VOTAVA Jiří, ŠMAK Radim, LOZRT Jaroslav, POLCAR Adam, KUMBÁR Vojtěch
(Mendelova univerzita v Brně)
Eliminace opotřebení funkčních ploch u sklízečů cukrové řepy
Wear Elimination on Sugar Beet Harvester Functional Surfaces
Sugar beet harvesters belong to a category of highly stressed machines, where the highest stress is abrasive and erosive. The presented experiment introduces the results of tests of new hard
metal systems which are applied on components under enormous abrassive and errosive stress; its primary objective thus was material analysis under such conditions. The tests worked with materials
with low and middle equivalent of alloying elements. Hard metal was applied by the MAG method without preheating the base material. An original part of the harvester guiding wheel was used
as an etalon. One of the tests consisted of toughness monitoring using Charpy impact testing. The results have a crucial impact on the prediction of the material behaviour under dynamic stress.
There is also a correlation with the hardness values measured using HV method (294 N). For more accurate identification of the structural phases of the applied hard metal, metallographic analysis
was also performed, which clearly confirmed the uniform distribution of carbide parts in the base metal matrix. The stress test was carried out using abrasive container with ceramic fractions;
the individual fractions were between 2 to 5 mm in size, which were selected in order to simulate soils with higher fragmentation. Based on the results of the mechanical tests, it is possible
to predict and recommend the individual tested materials not only for renovation but also for application on a new product.
Stroje pro sklizeň cukrové řepy patří do kategorie enormně namáhaných strojních sestav, u kterých hlavní opotřebení tvoří abrazivní a erozivní degradace. Předložený experiment představuje výsledky
testů nových tvrdokovových systémů, které jsou aplikovány u součástí s enormní abrazivní a erozivní zátěží. Primárním cílem je tedy analýza daného materiálu v podmínkách enormní abrazivní zátěže.
Pro testy byly zvoleny materiály s nízkým a středním ekvivalentem legujících prvků. Aplikace tvrdokovových návarů byla provedena metodou MAG bez předehřevu základního materiálu. Etalonem k jednotlivým
materiálům byl zvolen originální díl z vodicího kola sklízecího stroje. Mezi doprovodné testy bylo zařazeno sledování houževnatosti na Charpyho kladivu. Získaní výsledky mají zásadní vliv na predikci
chování materiálu při dynamickém namáhání. Se získanými výsledky rovněž korelují hodnoty tvrdosti měření metodou HV při zátěži 294 N. Pro přesnější identifikaci strukturních fází aplikovaného tvrdokovu
byla rovněž provedena metalografická analýza, která jednoznačně potvrdila rovnoměrné rozmístění karbidických částí v základní kovové matrici. Pro zátěžový test abrazivního opotřebení byla zvolena
metoda s brusnou nádobou a keramickou drolenkou. Velikost jednotlivých frakcí byla stanovena na 2 a 5 mm. Důvodem je relevantní hodnocení, např. pro půdy s vyšší skeletovitostí. Na základě provedených
mechanických testů lze tedy predikovat a doporučit jednotlivé testované materiály nejen k renovaci, ale rovněž také k základní aplikaci na nový výrobek.
Klíčová slova: abrazivní opotřebení, laboratorní testy, degradace, MAG, navařování, strukturní fáze, tvrdost, stroje pro sklizeň cukrové řepy.