Литі модульні трали та перспективні методи виготовлення виливків для спеціальної техніки

Abstract

Умови воєнного часу роблять першочерговими дослідження, спрямовані на підвищення обороноздатності країни. Необхідна також інтенсифікація зусиль по створенню матеріалів із підвищеними властивостями, розроблення ефективних методів, технічних засобів і технологій для збільшення ресурсу різного обладнання та конструкцій як військового, так і цивільного призначення. Розробка високоміцних литих модульних конструкцій для обладнання оборонного чи подвійного застосування сприяє поширенню передових ливарних технологій у галузі оборонно-промислового комплексу. В роботі удосконалено конструкцію модульного тралу шляхом переведення зі зварних деталей на литі модулі (з двох частин), що за вагою доступні для збирання цих точних чавунних виливків в польових умовах, а також при виготовлені для експлуатації в екстремальних умовах рекомендовано їх додатково зміцнювати термообробкою. Запропоновано з науково-технологічним обґрунтуванням новий вид термообробки – гартування литих робочих органів для досягнення диференційної твердості їхніх поверхонь, що в умовах зношування буде приводити до самозагострювання робочих органів землерийного та ґрунтообробного обладнання. Також наведено приклади деталей модульних конструкцій, виготовлених точним литтям за моделями, що газифікуються (метод ЛГМ, Lost Foam Casting). Ці приклади виливків є, по суті, приклади деталей – змінних модулів, якими заміщають зношені деталі. Їхнє виготовлення відпрацьовано методом ЛГМ часто у литому стані з отворами для кріплення, вони практично не потребують механічної обробки. Як і розглянуті трали, так і плуги, культиватори, диско-чизельні борони до сучасних потужних тракторів встановлюються рядами. Зуби для ковшів екскаваторів чи подавальних конвеєрів також монтують рядами. Модульна будова дозволяє заміну зіпсованих модулів (як розхідних матеріалів) на нові чи більш досконалі з мінімальною затримкою експлуатації основних несучих конструкцій, що пов’язані з привідним механізмом чи машиною.

The development of high-strength cast modular structures for defense or dual-use equipment contributes to the spread of Wartime conditions make research aimed at increasing the country's defense capabilities a priority. It is also necessary to intensify efforts to create materials with increased properties, develop effective methods, technical means and technologies to increase the resource of various equipment and structures, both military and civilian. The development of high-strength cast modular structures for defense or dual-use equipment contributes to the spread of advanced foundry technologies in the field of the defense-industrial complex. In the work, the design of the modular trawl was improved by switching from welded parts to cast modules (from two parts), which by weight are available for assembling these precise cast iron castings in the field, and when manufactured for operation in extreme conditions, their additional strengthening by heat treatment is recommended. A new type of heat treatment is proposed with scientific and technological justification - hardening of cast working bodies to achieve differential hardness of their surfaces, which in conditions of wear will lead to self-sharpening of working bodies of earthmoving and soil processing equipment. Also given are examples of details of modular constructions made by precision casting on patterns that are gasified (Lost Foam Casting, LFC). These examples of castings are, in fact, examples of parts - replacement modules that replace worn parts. Their production is developed using the LFC method, often in a cast state with holes for fastening, they practically do not require mechanical processing. Like the discussed trawls, plows, cultivators, disk-chisel harrows are installed in rows to modern powerful tractors. Teeth for buckets of excavators or feed conveyors are also mounted in rows. The modular structure allows the replacement of damaged modules (as consumables) with new or more advanced ones with minimal delay in the operation of the main supporting structures associated with the drive mechanism or machine.