Стадии процесса электромеханического деформирования лезвия дисковых почвообрабатывающих орудий

Электромеханическое деформирование металлов (ЭМД) представляет собой одновременное воздействие на поверхность детали (или на весь локальный объем) электрического тока, вызывающего нагрев металла детали, и силовое воздействие на нагретый участок инструментом в виде "резца", ролика, гладилки и т.д. [1, 2].

Электромеханическое деформирование (ЭМД) лезвий деталей типа диск достигается одновременным воздействием электрического тока на обрабатываемый участок детали, вызывающего нагрев металла, и силовым воздействием на нагретый участок формующим электродом [3].

При ЭМД протекают электрофизические, теплофизические и термомеханические процессы [3]. Следствием электрофизических процессов является выделение теплоты в зоне электрического контакта формующего электрода с восстанавливаемой деталью, следствием теплофизических – теплопередача выделенной теплоты от зоны тепловыделения к детали с теплоотводящей массой. При нагреве обрабатываемого участка детали (Б рис. 1, а,б) по всему его объёму до температуры пластической деформации при выбранном давлении осуществляется процесс пластической деформации [4].

Таким образом, определяющим технологическим параметром процесса ЭМД, по значению которого можно судить о термическом состоянии детали, является температура зоны контакта деталь – теплоотводящая масса, расположенной на пересечении контактной поверхности с нормалью к поверхности контакта электрод-деталь в геометрическом центре контактного пятна (точка А , рис. 1, а, б) [5].

Следует выделить четыре стадии процесса ЭМД: I – стадию термической подготовки; II – стадию термомеханического деформирования; III – стадию термомеханического смещения; IV – стадию доведения деформируемого участка (рис. 2).

Рис. 1. Диск сошника в процессе восстановления его режущей кромки: а) вид в плане; б) сечение по а-а; 1 - электрод; 2 - деталь; 3 - теплоотводящая масса; Б - зона контакта с электродом

На рисунке 2 представлен график изменения температуры точки контакта деталь-теплоотводящая масса, находящейся непосредственно под формирующим электро- дом на протяжении всего процесса ЭМД на интервалах времени четырех перечисленных стадий.

Рис. 2. Стадии процесса ЭМД дискового почвообрабатывающего орудия

В начальный момент времени t=t 0 деталь по всему сечению равномерно нагрета до температуры окружающей среды T CP и, соответственно, температура точки А (рис. 1) также равна T CP .

Продолжительность первой стадии термической подготовки завершается в момент t=t 1 достижения точкой А температуры пластической деформации Т дЕФ .

Вторая стадия термомеханического деформирования значительно короче первой. Она завершается в момент t=t2 достижения точкой А температуры пластической де- формации ТДЕФ. На этой стадии формируется начальный участок заостренной режущей кромки, равный по площади размеру контактного пятна [5].

На протяжении третьей стадии термомеханического перемещения, начиная с момента времени t=t₂ заканчивая моментом времени t=t₃ происходит перемещение материала детали, нагретого до температуры несколько превышающей температуру пластической деформации Т дЕФ + ЛТ в область формирования режущей кромки диска.

Четвертая стадия предназначена для доведения до кондиции режущей кромки начального участка обрабатываемого диска, при перемещении которого под формующим электродом происходила стадия термической подготовки. Она начинается в момент времени t=t3 и завершается в мо- мент времени t=t4.

Необходимость четвертой завершающей стадии обусловлена наличием времени t 1 , затрачиваемого на первой стадии для нагрева зоны восстанавливаемой детали (точка А , рис. 2.а)) до температуры пла-

Таким образом, при рассмотрении процесса электромеханического деформирования (ЭМД) были определены стадии его проведения при восстановлении режущей способности дисковых почвообрабатывающих орудий, произведена схематизация процесса ЭМД, а так же выявлено, что основным технологическим параметром процесса ЭМД, по значению которого можно судить о термическом состоянии детали, является температура зоны контакта деталь – теплоотводящая масса.

стической деформации Т ДЕФ .