Mykola Denysenko, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Nemishayev Vocational College of NUBiP of Ukraine, Kyiv, Ukraine, e-mail: mdenisenko317@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-5474-6399

Abstract

The working bodies of tillage agricultural machines (ploughshare, plow shelf, cultivator paw, harrow disc) work in conditions of abrasive operation, shock loads and the impact of external aggressive environment. Their repair is to restore the original size of parts and wear resistance of functional work surfaces. During the operation of tillage machines and units, the working surfaces are subjected to uneven wear, which reduces the life of parts and increases the cost of their replacement and restoration. The working bodies of tillage agricultural machines (ploughshare, plow shelf, cultivator paw, harrow disc) work in conditions of abrasive operation, shock loads and the impact of external aggressive environment. Their repair is to restore the original size of parts and wear resistance of functional work surfaces. During the operation of tillage machines and units, the working surfaces are subjected to uneven wear, which reduces the life of parts and increases the cost of their replacement and restoration. The current level of operation of agricultural machinery is characterized by increased speeds and high productivity, which, in turn, leads to increased wear of parts. accordingly, the reliability of the recovered ensure the restorative parts. Surfacing makes it possible to obtain layers of any thickness and chemical composition on the working surfaces of parts; apply a welded layer with different properties, ie high hardness and wear resistance. In this work we use point (point) hardening, which consists in micro-dripping of the hard alloy into the surface structure of parts that undergo intense abrasive wear. The geometry of the hardening point is a spherical sector, which facilitates the rapid removal of heat from the surfacing bath in the base metal and the environment, so the hardening points harden at high speed and in a short time. At point strengthening of details one of the main conditions providing stable quality of process - coordination of welding current and arc voltage. The sawtooth profile of the ploughshare blade (cultivator paws) is maintained throughout its service life. providing effective cutting even with the blades worked. We will fully consider the welding stress and deformation of the steel and tungsten carbide, to ensure the using performance of products. About tungsten carbide, we use the most advanced production equipment and the most reasonable production process during the material selection, burdening, pressing and sintering. We always fully consider the special requirements of different products on the strength, hardness, grain size of tungsten carbide.

Keywords

share plough, friction surface, abrasive wear, operating longevity, point welding , with carbide coating (with hard metal)

Full Text:

PDF

References

1. Bobrytsʹkyy, V.M. (2007). Pidvyshchennya znosostiykosti rizalʹnykh elementiv robochykh orhaniv hruntobrobnykh mashyn [Increasing the wear resistance of the cutting elements of the working bodies of tillage machines]. Extended abstract of candidate's thesis. Kyiv [in Ukrainian].

2. Aulin, V.V. (2015). Trybofizychni osnovy pidvyshchennya znosostiykosti detaley ta robochykh orhaniv silʹsʹkohospodarsʹkoyi tekhniky [Tribophysical basics of increasing the wear resistance of parts and working bodies of agricultural machinery]. Extended abstract of doctor's thesis. Khmelʹnytsʹkyy [in Ukrainian].

3. Denysenko, M.I., Zazymko, O.V. & Labunets, V.F. (2016). Doslidzhennia poverkhon tertia robochykh orhaniv gruntoobrobnykh silskohospodarskykh mashyn [Research of friction surfaces of working bodies of tillage agricultural machinesResearch of friction surfaces of working bodies of tillage agricultural machines]. Problemy tertia ta znoshuvannia: nauk.-tekhn. Zhurnal  Problems of friction and wear: science and technology. magazine, 1 (70),150-153 [in Ukrainian].

4. Denysenko, M.I. & Rublʹov, V.I. (2011). Pidvyshchennya dovhovichnosti robochykh orhaniv hruntobrobnykh mashyn z vykorystannyam tochkovoho zmitsnennya [Increasing the durability of the working bodies of tillage machines using point strengthening]. Tekhnika v silskohospodarskomu vyrobnytstvi, haluzeve mashynobuduvannia, avtomatyzatsiia : zb. nauk. prats KNTU  Machinery in Agricultural Production, Industry Machine Building, Automation : Collected Works of KNTU, Issue 24, part.2, 28-35 [in Ukrainian].

5. Denysenko, M.I. & Opalʹchuk, A.S. (2011). Znoshuvannya ta pidvyshchennya dovhovichnosti robochykh orhaniv silʹsʹkohospodarsʹkykh mashyn [Wear and tear and increasing the durability of working bodies of agricultural machines]. Visnyk TNTU  Bulletin of TNTU, part. 2, 201-210 [in Ukrainian].

6. Babinets, A.A. et al. (2020). Vplyv amplitudy i chastoty kolyvan elektrodnoho drotu pry duhovomu naplavlenni na formuvannia i strukturu naplavlenoho metalu i proplavlennia osnovnoho metalu [The influence of the amplitude and frequency of oscillations of the electrode wire during arc welding on the formation and structure of the deposited metal and the penetration of the base metal]. Avtomatychne zvariuvannia  Automatic welding ,10, 26-33 [in Ukrainian].

7. Materialy zvariuvalni. Naplavlennia valka metalu shva dlia khimichnoho analizu. [Welding materials. Welding of a roll of seam metal for chemical analysis.]. (2000). )DSTU ISO 6847:2004 (ISO 6847:2000, IDT), Kyiv [in Ukrainian].

8. Storozhenko M.S. et al. (2020). Rozrobka tekhnolohii i materialiv dlia elektroiskrovoho nanesennia pokryttiv z metoiu pidvyshchennia terminu ekspluatatsii i nadiinosti detalei tekhnolohichnoho i enerhetychnoho obladnannia ta instrumentiv [Development of technologies and materials for electrospark coating in order to increase the service life and reliability of parts of technological and energy equipment and tools] . Avtomatychne zvariuvannia  Automatic welding, 10, 21-24 [in Ukrainian].

9. Voloshchenko, S.M. (2018). Stvorennia naukovykh zasad strukturoutvorennia v vysokomitsnomu chavuni dlia pidvyshchennia znosostiikosti zminnykh detalei silhosptekhniky ta transportu [Creation of scientific foundations of structure formation in high-strength cast iron to increase the wear resistance of variable parts of agricultural machinery and transport] . Doctor's thesis. Kyiv, [in Ukrainian].

Citations

1. Бобрицький, В.М. Підвищення зносостійкості різальних елементів робочих органів ґрунтобробних машин: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.02.04 / Київ, 2007. 20 с.

2. Аулін, В.В. Трибофізичні основи підвищення зносостійкості деталей та робочих органів сільськогосподарської техніки: автореф. дис. … д-ра техн. наук: 05.02.04 / Хмельницький національний університет. Хмельницький, 2015. 36 с.

3. Денисенко М.І., Зазимко О.В., Лабунець В.Ф. Дослідження поверхонь тертя робочих органів ґрунтообробних сільськогосподарських машин. Проблеми тертя та зношування: наук.-техн. журнал. 2016. №1 (70). С.150-153.

4. Денисенко М.І., Рубльов В.І. Підвищення довговічності робочих органів ґрунтообробних машин з використанням точкового зміцнення. Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація : зб. наук. праць КНТУ. 2011. Вип. 24, ч.2. С.28-35.

5. Денисенко М.І., Опальчук А.С. Зношування та підвищення довговічності робочих органів сільськогосподарських машин. Вісник ТНТУ. 2011. Ч.2. С.201-210.

6. Вплив амплітуди і частоти коливань електродного дроту при дуговому наплавленні на формування і структуру наплавленого металу і проплавлення основного металу / А.А. Бабінець та ін. Автоматичне зварювання. 2020. №10. С.26-33.

7. ДСТУ ISO 6847:2004 (ISO 6847:2000, IDT) Матеріали зварювальні. Наплавлення валка металу шва для хімічного аналізу.

8. Розробка технологій і матеріалів для електроіскрового нанесення покриттів з метою підвищення терміну експлуатації і надійності деталей технологічного і енергетичного обладнання та інструментів / М.С. Стороженко та ін. Автоматичне зварювання. 2020. №10. С.21-24.

9. Волощенко С.М. Створення наукових засад структуроутворення в високоміцному чавуні для підвищення зносостійкості змінних деталей сільгосптехніки та транспорту : дис. д-ра техн. наук. / Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України. Київ, 2018. 291 с.

Copyright (c) 2023 Mykola Denysenko