Курс Валют EUR: 43 PLN: 8.40

Обеспечение работоспособности деталей высевающих аппаратов сеялок для пропашных культур

15.09.2017 09:53:27


Одной из основных полевых операций, определяет будущий урожай сельскохозяйственных культур, является посев, от качества которой зависит как динамика лестницы растений, так и активность их роста.


 
Основным отечественным производителем посевной техники было и остается ОАО «Эльворти» (Elvorti) (до 22 апреля 2016 года - ОАО «Красная звезда»). По сравнению с зарубежными предприятиями, отечественный производитель поставляет сельхозпроизводителям различные по назначению и способу агрегатирования посевные машины. За основу разработки новых моделей пропашных сеялок украинские конструкторы положили принципы точного высева - повышение качества распределения семян в строке. Точный высев позволяет повысить урожайность благодаря оптимальному размещению растений по площади питания и сократить расходы на формирование их густоты. Кроме того, это современный дизайн, качество, удобство и надежность в использовании. Все это должны большинство моделей пропашных сеялок ОАО «Эльворти», которые по качеству высева приближаются к лучшим зарубежным аналогам и к тому же два-три раза дешевле. И, что очень важно, отечественные производители не копируют западные модели, а сами создают новые узлы и агрегаты, ориентируясь на достижение агрономии и особенности агротехнологий.
В последнее десятилетие наибольшее распространение для выполнения высева пропашных культур получили пневматические вакуумные пропашные сеялки, среди которых - MashioGaspardo ST-8R, MaterMacc 3 XL 800 (Италия), Kunh Planter, Planter II (Франция), John Deere 1710 (США), Amazone ЕDX 9000-T (Германия), Vega Profi и Vesta Profi (Украина), «Лидагропроммаш» СТВ-12 (Беларусь), «Техника-сервис» ТС-М8000 (Россия) и другие.
Следует отметить, что универсальный, то есть способными лучше обеспечивать высокое качество высева семян, является сеялки с дисковыми вакуумными аппаратами. Наибольшим спросом в нашей стране и за рубежом пользуются 8-ми и 12-рядные сеялки, которые агрегатируются с тракторами класса 1,4 и 2,0. Такая конструкция высевающего аппарата обеспечивает заполнение дозирующих элементов при высоких линейных скоростей их движения, качественное удаление лишнего семена и равномерность подачи его в насиннепровид.


Особенности работы сеялок
Конструкции ряда сеялок не оснащены семяпроводов, а их посевные аппараты имеют нижнее расположение, что улучшает равномерность распределения семян в строке. Но такие посевные аппараты работают в зоне большой запыленности воздуха с увеличенной концентрацией пылевидного абразива, который попадает на поверхности трения дозирующих дисков и уплотнительных прокладок. Пылевидные частицы, оседая на рабочих поверхностях ячеек дозирующих дисков, уменьшают их пропускную способность, формирует постепенную потерю работоспособности высевающего аппарата. Известно, что в состав пыли входят твердые частицы оксидов кремния и алюминия, которые становятся причиной абразивного износа деталей. Особенно это заметно на уплотнительных прокладках, которые отделяют камеры пневмомеханических высевающих аппаратов. В результате их срабатывания изменяется не только степень разрежения воздуха, но и эффективность присасывания семян ячейками дозирующих дисков. В таком случае количество технологически допустимых пропусков высевающих аппаратом растет, что ощутимо снижает показатели надежности выполнения технологического процесса.
Бывают случаи аварийных повреждений высевающих аппаратов, что обусловлено резкими перегрузками. Их, прежде всего, вызывают попадание в высевающего аппарата сеялки посторонних твердых включений, которые могут вызвать заклинивание и повреждение механизмов. Анализ показывает, что интенсивность таких повреждений при качественной предпосевной подготовки зернового материала незначительна, однако они все же имеют место в реальных условиях эксплуатации посевной техники - в пределах 6-9% .Висивний аппарат сеялки Profi Высевающий аппарат сеялки Profi
Поскольку сев пропашных культур проводят в сжатые агротехнические сроки, этот процесс требует высокой надежности сеялок и их узлов. Поэтому недопустимо применять агрегаты с изношенными деталями, в частности дозирующими дисками и уплотнительными прокладками. Во время работы сеялок в ненадлежащем техническом состоянии при соответствующих условиях происходит нарушение процесса высева, что приводит к появлению как разреженных, так и загущенных всходов, к тому же вызывает не только снижение урожайности культур, но и перерасхода семенного материала.

Исходя из этого, разработка мероприятий, обеспечивающих повышение ресурса деталей высевающего комплекта, состоящего из дозированного диска и уплотнительной прокладки, и их безотказную работу в течение всего периода эксплуатации, представляет значительный научный и практический интерес.
Удобными для посева и простыми в ремонте считают сеялки вакуумного типа. Однако качественное, с закладкой в ​​посевное ложе одной семена, посев посевного материала сеялками такого типа возможно лишь при условии надежного захвата семена дозирующими элементами и стабильности параметров системы во время эксплуатации.


Какие сеялки присутствуют на рынке техники сегодня?
Анализ рынка посевной техники показывает, что большинство фирм - производителей пропашных сеялок из общего числа моделей предлагают около 77% сеялок точного высева с пнемовакуумною системой дозирования семян, 17% - с механической системой и только 6% - с системой избыточного давления.
Основным недостатком сеялок вакуумного типа является их низкий межремонтный ресурс, а это приводит к нарушению агротехнических норм при высева пропашных культур. Работы, направленные на повышение показателей долговечности дозированного диска и уплотнительной прокладки высевающих комплектов и качества выполнения посева, являются важными и, безусловно, представляют практический интерес.
По результатам исследования ремонтного фонда установлена ​​суммарная предельная величина срабатывания рабочих органов в месте контакта пары трения диск - прокладка, согласно данным эксплуатационных условий, при наработки 54-59 га составляет 2,4-2,7 мм. На основании опыта использования сеялок для посева пропашных культур рекомендуется величина вибракувального срабатывания - на уровне 2,1-2,3 мм. При соблюдении этого значения агрегат обеспечивает надежность процесса высева (соответствует требованиям серийного посевного комплекта с наработкой в ​​пределах 48-52 га). +

Основным методом ремонта по сей день остается замена изношенных деталей и узлов на новые. Это обусловлено тем, что большинство аграрных предприятий и фермерских хозяйств обычно не имеют собственной ремонтно-обслуживающей базы и соответствующих оборудования и специалистов.
Целесообразно также заметить и тот факт, что ни замена изношенных деталей на новые, ни восстановления их работоспособности не способствуют повышению межремонтного ресурса, а лишь продлевают срок службы высевающего аппарата сеялки. Исходя из этого, в зависимости от условий использования агрегата, как показывают исследования, ресурса нового технического соединение высевающего комплекта диск - прокладка часто не хватает на полный эксплуатационный сезон. Это очень часто снижает параметры работы высевающих аппаратов сеялок и приводит к появлению площадей, засеянных с нарушением агротехнических требований.
Стоит обратить внимание на новые методологические подходы, которые реализованы для снижения интенсивности износа пар трения и повышения их долговечности. Для уменьшения коэффициента трения и укрепления их рабочей поверхности в материал для покрытия можно вводить антифрикционные вещества и твердые смазки, в частности сульфиды, графит, серу, отдельные легкоплавкие металлы и их сплавы, полимеры и тому подобное. Антифрикционный материал выполняет роль смазки, обеспечивает самозмащення пары трения путем образования тонкой легкоподвижных пленки и непрерывное восстановление процессов на рабочей поверхности.

Ресурс пары трения диск - прокладка высевающего аппарата можно повысить путем насыщения уплотнительной прокладки дополнительными точками твердого антифрикционного покрытия. В результате этого поверхности диска и прокладки, которые контактируют в паре диск - прокладка покрываются тонким слоем смазки. Благодаря этому происходит заполнение микронеровностей, уменьшается интенсивность их срабатывания и появляется возможность повысить их ресурс. Применение антифрикционного материала в условиях трения обеспечивает неспособность или малую способность к схватывания с материалом рабочих поверхностей деталей в упомянутом соединении при сохранении желаемой эластичности, а это позволяет увеличить срок службы изделий и снизить затраты рабочего времени на устранение неисправностей.
Самым известным из числа твердых смазочных материалов является графит, имеющий низкий коэффициент трения, хороший уровень сцепления с поверхностью, малое усилие разрушения за применение его в твердом состоянии, низкую стоимость и доступность. Увеличение срока службы пары трения диск - прокладка благодаря использованию антифрикционного материала в условиях трения рекомендуется достигать с помощью эффекта самозмащення. Он заключается в том, что при контакте с уплотнительной прокладкой, которая дополнена точками твердого антифрикционного смазки, уплотненные поверхности покрываются тонким слоем графита. В результате этого происходит заполнение микронеровностей, а поверхности становятся более гладкими.

Анализ характерных причин срабатывания дозирующего диска высевающего аппарата
В процессе его работы зафиксировали колебания величины разрежения воздуха, также заметили, что семена постоянно вибрирует и возвращается с разной угловой скоростью. Такое явление обусловлено прежде всего тем, что во время захвата семян оно пытается перекрыть присмоктувальну ячейку по максимальной площади. Это, в свою очередь, приводит к кратковременной изменения давления в семенной камере, при котором возникает пульсирующий эффект движения семян вокруг присмоктувальнои ячейки, а это приводит к срабатыванию ее кромки.
Анализ изношенных дозирующих дисков указывает на то, что процесс потери их работоспособности осложняется коррозионной разрушением элементов деталей уплотнения прецизионной пары диск - прокладка. Это явление обусловлено окислительными процессами, которые протекают на поверхности дозирующих дисков, и применением химически активных веществ, входящих в состав защитного слоя семян с содержанием различных протравителей, которыми обрабатывают посевной материал пропашных культур. Характер и скорость срабатывания рабочих органов дозировка зависит от физико-химических свойств протравочных сред семян. Образованные на его поверхности оксиды и мультимолекулярных адсорбированные слои толщиной 0,01-0,10 мкм взаимодействуют с рабочими поверхностями дозированного диска и уплотнительной прокладки и усиливают процесс окисления и коррозионного износа. Это ускоряет поверхностное разрушение деталей, приводит к изменению размеров, геометрической формы и свойств поверхностных слоев материала дозирующих дисков.

Как продлить срок работоспособности дозированного диска высевающего аппарата?
Для восстановления поверхности дозированного диска высевающего аппарата можно применить способ нанесения стойкого покрытия путем электроискровой обработки. Использование этого метода предполагает получение защитного слоя покрытия нужной толщины, компенсирует степень износа с учетом припуска на соответствующую восстановительную обработку диска с последующей механической обработкой в ​​пределах шероховатости поверхности дозированного диска Ra = 0,8-1,5 мкм.
Рассмотрим последовательность технологического процесса восстановления дозированного диска, который предусматривает следующие операции: мытье и очистка; Дефектирование; электроискровой обработки; механическую обработку; безабразивных ультразвуковую финишную обработку в пределах шероховатости Ra = 0,020-0,035 мкм; финишное плазменное упрочнение; контроль качества.
Для стабилизации процесса электроискровой обработки предварительно на поверхность диска наносят покрытие, содержащих элементы с низким потенциалом ионизации. Это обеспечивает сохранение и повышение прочности каждого нанесенного слоя и позволяет получить желаемые антифрикционные свойства. К таким веществам относятся: углерод (графит), дисульфид молибдена, дисперсные порошки металлов, слюда, каолин, нитрид бора, аморфный бор, тальк и другие.

Поскольку дозировочный диск сеялки Kunh Planter II отрабатывается только с одной стороны, а вторая, на которой расположены ворушильни флажки, остается без изменений, экспериментальным путем были обнаружены (и подтверждены также другими исследователями) две характерные участки срабатывания поверхности диска: первая - начинается в радиусе 83 мм и заканчивается в радиусе 93 мм, вторая - соответственно в радиусах 98 и 110 мм. Это определяется пределами фактического контакта диска и прокладки высевающего аппарата.
При восстановлении дозировочного диска в местах обоих участков срабатывания с помощью электроискровой установки наносят слой покрытия с применением медно-графитового электрода при таких значений: зарядный ток - 3,7 А; амплитуда импульсов напряжения на накопительных конденсаторах - 95 В; энергия разряда - в пределах 1,6-1,7 Дж; емкость накопительных конденсатов - 360 ± 110 мкм; частота импульсного тока - 100 Гц. При таком режиме толщина слоя нанесенного покрытия компенсирует величину износа, а также припуск на механическую обработку. Применяя электроискровой обработки, получают слой толщиной 15-110 мкм с поверхностью, имеет шероховатость Ra = 2,3-2,6 мкм, твердость поверхности нового слоя НRV = 4-6 ГПа на глубине до 25 мкм.
Шероховатость полученной поверхности характеризуется нестабильной геометрией, то есть высокими пиками и впадинами. В связи с этим поверхность диска имеет небольшую площадь фактического контакта и высокий удельный давление в зоне контакта. Для достижения нужных показателей шероховатости и микрогеометрии проводят механическую обработку поверхности, после чего получают поверхность с шероховатостью в пределах Ra = 0,8-1,5 мкм.

После указанных операций поверхность восстановления диска подвергают безабразивных ультразвуковой обработке с частотой ультразвука в диапазоне 20-24 кГц и его подачей на уровне 0,16 мм / об. и получают поверхность с шероховатостью Ra = 0,020-0,035 мкм. Указанную шероховатость после безабразивных ультразвуковой обработки получают благодаря деформации вершин микронеровностей без снятия материала и создание укрепленного поверхностного слоя ударным воздействием рабочей головки установки. Твердость слоя покрытия на глубине до 25 мкм составит НRV = 8-9 ГПа, а на глубине 25-50 мкм - НRV = 5-7 ГПа. Задекларированных значений достигают путем безабразивных ультразвуковой обработки поверхностного слоя.


Многие заводов-изготовителей в конструкции дисков предусмотрели крепления флажков контактной сваркой. Но мы предлагаем способ перестановки их в другое рабочее положение. Для этого переносят флажки на сработанную поверхность, применив клепки с дополнительной герметизацией заклепок, предусматривает нанесение в зону приклепування герметика. Восстановленные таким образом диски прошли производственную проверку во время высева пропашных культур и показали такие же результаты, что и оригинальные, произведенные на заводе.
Для предоставления особых физико-механических свойств поверхностным слоям диска и сохранение тех, которые созданы предыдущими технологическими операциями, проводят формирование прочного пленочного покрытия толщиной 0,5-3 мкм путем применения финишного плазменного упрочнения.
Пленочное покрытие можно получить по финишного плазменного упрочнения конденсацией с дуговой или высокочастотной плазмы материалами с содержанием кремния, базового состава SiC-SiO2. Это позволяет получить покрытие микротвердостью 50-52 ГПа и коэффициентом трения 0,03-0,08 и повышенной износостойкостью.
Представленные выше технологии восстановления могут быть использованы также для обеспечения работоспособности пары диск - прокладка высевающего аппарата сеялки СУПН-8.

Неотъемлемой составляющей обеспечения надежной работы сеялок является технический осмотр, который заключается в ежесменно и периодической проверке состояния их механизмов и болтовых соединений; очистке от пыли и грязи; регулировании высевающих аппаратов на заданную норму высева. Дважды в сезон разбирают посевные аппараты, дисковые сошники, передаточные механизмы, автомат подъема, маркеры; могут заменить детали, промывают подшипники, регулируют рабочие органы, подтягивают крепления, красят и смазывают сеялку.

Сеялки следует хранить в закрытых помещениях или под навесами. Перед установкой высевающего техники на хранение сеялки очищают от пыли и грязи; семенной и туковый ящики очищают от остатков семян и удобрений; смазывают трущиеся поверхности.Следует помнить, что во время хранения посевные агрегаты устанавливают горизонтально, под сошники и колеса подкладывают деревянные подставки. Резиновые гофрированные семяпроводов снимают и сдают на хранение в закрытых помещений.


Вывод
Таким образом, на качество и эффективность посевных работ влияют не только удачный выбор высевающих аппаратов и дозирующих систем, но и соблюдение агротехнических требований. А это, безусловно, во многом зависит от обеспечения работоспособности сеялок в период эксплуатационного сезона и правильного их хранения в период полевого «покоя».
А. Банный, канд. тех. наук, А. Новицкий, С. Карабиньош, доценты, Ю. Новицкий, студент, НУБиП Украины.



+38 068 087 00 18