УДК
Шустік Л., канд. техн. наук, e-mail: shustik@ukr.net, https://orcid.org/0000-0003-2413- 935X
Погорілий В., e-mail: pogoriliy@ukr.net, https://orcid.org/0000-0002-6867-8120
Гайдай Т., канд. техн. наук, tanusha-h@ukr.net, https://orcid.org/0000-0001-9141-4820
Степченко С., https://orcid.org/0000-0003-2808-9644
Сидоренко С., e-mail : silviya20@ukr.net, https://orcid.org/0000-0001-5046-117X
Лень О., e -mail:kseniyakrukova@bigmir.net
УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого
Анотація.
Мета досліджень – вибір методики, показників та підбір устаткування для порівняння інтенсивності втрати різальної здатності різними типами ножів залежно від циклів навантаження.
Методи і матеріли:
- провести аналітичний огляд та інструментальні дослідження ножів подрібнювальних котків типу КР з різними конструкційними особливостями;
- провести стендові прискорені випробування на основі циклічного ударного навантаження фрагменту ножа внаслідок падіння на імітатор циклів зносу та перевірити залишок різальної здатності на імітаторі різання;
- обґрунтувати коефіцієнт прискорення випробувань як похідної твердості та щільності імітатора, а також відношення енергій падіння фрагмента ножа на стенді та його обертально-поступального руху у полі.
Статистичний аналіз експериментальних даних виконували методом дисперсійного аналізу та інтерпретували стандартними комп’ютерними програмами Excel як графіків.
Результати. Аналіз запропонованого методу визначення інтенсивності втрати різальної здатності ножа під час його падіння на імітатор рослинних решток дав змогу ранжувати різні моделі та встановити їхній відносний ресурс. Негартовані моделі як зі Сталі 45, так і зі Сталі 30MnB5 забезпечують незначний ресурс і їхня залишкова різальна здатність складає лише 15-25 % порівняно з гартованими моделями. Аналізуючи результати досліджень гартована модель ножа зі Сталі 45 витримує в 4 рази більше циклів навантажень порівняно з негартованими моделями, але уступає гартованій модель зі Сталі 30MnB5 (бориста), яка має найвищий ресурс. Навіть після 150 циклів навантажень ( в перерахунку на роботу котка з шириною захвату 12,5 м – наробіток більше 1000 га) вона зберігає більше 55 % початкової різальної здатності, що характеризується незначною інтенсивністю її втрати.
Висновки. Згідно з проведеними випробуваннями інтенсивності втрати різальної здатності ножів найбільш прийнятним варіантом комплектації котків-подрібнювачів є гартована модель зі Сталі 30MnB5 (бориста), яка має найвищий ресурс.
Ключові слова: котки-подрібнювачі , ножі, Сталь 45, Сталь 30MnB5, гартування, дисперсійний аналіз, ударне навантаження.
УДК
МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К УСКОРЕННЫМ ИСПЫТАНИЯМ РЕЖУЩИХ НОЖЕЙ ПОЧВОБРАБАТЫВАЮЩИХ КОТКОВ. СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ПОТЕРИ РЕЖУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ
Шустик Л., канд. техн. наук, e-mail: shustik@ukr.net, https://orcid.org/0000-0003-2413-935X
Погорелый В., e-mail: pogoriliy@ukr.net, https://orcid.org/0000-0002-6867-8120
Гайдай Т., канд. техн. наук, tanusha-h@ukr.net, https://orcid.org/0000-0001-9141-4820
Степченко С., https://orcid.org/0000-0003-2808-9644
Сидоренко С., e-mail : silviya20@ukr.net, https://orcid.org/0000-0001-5046-117X
Лень О., e-mail:kseniyakrukova@bigmir.net
УкрНИИПИТ им. Л. Погорелого
Аннотация.
Цель исследований – анализ конструкционных особенностей и параметров измельчающих ножей для сравнения интенсивности потери режущей способности каждой модели ножей в зависимости от циклов нагрузки.
Методы и материалы:
- провести аналитический обзор и инструментальные исследования ножей измельчающих катков типа КР с разными конструкционными особенностями;
- провести стендовые ускоренные испытания на основе циклической ударной нагрузки фрагмента ножа в результате падения на имитатор циклов износа и проверить остаток режущей способности на имитаторе резки;
- обосновать коэффициент ускорения испытаний как производной твердости и плотности имитатора, а также отношение энергий падения фрагмента ножа на стенде и его вращательно-поступательного движения в поле.
Статистический анализ экспериментальных данных осуществляли методом дисперсионного анализа и интерпретировали стандартными компьютерами Excel в виде графиков.
Результаты. Анализируя предложенный метод определения интенсивности потери режущей способности ножа при его падении на имитатор растительных остатков позволил ранжировать разные модели и установить их относительный ресурс. Незакаленные модели как из Стали 45, так и из Стали 30MnB5 обеспечивают незначительный ресурс и их остаточная режущая способность составляет лишь 15-25 % по сравнению с закалёнными моделями. Анализируя результаты исследований закаливаемая модель ножа из Стали 45 выдерживает в 4 раза больше циклов нагрузок по сравнению с незакаленными моделями, но уступает каленная модель из Стали 30MnB5 (бористая), которая имеет самый высокий ресурс. Даже после 150 циклов нагрузок (в пересчете на работу катка с шириной захвата 12,5 м – наработка более 1000 га) она сохраняет более 55 % начальной режущей способности, что характеризуется незначительной интенсивностью ее потери.
Выводы. Согласно проведенным испытаниям интенсивности потери режущей способности ножей наиболее приемлемым вариантом комплектации катков-измельчителей является закаливаемая модель из Стали 30MnB5 (бориста), имеющая самый высокий ресурс.
Ключевые слова: катки-измельчители, ножи, Сталь 45, Сталь 30MnB5, закаливание, дисперсионный анализ, ударная нагрузка.
UDC
METHODOLOGICAL APPROACHES TO ACCELERATED TESTS OF CRUSHING KNIVES OF GRINDING CATS. COMPARATIVE TESTS OF LOSS OF CUTTING CAPACITY
Shustik L., Ph.D. tech. sciences, e-mail: shustik@ukr.net, https://orcid.org/0000-0003-413-935X
Pogoriliy V., e-mail: pogoriliy@ukr.net, https://orcid.org/0000-0002-6867-8120
Gaidai T., Ph.D. tech. sciences, tanusha-h@ukr.net, https://orcid.org/0000-0001-9141-4820
Stepchenko S., https://orcid.org/0000-0003-2808-9644
Sidorenko S., e-mail: silviya20@ukr.net, https://orcid.org/0000-0001-5046-117X
Len O., e-mail: kseniyakrukova@bigmir.net
Abstract. The purpose of the research is to analyze the design features and parameters of grinding knives to compare the intensity of loss of cutting ability of each of the models of knives depending on the load cycles.
Methods and materials. Conduct an analytical inspection and instrumental studies of the blades of grinding rollers type KR with different design features. Carry out bench accelerated tests based on the cyclic impact load of the knife fragment due to falling on the simulator of wear cycles and check the residual cutting capacity on the cutting simulator. Justify the coefficient of acceleration of tests as a derivative of hardness and density of the simulator, as well as the ratio of the energy of the fall of the knife fragment on the stand and its rotational motion in the field. Statistical analysis of experimental data was performed by analysis of variance and interpreted by standard computer programs Excel in the form of graphs.
Results. Analyzing the proposed method for determining the intensity of loss of cutting ability of the knife when it falls on the simulator of plant debris allowed to rank different models and establish their relative resource. Unhardened models of both 45 and 30MnB5 Steel provide low life and their residual cutting ability is only 15-25% compared to hardened models. Analyzing the research results, the hardened model of a knife made of 45 Steel withstands 4 times more load cycles compared to unhardened models, but is inferior to the hardened model of Steel 30MnB5 (borista), which has the highest resource. Even after 150 load cycles (in terms of the work of a roller with a width of 12.5 m - operating time of more than 1000 ha), it retains more than 55% of the initial cutting ability, which is characterized by low intensity of its loss.
Conclusions. According to the tests of the intensity of loss of cutting ability of knives, the most acceptable option for the equipment of roller-shredders is a hardened model made of 30MnB5 Steel (borista), which has the highest resource.
Key words: rollers - shredders, knives, Steel 45, Steel 30MnB5, hardening, variance analysis, shock loading.