Нож для кормоуборочных машин

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ НОЖ ДЛЯ КОРМОУБОРОЧНЫХ МАШИН(71) Заявитель Государственное научное учреждение Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Ивашко Виктор Викторович Вегера Иван Иванович Голубев Валерий Сергеевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси(57) Нож для кормоуборочных машин, выполненный из среднеуглеродистой легированной стали с улучшенной структурой, состоящий из режущей части с поверхностно закаленным слоем и площадки крепления, отличающийся тем, что как минимум половина ширины площадки крепления имеет поверхностно упрочненную зону.(56) 1. Патент Германии 208827, МПК 21 1/20, 1984. 2. Патент Германии 3139871 А 1, МПК 23 17/00, 1983. 3. Патент Республики Беларусь 2696, МПК 01 34/01 (прототип). Полезная модель относится к области изготовления ножей для кормоуборочных машин. Известны ножи для кормоуборочных машин, состоящие из режущей части и площадки крепления, изготовленные из промышленных марок сталей, подвергнутые объемной термообработке с образованием бейнитной структуры 1. Данные ножи обладают высоким сопротивлением ударным и изгибающим нагрузкам,однако их недостатком является невысокая твердость, что существенно снижает износостойкость режущей части и всего ножа. Тем самым ресурс работы ножа снижается в несколько раз. Известны ножи для кормоуборочных машин, состоящие из режущей части и площадки крепления, у которых на режущие части нанесены износостойкие покрытия 2. 45972008.08.30 Недостатком таких ножей является хрупкость износостойких покрытий при воздействии на них высоких ударных и изгибающих нагрузок, а также инородных тел, попадающих в зону измельчения, например камней. В результате этого на режущей части ножа образуются сколы, выщербленные и зазубренные места, что приводит к его поломке. Наиболее близким к предложенному по технической сущности является нож для кормоуборочных машин, выполненный из среднеуглеродистой легированной стали с улучшенной структурой, состоящий из режущей части и площадки крепления, режущая часть которого имеет поверхностно закаленный слой, полученный с помощью лазерного легирования 3. Данные ножи обладают повышенной износостойкостью и сопротивлением ударным и изгибающим нагрузкам режущей части, однако их недостатком является то, что при очень высоких и критических ударных нагрузках нож деформируется, и это приводит к заклиниванию барабана кормоуборочной машины, на который установлены ножи. В результате данной поломки из строя выходят противорежущая пластина, подшипники и вал барабана, в результате чего кормоуборочной машине требуется длительный и дорогостоящий ремонт. Задачей полезной модели является создание ножей для кормоуборочных машин из среднеуглеродистых легированных марок сталей, обладающих повышенной износостойкостью и ударной вязкостью режущей части, а также имеющих поверхностно упрочненную зону на площадке крепления, наличие которой приводит к разрушению ножа при воздействии на него очень высоких и критических ударных нагрузок. Поставленная задача решается за счет того, что нож для кормоуборочных машин, выполненный из среднеуглеродистой легированной стали с улучшенной структурой, состоящий из режущей части с поверхностно закаленным слоем и площадки крепления, при этом как минимум половина ширины площадки крепления имеет поверхностно упрочненную зону. На фигуре приведена схема ножа для кормоуборочных машин. Нож для кормоуборочных машин состоит из режущей части 1 и площадки крепления 2, которая имеет поверхностно упрочненную зону 3. Ножи кормоуборочных машин в процессе уборки работают в сложнейших условиях,испытывая при этом износ трением, абразивный износ, механические и ударные нагрузки. В этой связи материал, применяемый для изготовления ножей, должен обладать не только высокой прочностью и пластичностью, но и высоким сопротивлением трению. Нынешние технологии изготовления ножей предусматривают использование сталей в улучшенном состоянии, обеспечивающих при этом достаточную прочность, пластичность и ударную вязкость. Тем не менее после такой обработки ножи недолговечны из-за низкой сопротивляемости к износу их режущей части. Поэтому предлагается нож, режущая часть которого имеет поверхностно закаленный слой, полученный с помощью лазерного легирования, что в наибольшей степени отвечает сложным условиям его работы. Однако в процессе работы кормоуборочной машины в зону измельчения попадают инородные тела, например камни или металлические предметы, что приводит к возникновению ударных нагрузок, воздействующих на ножи. В некоторых случаях данные ударные нагрузки очень высоки или превышают критическое значение, что приводит к деформации ножей и заклиниванию барабана, на который они установлены. В результате этой поломки кормоуборочная машина нуждается в длительном и дорогостоящем ремонте. Поэтому предлагается нож, как минимум половина ширины площадки крепления которого имеет поверхностно упрочненную зону, наличие которой приводит к разрушению ножа при воздействии на него очень высоких и критических ударных нагрузок. При этом данная поверхностная зона не нарушает геометрию ножа, не снижает его конструктивной прочности и других технологических и эксплутационных характеристик. Получение такой поверхностно упрочненной зоны может быть достигнуто с применением поверхностной термообработки токами высокой частоты. 2 45972008.08.30 В качестве материалов заготовок ножей кормоуборочных машин КПК-3000 производства Гомсельмаш и импортного комбайнаслужили стали 65 Г и 40 Х в улучшенном состоянии. Ножи, изготовленные из данных сталей, с целью их упрочнения подвергали высокочастотной термической обработке, включающей нагрев режущей кромки и как минимум половины ширины площадки крепления с последующей закалкой и отпуском. Поверхностное упрочнение ножей лазерным легированием проводилось на СО 2 - установке непрерывного действия Комета-2 с выходной мощностью 1 кВт. С целью предотвращения отпуска в процессе лазерного нагрева было предусмотрено принудительное охлаждение водой предварительно упрочненной части ножа. При лазерном легировании поверхностного слоя режущей части ножей использовался ряд тугоплавких карбидов и боридов на основе , В и др. При этом получали гомогенную зону легирования, перемешивание легирующих элементов в расплаве происходило во всем объеме. Качество поверхности было достаточно высоким. В результате проведения сравнительных испытаний было установлено, что ножи,режущие части которых имеют поверхностно закаленный слой, показали повышенное сопротивление износу, ударным и изгибающим нагрузкам, а наличие поверхностно упрочненной зоны площадки крепления позволило избежать серьезных поломок кормоуборочной техники при попадании в зону измельчения инородных предметов, вызывающих очень высокие и критические ударные нагрузки. Нож для кормоуборочных машин из среднеуглеродистой легированной стали, обладающий высокой твердостью и износостойкостью режущей части и имеющий поверхностно упрочненную зону площадки крепления, предлагается использовать для комплектования кормоуборочных машин отечественного и импортного производства. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3