Ермолаев С. В., объединение «Северовостокзолото»
Наливайко В. В. , прииск «Экспериментальный»
Анализ эксплуатации землеройной техники на разработке россыпей Северо-Востока показывает, что абразивное изнашивание деталей бульдозеров является основным признаком, определяющим межремонтный ресурс машин, производительность и технико-экономические показатели бульдозерного парка. В связи с этим представляет интерес изучение износостойкости деталей бульдозеров и рыхлителей.
В процессе абразивного изнашивания поверхностный слой деталей подвергается локальному механическому воздействию твердых частиц, в результате чего микрообъемы материала деформируются, разупрочняются и разрушаются [1]. Наиболее распространенный абразив — кварцевый песок — является главным агентом, участвующим в изнашивании деталей землеройных машин.
Чем выше сопротивление металла изнашиванию, тем больше его износостойкость. Как правило, износостойкость материала повышается с увеличением его твердости. Скорость изнашивания зависит от физико-механических свойств материала детали (твердость, прочность, ударная вязкость), а также от степени абразивности перерабатываемой горной массы, физического состояния грунтов (талые, мерзлые).
Авторами проведено наблюдение за работой бульдозеров Д-572 на прииске «Экспериментальный» в течение промывочного сезона 1971‒1972 гг. Данные по износостойкости деталей приведены в табл. 1.
Таблица 1.
| Детали |
Средний ресурс, машино-часы |
Линейный износ
|
Скорость изнашивания, мм/час |
Классификация вида изнашивания детали (пол М.М. Тененбауму) |
| Палец звена |
1800 |
6 |
0,0033 |
Трение металла по металлу через абразивную прослойку |
| Втулка звена |
1800 |
5 |
0,0027 |
- |
| Звено |
1800 |
8 |
0,0044 |
- |
| Башмак |
3200 |
28 |
0,0087 |
Трение металла об абразив |
| Нож средний |
520 |
60 |
0,1153 |
- |
| Нож крайний |
600 |
35 |
0,0583 |
- |
| Каток опорный |
2000 |
17 |
0,0085 |
Трение металла по металлу через абразивную прослойку |
| Каток поддерживающий |
3400 |
20 |
0,0058 |
- |
| Ведущее колесо (зуб) |
2300 |
10 |
0,0043 |
- |
| Направляющее колесо |
2500 |
12 |
0,0048 |
- |
| Коронка рыхлителя |
6 |
90 |
15,0 |
Трение металла об аброзив |
Наблюдаемые машины работали на гравелисто-галечниковых грунтах, сцементированных глиной. Грунты в талом состоянии имели III категорию крепости, в мерзлом — V (по шкале ЦБПНТ).
Рассматривая полученные данные, необходимо отметить, что все перечисленные детали относятся к категории быстроизнашивающихся: их ресурс работы явно недостаточен для условий горной промышленности Северо-Востока. Основным направлением по увеличению износостойкости деталей ходовой части и исполнительных органов бульдозеров (рыхлителей) следует считать применение качественно новых материалов для их изготовления. Этому должно быть уделено внимание со стороны заводов-изготовителей тракторов центральных районов страны, а также ремонтно-машиностроительных заводов объединения «Северовостокзолото», выпускающих большую номенклатуру запасных частей.
Кроме того, ресурс работы рассматриваемых деталей можно увеличить, применяя упрочняющую наплавку. В отечественной промышленности используется 114 марок износостойких наплавок [2]. Вопрос целесообразного выбора наплавочных материалов в зависимости от условий работы машин, деталей в конечном счете решается по результатам натурных испытаний.
Используя многолетний опыт по восстановлению и упрочению деталей землеройной техники, авторы рекомендуют методы наплавки, приемлемые для ремонтных предприятий объединения «Северовостокзолото».
Комментируя представленные в табл. 2 методы, следует указать на необходимость своевременного проведения наплавочных работ, когда износ деталей находится в пределах требований ТУ 48-43-236—71. Некоторые детали имеют крайне низкий ресурс работы. Например, коронка рыхлителя из стали 110Г13Л производства Оротуканского завода горного оборудования работает до полного износа всего 5‒8 час чистого рыхления. Для увеличения износостойкости коронки первостепенное значение имеет упрочняющая наплавка новой детали. После изнашивания наплавленного слоя коронку следует снять с рыхлителя и вновь наплавить. Многоразовая наплавка позволяет в 3‒5 раз увеличить ресурс работы коронки.
Таблица 2.
| Детали |
Рекомендуемые наплавочные материалы |
||
| для ручной наплавки |
для полуавтоматической наплавки |
для автоматической наплавки |
|
| Палец звена, втулка звена |
Электроды ОЗН—350, ОЗН—400 |
- |
Проволока НП-40Г, НП-50Г (вибродуговая |
| Звено |
- |
Проволока ПП—АН125 |
Проволока ПП-АН120 под флюсом АН-348А |
| Башмак |
- |
Проволока ПП—АН124, Г1П—АН125 |
- |
| Нож средний, нож крайний |
Электроды Т-590, Т-620 |
ПГ1—АН 125 ПП—АН 170 |
Проволока СВ-08А под флюсом АНК-19 |
| Каток опорный, каток поддерживающий |
- |
- |
Проволока СВ-08А под флюсом АНК-18; проволока ПП-АН120 под флюсом АН-348А |
| Колесо ведущее (зуб) |
Электроды ОЗН—350, ОЗН—400 |
- |
- |
| Колесо направляющее |
- |
- |
Проволока СВ-08А под флюсом АН-348А |
|
Коронка рыхлителя
|
Электроды ВСН-6, ВСН-8
|
Проволока ПП—АН 170
|
Проволока СВ-08А под флюсом АНК-19
|
Оценивая изношенные детали бульдозеров (рыхлителей) с точки зрения ремонтопригодности, авторы пришли к выводу, что перечисленные детали пригодны к восстановлению и вторичному использованию. Для массового внедрения технологии упрочняющей наплавки необходимо расширение существующей базы наплавочного производства.
ЛИТЕРАТУРА
1. Тененбаум М. М. Износостойкость конструкционных материалов и деталей машин. М., «Машиностроение», 1966.
2. Xрущев М. М., Бабичев М. А. Износостойкость и структура твердых наплавок. М., «Машиностроение», 1971.