Ысқақ Е.Н., Насенова М., Еділ А.

Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университет

Қажалатын ортада жұмыс атқаратын бөлшектердің жұмыс

беттігін қатайту жолдары

Ауыл шаруашылық техникаларының жер өңдеу құралдары механикалық қажалу түрлерінің бірі – мүжілуге ұшырайды. Сызықтың мүжілуге байланысты бөлшектің жұмыс бөлігінің мөлшерімен пішіні өзгереді, осыған орай ол өзінің атқаратын жұмысына жарамсыз болып қалады. Жер өңдеу құралдарының мүжілуі өте күрделі түрде өтетін үдеріс. Қажалатын ортада жұмыс істейтін көптеген бөлшектер үшін олардың қажалуға төзімділігін арттыру мәселесі әлі шешімін таппаған. Әсіресе қажалуға төзімділігі жоғары бөлшектерді дайындау технологиясы қазіргі талаптардан қалып келеді.

Ауыл шаруашылығы техникаларының жер өңдеу құралдарын дайындау үшін 45Г,65Г,70Г құралмалы болаттарын пайдаланады. Бұндай бөлшектердің жұмыс беттігін дайындау кезінде оларды шынықтырып өңдейді. Бірақ бұның өзі іс жүзінде онша пайдалы емес, себебі құралмалы болаттардан дайындалып шынықтырылған бөлшектердің жұмыс беттігі кварц бөлшектерінің микротырнау және микрокесу әсерлерінен мүжіледі.Бұл темір карбидінің микроқаттылығы (7 ГПа) кварцтың микроқаттылығынан (10 ГПа) біраз төмен болғандықтан. Жер қазатын, жер өңдейтін, дән себетін машиналар және механизмдердің жұмыс құралдарының жұмыс мерзімінің ұзақтығын анықтайтын негізгі фактор болып абразивтік қажалу саналады . Металл беттіктерінің абразивтік ортада үйкеліс барысындағы абразивтік қажалуды зерттеуде бұл үдерістің келесі ерекшеліктерін атаймыз: металл беттігінің топыраққа үйкелісі барысында абразивтік түйіршіктер үйкеліс беттігімен қозғала отырып оны тек қана абразивтік түйіршіктердің нормалды және тангенциальды күштері бөлшек материалының беріктік шегінен жоғары болған жағдайда сылып өтеді. Әрі қарай топырақ түйіршіктерінің мөлшерлер шегі әр түрлі болып келетінін және кейбір құмды топырақтардың түйіршіктері қимасы орташа 0,5…0,6 мм құрайтынын айтуға болады. Осы жағдайда абразивтік түйіршіктер дөңгеленген пішінде болып үшкір қырсыз болады. Үйкелетін беттікке үшкір қырлары жоқ түйіршіктер механикалық қажалу болмайтындай аз қысыммен әсер етеді. Бұндай жағдайда абразивтік түйіршіктер бөлшектердің беткі қабатын микропластикалық деформацияға ұшыратады, бұл тотығып қажалуға әкеліп соқтырады [1].

Бөлшектердің жұмыс істеу шартына сәйкес олардың қажалуы өте қарқынды күйден қарқындылығы төмен жағдайда немесе керісінше болуы мүмкін. Металдардың абразивтік ортада қажалуы өзара кешенді байланысқан көптеген факторларға байланысты . Бұл үйкеліс беттігіне түсетін үздіксіз өзгеріп отыратын күштер, абразив түйіршіктерінің қозғалысы және түйісу үрдістері динамикасының күрделілігі. Осындай көптеген сыртқы факторлардың әсерінен қажалудың аралас үдерістерінің өтуіне жағдай туындайды, мысалы ауыл шаруашылық машиналарының жер өңдеу құралдары [2].

Көптеген жер өңдеу құралдарының кесу жүзінің беттіктері күрделі және қимасының айнымалы болуына байланысты осы уақытқа дейін балқыту және индуктивті балқыту түрлерін кеңінен қолдана алмадық. Бұндай кемшіліктер дуффузиялық қатыру тәсілінде жоқ, бұл тәсіл бойынша желінген құралдарды бұрынғы қалпына келтіруге немесе жаңа құралдар беттіктерін қаптауға болады.

Диффузиялық қатыру технологиялық үдерісі бөлшекті қалпына келтіру үшін төмендегі негізгі операциялардан тұрады:

Ø балқыту беттігін тазалау (активациялау);

Ø дайындаманы кристализаторға орналастыру;

Ø құю материалын балқыту;

Ø беттікпен кристализатор арасындағы саңылауға балқыманы құю;

Ø балқыманың қатуы және бөлшекті суыту;

Диффузиялық қатыру технологиялық үдерісі бөлшек беттігін қатайту үшін төмендегі негізгі операциялардан тұрады:

Ø құю материалын балқыту;

Ø балқыту беттігін тазалау (активациялау);

Ø Беттігі тазаланған бөлшекті балқымаға қысқа мерзімге батыру ;

Ø Балқымадан бөлшекті суырып алу және бөлшекті суыту;

Балқыту беттігін тазалау жоғарғы жиілікті токпен флюстенген беттікті қыздырумен іске асырылады. Флюс ретінде бура және бор ангидриді қолданылады. Балқу барысында флюс беттікті оксидтермен басқада заттардан тазалайды, сонымен қатар тоттығудан қорғайды. Балқытылатын беттікті тазалау 1123...1223 К температурада жүргізіледі.

Осыдан кейін беті тазартылған бөлшекті отқа төзімді материалдан жасалған балқымамен толтырылатын кристализаторға орналастырамыз. Балқытылған қажалуға төзімді материалды құйғаннан кейін мүжілген бөлшектің бұрынғы қалпын кайталайтын құйманың қату процесі түзіледі.

Дайындамаға балқытып құйып қатыру тәсілін 35...50 грамм және мүжілу қалындығы 3...4 мм құрайтын бөлшектерге пайдалануға болады.

Бұндай технология мүжілген бөлшекті бірнеше рет пайдалануға мүмкіндік береді. Сонымен қатар бөлшектердің мүжілу түрі мен мөлшеріне назар аудару қажеттілігі жоқ, балқытуға дейін және балқытудан кейін қосымша механикалық өңдеу керек емес.

Дайындамаға балқытып құйып қатыру тәсілін тек қана керекті жерлері балқытылатын бөлшектерге де қолдануға болады, бұл жағдайда балқытылмайтын жерлер алдын ала арнайы қабатпен қапталады.

Осы тәсілді қолдану барысында балқытылған бөлшектердің қажалуға төзімділігі жаңа бөлшекке қарағанда 2...3 есеге артады. Ал кететін шығын жаңа бөлшектердің бағасынан төмен болады, осыдан осы тәсілдің экономикалық тиімділігі көрініп тұр.

Пайдаланған әдебиеттер тізімі

1. Костецкий Б.И., Филипчук И. Поверхностная прочность материалов при трении. Киев.: Техника, 1976, 292 с.

2. Ткачев В.Н. Износ и повышение долговечности деталей сельскохозяйственных машин. Изд. 2-ое – М.: Машиностроение, 1971, 264 с.