ŽEMĖS DIRBIMO MAŠINŲ DARBO DALIŲ - dspace.lzuu.ltdspace.lzuu.lt/bitstream/1/3627/1/zemes...
Transcript of ŽEMĖS DIRBIMO MAŠINŲ DARBO DALIŲ - dspace.lzuu.ltdspace.lzuu.lt/bitstream/1/3627/1/zemes...
1
ALEKSANDRO STULGINSKIO UNIVERSITETAS
ŽEMĖS ŪKIO INŽINERIJOS FAKULTETAS
Jėgos ir transporto mašinų inžinerijos institutas
Egidijus Katinas
ŽEMĖS DIRBIMO MAŠINŲ DARBO DALIŲ
STIPRINIMAS APVIRINANT KOMPOZICINĖMIS
MEDŽIAGOMIS
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
Studijų sritis technologijos mokslai
Studijų kryptis mechanikos inžinerija
Studijų programa ž ū mechanikos inžinerija
Akademija 2015
2
Baigiamųjų darbų vertinimo komisija
(Patvirtinta Rektoriaus 2015 m balandžio 23 d įsakymu Nr 124ndashPA)
Pirmininkas Europos žemės ūkio inžinierių draugijos narys prof habil dr Bronius Kavolėlis
Nariai 1Žemės ūkio inžinerijos fakulteto dekanas Žemės ūkio inžinerijos ir saugos instituto doc
dr Rolandas Domeika
2 Jėgos ir transporto mašinų inžinerijos instituto prof dr Gvidonas Labeckas
3 Žemės ūkio inžinerijos ir saugos instituto prof Eglė Jotautienė
4 UAB bdquoDojus agroldquo gen dir Audrius Kavaliauskas
Mokslinis vadovas prof dr Vytenis Jankauskas Aleksandro Stulginskio universitetas
Recenzentas doc dr Gediminas Pupinis Aleksandro Stulginskio universitetas
Instituto direktorius prof dr Stasys Slavinskas Aleksandro Stulginskio universitetas
Oponentas prof Egidijus Šarauskis Aleksandro Stulginskio universitetas
3
ALEKSANDRO STULGINSKIO UNIVERSITETAS
ŽEMĖS ŪKIO INŽINERIJOS FAKULTETAS
JĖGOS IR TRANSPORTO MAŠINŲ INŽINERIJOS INSTITUTAS
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
Žemės dirbimo mašinų darbo dalių stiprinimas apvirinant kompozicinėmis medžiagomis
Autorius Egidijus Katinas
Vadovas prof dr Vytenis Jankauskas
Kalba ndash lietuvių
Darbo apimtis ndash 53 p
Lentelių skaičius ndash 2
Paveikslų skaičius ndash 55
Naudota informacijos šaltinių ndash 27
Priedų skaičius ndash 1
Santrauka
Darbe analizuojami pagrindiniai dirvos dirbimo būdai Išsiaiškinama traukos jėgos
priklausomybė nuo darbinio gylio dirvos kietumo priklausomybė nuo įdirbimo būdo bei dirvos ir
darbinio noragėlio sąveika Esant dideliam dirvos kietumui intensyviau dyla padargų darbinės
dalys Darbe nagrinėjami kitų mokslininkų straipsniai apie žemės dirbimo dalių dilimą įvairiose
dirvose
Atliktais tyrimais nustatyta kuri iš pasirinktų komercinių ir pagamintų UAB bdquoAnykščių
varisldquo įmonėje medžiagų yra atspariausia abrazyviniam dilimui bei išmatuotas šiomis
medžiagomis apvirintų sluoksnių kietumas Taip pat nustatyta kokio dydžio volframo karbido
grūdeliai yra atspariausi abrazyviniam dilimui
Reikšminiai žodžiai noragai abrazyvinis dilimas kietumas volframo karbidas
apvirinimas gamybiniai bandymai
4
ALEKSANDRAS STULGINSKIS UNIVERSITY
FACULTY OF AGRICULTURAL ENGINEERING
INSTITUTE OF POWER AND TRANSPORT MACHINERY ENGINEERING
Master theses
Reinforcing working parts of agricultural machines by welding them with composite materials
Author Egidijus Katinas
Supervisor prof dr Vytenis Jankauskas
Language ndash Lithuanian
Pages ndash 53 p
Tables ndash 2
Pictures ndash 55
Sources of literature ndash 27
Annexes ndash 1
Summary
This work analysing the main soil working types Explaining draft forces dependence from
working depth soil hardness dependence from working type and soil contact with share Tillage
parts wear depends from soil hardness In this work is analysing other scientist publications about
soil tillage parts in various soil contents
Investigation part is about defining the best electrodes The special electrodes was made in
JSC ldquoAnykščių varisrdquo company Other electrodes was bought in other various companies On the
experiments was find which electrodes has the highest hardness and wear resistance Also was
defined what size of tungsten carbide has wear resistance
Key words share abrasive wear hardness tungsten carbide overlaying field tests
5
TURINYS
ĮVADAS 7
1 LITERATŪROS APŽVALGA 8
11 Žemės dirbimo technologijų apžvalga ir tendencijos 8
12 Beariminis žemės dirbimas ir įranga 11
13 Traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio 12
14 Dirvos dirbimo padargų įtaka dirvos kietumui 13
15 Dirvos pjovimo noragėliu modelis 15
16 Žemės dirbimo padargų darbo dalių dilimas 17
17 Žemės dirbimo padargų apvirintų sluosknių įtaka atsparumui dilimui 21
18 Informacijos šaltinių apibendrinimas 23
2 TYRIMŲ TIKSLAS IR UŽDAVINIAI 24
21 Tyrimų tikslas 24
22 Tyrimų uždaviniai 24
3 TYRIMŲ METODIKA 25
31 Laboratorinių tyrimų metodika 25
32 Gamybiniai apvirintų noragų atsparumo dilimui tyrimai 26
4 TYRIMŲ REZULTATAI 33
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai 33
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas 34
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas 35
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai 40
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo vertinimas
45
IŠVADOS 49
LITERATŪROS SĄRAŠAS 50
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA 52
PRIEDAI 53
6
SIMBOLIŲ AIŠKINAMASIS ŽODYNAS
c ndash dirvos sukibimas (kohezija) Nm-2
Ca ndash dirvos ndash metalo sukibimas (adhezija) Nm-2
d ndash darbinis gylis m
g ndash laisvojo kritimo pagreitis ms-2
Nc ndash veiksnys lemiantis dirvos geometriją
Nq ndash veiksnys lemiantis dirvos atsparumą noragėlio ardymui
Nγ ndash veiksnys lemiantis dirvos trinties savybes
q ndash dirvos paviršių veikiantis slėgis Nm-2
s ndash trupinamos dirvos plotis į šonus m
w ndash noragėlio plotis m
α ndash noragėlio posvyrio kampas deg
β ndash dirvos pleišto kampas deg
γ ndash dirvos tankis kgm-3
δ ndash dirvos ndash metalo trinties kampas deg
η ndash deformuojamos dirvos į šonus kampas deg
7
ĮVADAS
Žemės dirbimo padargai (giluminiai purentuvai plūgų noragai kultivatorių noragėliai) dirba
ypatingai sunkiomis sąlygomis ndash abrazyvinėje aplinkoje Lietuvos statistikos departamento
duomenimis 2014 m Lietuvoje ariama žemė sudarė ndash apie 1600 tūkst ha plotą Šiuos plotus
ūkininkai įdirba po kelis kartus Vienam ha žemės suarti sunaudojama iki 5756 MJ energijos
(Jasinskas A 2009)
Pagal Lietuvos agrarinės ekonomikos instituto pateikiamas žemės dirbimo technologijų
kainas (Lietuvos agrarinės ekonomikos institutas 2015) už arimą tenka mokėti 45ndash75 eurų už 1
ha 30ndash40 proc šios kainos sudaro technikos remonto ir priežiūros išlaidos Brangstančios dalys
didina įdirbimo savikainą Įdirbant žemę ypatingai dyla darbinės dalys keičiasi paviršių
parametrai todėl neįvykdomi agrotechniniai reikalavimai Norint juos vykdyti reikia nuolat tikrinti
dažniausiai dylančių detalių matmenis pakitus jiems jas keisti naujomis arba ieškoti naujų
remonto būdų bei medžiagų kuriomis nudilęs sluoksnis atnaujinamas Vienas seniausių ir
paprasčiausių atnaujinimo būdų yra elektrolankinis apvirinimas Lietuvos rinkoje siūloma įvairių
elektrodų ir elektrodinių vielų kuriais apvirinti paviršiai tampa ilgaamžiškesni Tačiau nevisada
siūlomi elektrodai yra efektyvūs ir atitinka kainos ir kokybės santykį Norint sužinoti apvirinimo
medžiagų efektyvumą reikia atlikti gamybinius bandymus Šiais bandymais nustatoma medžiaga
kuria atnaujinti darbinį paviršių yra ekonomiškiausia ir efektyviausia atsižvelgiant į darbo
sąnaudas bei prastovos laiką
Pagrindinę įtaką apvirinto sluoksnio dilimo atsparumui turi elektrodo glaiste esančios
medžiagos Ieškoma įvairiausių medžiagų kurios suteiktų atsparumo dilimui tačiau nedidintų
gamybos kaštų Atliekama daug ir įvairiausių bandymų norint sužinoti kokios medžiagos gali
sumažinti paviršių dilimą Lietuvos rinkoje siūloma kelios dešimtys įvairiausių glaistytųjų
elektrodų kurie kaip teigiama gali padėti sumažinti darbinių paviršių nudilimą
Šio magistrantūros studijų darbo metu pagal sudėtį labiausiai atsparią dilimui buvo
pasirinkti 5 skirtingos sudėties glaistytieji elektrodai ir 2 elektrodinės vielos norint patikrinti jų
efektyvumą Tyrimai atlikti ir laboratorinėmis ir lauko sąlygomis Be komercinių medžiagų taip
pat buvo išbandyti UAB bdquoAnykščių varisldquo įmonėje pagaminti naujos sudėties elektrodai kurių
glaiste yra įmaišyti įvairaus dydžio (nuo 0045 iki 071 mm) volframo kabido grūdeliai
8
1 LITERATŪROS APŽVALGA
11 Žemės dirbimo technologijų apžvalga ir tendencijos
Žemės dirbimas ndash tai žemės dirbimo mašinų ir padargų mechaninis poveikis dirvai turintis
tikslą pakeisti fizines ir mechanines dirvos savybes ir biologinę aplinką Taip sudaroma geresnė
aplinka augalų vegetacijai Dažniausiai žemė įdirbama nuėmus derlių ir prieš kitų augalų sėją
(Bogužas ir kt 2013)
Žemės dirbimo padargai būna su verčiamosiomis purenamosiomis ir ravimosiomis
darbinėmis dalimis Verčiamiesiems priklauso padargai kurie savo konstrukcija apverčia dirvos
riekę (verstuviniai plūgai ir verstuviniai skutikliai) purenamiesiems - lėkštiniai skutikliai ištisinio
dirbimo kultivatoriai frezeriai akėčios volai vaikės bei lygintuvai Dažniausiai su šie padargai
apjungiami ty su prie kultivatoriaus montuojami volai ir kiti agregatai Taip vienu važiavimu
traktorius pilnai įdirba dirvą sumažindamas jos suslėgimą Dabar dažniausiai taikomos tokios
žemės dirbimo technologijos 1) ariminė kai dirva ariama verstuviniais plūgais o vėliau purenama
seklaus purenimo padargais 2) beariminė arba supaprastinto (minimalaus) žemės dirbimo - dirva
neariama vietoj plūgo naudojami sudėtiniai padargai arba agregatai dažniausiai sudaryti iš
vertikalių rotorių kultivatoriaus ir seklaus purenimo padargų darbinių dalių 3) tiesioginės sėjos -
sėjama tiesiog į neįdirbtą dirvą ar ražienas specialiosiomis sėjamosiomis (Bogužas ir kt 2013)
Žemės dirbimo būdai
Arimas ndash tai vienas brangiausių ir sunkiausių žemės dirbimo darbų tačiau dar iki šiol
dažniausiai naudojamas dirvos dirbimo būdas Šiuo būdu dirbant žemę apverčiama dirvos riekė ir
užariamos augalų liekanos Žemė ariama verstuviniu plūgu (11 pav) Gaminami vienpusio
(varsniniai) ir abipusio vertimo (lygiojo arimo) plūgai Lygiojo arimo plūgai būna pasukamieji
paverčiamieji ir skersai išdėstytais korpusais Labiausiai paplitę vienpusio vertimo plūgai
(Bogužas ir kt 2013)
9
11 pav Verstuvinis plūgas bdquoKvernelandldquo 1 ndash verstuvė 2 ndash noragas 3 ndash kaltas
(agrotaka 2014)
Skutimas ndash tai seklus dirvos dirbimas lėkštiniais (12 pav) arba noraginiais padargais
Dažniausiai skutamos ražienos dirvos pūdymo dobilienos ar paprasčiausios pievos Šio dirbimo
tikslas pakirsti piktžolių ir kitų augalų šaknis supurenti dirvos paviršių o įvairios organinės
liekanos greičiau pradėtų skaidytis (Bogužas ir kt 2013)
12 pav Lėkštinis skutikas 1 ndash rėmas 2 ndash lėkštė karpytais ašmenimis 3 ndash lėkštė lygiais
ašmenimis (armeduva 2015)
Gilus purenimas atliekamas 25ndash50 cm gyliu Šio purenimo pagrindinis tikslas yra gerinti
augalų auginimo sąlygas kad visi dirvoje vykstantys mikrobiologiniai procesai auginamų augalų
10
mitybos režimas bei dirvožemio drėgnis ir poringumas būtų optimalūs Gilus purenimas
naudojamas ne kiekvienais metais nes sunaudojama daug energijos ekonominių ir laiko išteklių
Gilesnius kaip 30ndash 50 cm sluoksnius purenti patartina kas 3ndash5 metus Giluminis purentuvas
pavaizduotas 13 pav (Bogužas ir kt 2013)
13 pav Giluminis purentuvas bdquoAgrisem cultiplow goldldquo1 ndash rėmas 2 ndash noragas 3 ndash
volas (agrisem 2014)
Frezavimas skirtas sekliai supurenti dirvos paviršių susmulkinti augalų dalis bei įterpti jas į
dirvą Ši dirbimo technologija vienu važiavimu paruošia dirvą sėjai Galima montuoti kartu su
sėjamosiomis arba atskirai Tai mažo našumo didelių energetinių sąnaudų reikalaujantys
labiausiai dirvožemio struktūrą gadinantys padargai todėl retai naudojami tačiau ten kur per
trumpą laiko tarpą reikia paruošti dirvą ir susmulkinti augalų likučius Labai populiarus žemės
dirbimo būdas sodininkystėje ir daržininkystėje (Bogužas ir kt 2013)
14 pav Horizontalaus veleno žemės dirbimo freza bdquoBometldquo 1 ndash rėmas 2 ndash peilis 3 ndash
velenas (romudava 2014)
Dirvos lyginimas atliekamas norint sulyginti nelygumus ir sutrupinti grumstus Neišlyginus
dirvos paviršiaus įdubimų kuriuose pavasarį tirpstant sniegui atsiranda balos ir užmirksta pasėliai
11
bei ganyklos Paviršiaus nelygumai mažina darbo našumą žemė įdirbama blogiau netolygiai
išbarstomos trąšos bei sėjos metu nevienodai įterpiama sėkla ko pasekoje nevienodai auga pasėlis
Dirvos lyginamos taip kad vandens perteklius galėtų laisvai nutekėti arba pasisikirstytų dirvos
paviršiuje ir susigertų į dirvą (Bogužas ir kt 2013)
12 Beariminis žemės dirbimas ir įranga
Žemės dirbimas be verstuvinio plūgo Europoje platesni užmojį įgavo nuo XX a vidurio kai
buvo susintetintas visuotinio veikimo herbicidas parakvatas Lietuvoje toks žemės dirbimas
pradėtas propaguoti tik baigiantis XX šimtmečiui nes trūko mokslinių tyrimų ir praktinės patirties
trukdė agroekologinės bei socialinės ir ekonominės sąlygos herbicidų stoka vėlyvas specialių
padargų atsiradimas rinkoje ir aukštos jų kainos
Patirtis rodo kad žemės ūkio augalų derlius ne visada priklauso nuo žemės dirbimo
intensyvumo Piktžolėms naikinti taikomą gilųjį arimą pakeitė herbicidai naikinantys piktžoles
geriau ir pigiau negu arimas plūgu Platus herbicidų naudojimas leidžia ne tik sumažinti arimo
gylį bet ir visai atsisakyti armens vartymo Arimo metu vykstančius technologinius procesus -
purenimą maišymą trąšų įterpimą gali atlikti purenamieji padargai Po arimo augalų šaknų
vystymosi dirvožemio biologinio aktyvumo bei dirvožemio struktūros susidarymo procesai
lėčiausi o įdirbus kultivatoriumi strėliniais noragėliais gaunamas geriausias efektas
Padargai galintys pakeisti verstuvinį arimą yra skutikai (12 pav) gerai pakertantys
daugiamečių piktžolių šaknis ir kartu purenantys bei maišantys tik viršutinį dirvos sluoksnį
Noraginiame skutike už noragėlių sumontuoti sferiniai diskai kurie sumaišo šį sluoksnį su
šiaudais bei kitomis augalų liekanomis (Bogužas ir kt 2013)
Beariminė žemės dirbimo technologija populiarėja dėl mažų energijos ir laiko sąnaudų
kurios ypatingai svarbios nuimant derlių Dar viena priežastis kodėl populiarėja šis žemės dirbimo
būdas yra remiamas Europos sąjungos Už žiemoti paliktas ražienas jas minimaliai įdirbus
ūkininkas gauna išmokas (mano ūkis 2014) Nustatyta kad atlikus lengvą dirvos paviršiaus
kultivavimą ar taikant tiesioginę sėją ndash gausūs krituliai mažiau ardo dirvožemio struktūrą mažėja
dirvožemio erozija kartu ir mitybos elementų nuostoliai išsiplovimo metu (Husnjak ir kt 2002)
Taikant beariminę žemės dirbimo technologiją dirva įdirbama sekliai 5ndash10 cm gyliu Šio
dirbimo metu supurenami viršutiniai dirvos sluoksniai tačiau gilesni sluoksniai yra nekliudomi ir
dar labiau suspaudžiami Toks dirvos suspaudimas turi neigiamą įtaką sėklų dygimui jų šaknų
vystymuisi ir derliui bei jo kokybei kadangi javams sunku pasisavinti reikalingas medžiagas iš
dirvos(Fuentes ir kt 2004)
12
13 Traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio
Dirbant žemę traktorius traukia žemės dirbimo agregatus Reikalinga traktoriaus galia
priklauso nuo dirbimo pobūdžio atliekant giluminį purenimą reikalingi didesnės galios traktoriai
voluojant ndash atvirščiai mažesnės galios Didelė dalis naudojamos traktoriaus galios priklauso nuo
dirbimo gylio 15 pav pateikiama traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio Paveikslėlyje
pavaizduota žemės dirbimo darbines dalis (PN ndash pirmoje eilėje esančio noragėlio AN ndash antroje
esančio noragėlio ir A ndash kaltinio noragėlio antgalio) veikianti traukos jėga Bandymo metu dirbama
priemolio dirva buvo įdirbama 9 kmh-1 greičiu Paveikslėlyje aiškiai matoma kad darbo dalims
dirbant 10 cm gyliu traukos jėga siekia 1 kN Padidėjus darbiniui gyliui iki 20 cm pirmosios eilės
noragėliui (PN) traukti reikia 5 kN traukos jėgos antros eilės noragėliui (AN) traukti reikia 4 kN
jėgos kaltinio noragėlio antgaliui reikalinga 3 kN traukos jėga
15 pav Traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio įdirbant žemę PN ndash pirminiais
noragėliais AN ndash antriniais noragėliais A ndash akėčvirbalio antgaliais PAN ndash pirminiais ir
antriniais noragėliais (prognozuojama jėga) (ASAE 1980)
Punktyrinės kreivės 15 pav rodo nustatytą Amerikos žemės ūkio inžinerijos draugijos
(ASAE) traukos jėgos priklausomybę nuo darbinio gylio Grafike matoma kad ASAE
apskaičiuota traukos jėga yra 10 mažesnė už tyrimo metu gautą pirmosios eilės noragėlį (PN)
13
veikiančią jėgą ir 19 didesnė už antrosios eilės noragėlį (AN) veikiančią jėgą bei 26 didesnė
už akėčvirbalio noragėlį veikiančią traukos jėgą
Didėjant darbiniam gyliui taip pat didėja traukos jėga o tarp darbinių dalių atsiranda didesnis
reikalingos traukos jėgos skirtumas (Kiss ir kt 1981)
14 Dirvos dirbimo padargų įtaka dirvos kietumui
Dirvos kietumas yra vienas iš pagrindinių rodiklių norint gauti didesnį derlių Gilesniuose
sluoksniuose dirvos kietumas didėja todėl didėja ir reikalinga traktoriaus traukos jėga įdirbant
žemę Turkijoje (Boydas ir kt 2007) priemolio dirvoje buvo atlikti bandymai ir stebimas dirvos
kietumas įdirbus ją įvairiais agregatais 16 pav pavaizduotos pagrindinės šių agregatų darbinės
dalys verstuvinis plūgas plūgas su juostine verstuve diskinis skutikas sunkusis kultivatorius su
spyruokliniais akėčvirbaliais Prie šių agregatų taip pat buvo montuojamas ardelinis volas Visais
žemės dirbimo atvejais dirva buvo įdirbama 20 cm gyliu (Boydas ir kt 2007)
16 pav Dirvos dirbimo bandymo metu naudotos dirvos dirbimo dalys a ndash plūgo
cilindrinė verstuvė b ndash plūgo juostinė verstuvė c ndash diskinio skutiko diskas d ndash sunkiojo
kultivatoriaus noragėlis e ndash ardelinis volas naudotas kartu su verstuviniu plūgu plūgu juostine
verstuve ir diskiniu skutiku f ndash ardelinis volas naudotas su spyruokliniu akėčvirbaliu (Boydas ir
kt 2007)
14
Dirvos įdirbtos trimis skirtingais darbiniais greičiais 125 ms-1 (45 kmh-1) 15 ms-1
(54 kmh-1) ir 175 ms-1 (63 kmh-1) greičiu Šiais agregatais įdirbus dirvą kietmačiu
išmatuojamas jos kietumas (17 pav) Vienoje pusėje pateikiami dirvos kietumai prieš sėją įdirbus
žemę kitoje pusėje pateikiamas dirvos kietumas po sėjos Po sėjos visuose grafikuose matomas
dirvos kietumo padidėjimas taip yra dėl jos suspaudimo sėjant (Boydas ir kt 2007)
17 pav Dirvos kiečio priklausomybė nuo dirvos dirbimo būdo skirtingais greičiais po
įdirbimo ir po sėjos VP ndash verstuvinis plūgas VPV ndash verstuvinis plūgas ir ardelinis volas PJV ndash
plūgas su juostine verstuve PJVV ndash plūgas juostine verstuve su ardeliniu volu DS ndash diskinis
15
skutikas DSV ndash diskinis skutikas su ardeliniu volu SK ndash sunkusis kultivatorius SKV ndash sunkusis
kultivatorius su volu (Boydas ir kt 2007)
Šio bandymo atveju nustatyta kad darbinis greitis turi nedidelę įtaką dirvos kiečiui po
įdirbimo Po sėjos atlikus kietumo matavimą matomi įvairesni rezultatai dirvą dirbant 175 ms-1
(63 kmh-1) greičiu Vienus iš geresnių rezultatų parodė dirvos įdirbimas diskiniu skutiku su
ardeliniu volu (Boydas ir kt 2007)
15 Dirvos pjovimo noragėliu modelis
Dirbant noragėliais dirvą jo judėjimui priešinasi dirva Priklausomai nuo noragėlio pločio
dirva gali prasiskirti judant noragėliui arba judėti noragėlio paviršiumi 18 pav pavaizduota
noragėlio pjaunama dirvos riekė Šiame modelyje nepaisoma judėjimo greičio
18 pav Dirvos judėjimo plokščiu peiliu schema (Singh S 1997)
Pasak Terzaghi (1943) teorijos jėga reikalinga noragėliu pjauti dirvą apskaičiuojama
(Kushwaha ir kt 2003)
wqdNcdNNgdP qc )( 2 (1)
čia γ ndash dirvos tankis kgm-3
g ndash laisvojo kritimo pagreitis ms-2
d ndash darbinis gylis m
Nγ NcNq ndash veiksniai lemiantys dirvos trinties savybes dirvos geometriją ir dirvos atsparumą
noragėlio ardymui
c ndash dirvos sukibimas (kohezija) Nm-2
q ndash dirvos paviršių veikiantis slėgis Nm-2
w ndash noragėlio plotis m
Norint sužinoti reikalingą traukos jėgą noragėliui yra sukurta daug modelių Vienas jų
MckyesndashAli modelis (Kushwaha ir kt 2003) sukurtas 1977 metais Šis modelis (19 pav) panašus
16
į Godwinlsquoo ir Spoorlsquoo modelį Abiem atvejais priimta kad dirvą pjauna noragėlis lygiu paviršiumi
tam tikru kampu ir nepaisoma judėjimo greičio Modeliai skiriasi dirvos riekės pjovimu noragėlio
pabaigoje MckyesndashAli modelyje dirvos riekė ties noragėlio viršūne atpjaunama tiesiai (Mckyes
ir kt 1977)
19 pav MckyesndashAli dirvos pjovimo noragėliu modelis (Mckyes ir kt 1977)
Pagal MckyesndashAli dirvos pjovimo noragėliu modelį traukos jėgos atstojamoji H
apskaičiuojama (Mckyes ir kt 1977)
cot)sin())(( 2 dwCswqdNdNCcdNNgdH aqcac (2)
čia Ca ndash dirvos ndash metalo sukibimas (adhezija) Nm-2
s ndash trupinamos dirvos plotis į šonus m
α ndash noragėlio posvyrio kampas
δ ndash dirvos ndash metalo trinties kampas
β ndash dirvos pleišto kampas
Trupinamos dirvos plotis į šonus s apskaičiuojamas
2
1
2 ))cot(1(sinr
drrs
(3)
SwickndashPerupralm sukūrė modelį įvertinantį noragėlio deformuojamos dirvos į šonus
kampą 110 pav pavaizduotas kampas η
17
110 pav SwickndashPerupralm dirvos pjovimo noragėliu schema (Mckyes ir kt 1977)
Kampas η paskaičiuojamas pagal formulę (Kushwaha ir kt 2003)
r
r )09040460036(sin 1
(4)
Išsiaiškinus dirbamos dirvos judėjimą noragėlio paviršiumi sužinoma kaip dyla darbinis
paviršius kontakto su dirva zonoje kokios jėgos veikiančios Žinant šiuos veiksnius pagal norimą
žemės įdirbimo būdą pasirenkami noragėliai Šiems noragėliams sukuriama forma pagal kurią
nudilimas sumažėtų traktoriaus galios poreikis bei degalų sąnaudos ndash minimalios
16 Žemės dirbimo padargų darbo dalių dilimas
Žemės dirbimo agregatų dalių nudilimas priklauso nuo (GuulndashSimonsen ir kt 2002)
darbinės dalies terminio apdirbimo ir jų formos
darbinės dalies darbo sąlygų (darbinio paviršiaus sąlyčio ploto su dirva darbo
greičio arimo gylio dirvos kiečio)
jėgos tarp dirvos ir darbinės dalies paviršiaus ploto
dirvos drėgmės
dirvoje esančių abrazyvinių dalelių kietumo formos ir jų dydžio
dirvos tankio ir kitų mechaninių dirvos savybių
aplinkos veiksnių ir oro sąlygų
18
Išvardinti faktoriai įtakojantys darbo dalių nudilimą susiję su dirvos sudėtimi bei darbinių
dalių konstrukcija Pagrindinė galimybė sumažinti nudilimą yra darbinio paviršiaus kietinimas
tačiau nereikia pamirši kad didelį kietumą turinčios dalys yra trapios
Kasmet pasaulyje ir Lietuvoje įdirbama tūkstančiai hektarų Tyrimai parodė kad išvystytos
pramonės valstybėse dėl dilimo patiriami nuostoliai sudaro iki 4 bendrojo vidaus produkto
(Jankauskas ir kt 2011) 2014 metais Lietuvos BVP siekė 4593 milijardo JAV dolerių
(trading economics 2015) Todėl realūs dilimo sukeliami nuostoliai Lietuvoje sudaro kiek
daugiau nei 18 milijardo JAV dolerių
Turkijoje atlikti tyrimai parodė kad didžiausias nudilimas yra dirvą ariant plūgu
90ndash 210 gha- 1 Antroje vietoje kultivatoriaus noragėlių nudilimas 60ndash120 gha- 1 akėčvirbalių
nudilimas siekia 30ndash70 gha- 1 (Ulusoy E 1981) Giluminio purentuvo nudilimas siekia
23ndash 40 gha- 1 (Bayhan ir kt 1997)
Vienas iš būdų atnaujinti žemės dirbimo detalių paviršių yra apvirinimas glaistytaisiais
elektrodais Turkijos mokslininkai atliko apvirintų paviršių atsparumo dilimui priemolyje Jų
bandymo objektas buvo 4 giluminio purentuvo noragėliai (111 pav) Vienas jų standartinis kitų
paviršiai apvirinti glaistytais elektrodais Apvirinus paviršių kietumas siekė 50 35 3 HRC
Standartinio noragėlio kietumas ndash 05 HRC Apvirinimo elektrodai pasirinkti dėl jų atsparumo
dilimui ir santykinai nedidelės kainos (Bayhan Y 2006)
111 pav Noragėlių nudilmas (Bayhan Y 2006)
Laboratorinio bandymo metu noragėliai įdirbo 3 km darbo kelią (112 pav) Diagramoje
pateiktas noragėlių santykinis nudilimas į hektarą
19
112 pav Noragėlių nudilimas (Bayhan Y 2006)
Galima pastebėti kad didelę įtaką dilimo atsparumui turi paviršiaus kietumas Standartinis
noragėlis kurio kietumas yra 05 HRC nudilo labiausiai Geriausią rezultatą parodė didžiausio
kietumo apvirintas noragėlis (50 HRC)
Atlikti dilimo tyrimai Varmijos universitete Lenkijoje norint palyginti bdquoKvernelandldquo
noragėlius ir kitus apvirintus glaistytaisiais elektrodais (Napiorkowski ir kt 2011) Noragėlių
cheminės sudėtys buvo panašios Glaistytų elektrodų sudėtyje daugiau nei 20 masės sudarė
chromas Bandymo rezultatai pateikti 113 pav
113 pav bdquoKvernelandldquo noragėlio ir kitų apvirintų glaistytaisiais elektrodais nudilimas
(Napiorkowski ir kt 2011)
Bandymo metu paviršių darbo kelias lygus 10 km Abrazyvinė aplinka smėlingas lengvas
priemolis Naudoti glaistytieji elektrodai bdquoAbradur 64ldquo (7 C 17 Mn 242 Cr) bdquoEstelMn60ldquo
20
(44 C 482 Mn 168 Si 296 Cr) bdquoEstelMoNb60ldquo (511 C 102 Mn 146 Si 219
Cr 7 Nb) (Napiorkowski ir kt 2011) Iš bandymo rezultatų matyti kad mažiausiai nudilo
medžiaga bdquoAbradur 64ldquo Šia medžiaga apvirinto paviršiaus kietumas buvo didžiausias
Čekijoje buvo atlikti tyrimai aplydant plūgo norago paviršių Šių tyrimų metu noragai
apvirinti (114 pav) glaistytaisiais elektrodais kurių legiruojantieji elementai yra chromas ir
volframas Bandymas atliktas smėlingoje priemolio dirvoje skirtingais 10 ir 23 dirvos
drėgnumais Darbinis gylis buvo lygus 20 cm o darbinis greitis 11 kmh-1 (Hrabe ir kt 2013)
114 pav Norago stiprinimo schema (Hrabe ir kt 2013)
Linijos (114 pav) rodo užvirintas siūles stiprinant norago paviršių Pagal gautus rezultatus
(116 pav) matyti kad mažiausiai nudilo noragas apvirintas elektrodais turinčiais volframo
sudėtyje (8) M0 kodu pažymėto bandynio nestiprintas jokiais elektrodais
115 pav Glaistytais elektrodais apvirintų noragų nudilimas (Hrabe ir kt 2013)
115 pav pateikti bandymo rezultatai įdirbant dirvą skirtingoje drėgmėje Visais atvejais
dirvos drėgmė sumažino norago nudilimą 116 pav pateikta tyrimų metu užlydyto metalo masė
ir jo savikaina (Hrabe ir kt 2013)
21
116 pav Glaistytaisiais elektrodais apvirintų noragų užlydyto metalo masė ir kaina
(Hrabe ir kt 2013)
Norago kodas M0 nebuvo apvirinamas todėl nerodoma kaina ir masė M3 medžiaga buvo
atspariausia dilimui tačiau užlydo metalo masė buvo didžiausia tarp tirtųjų Pagal šio tyrimo
duomenis galima pasirinkti optimaliausią ir priimtiniausią kainos ir kokybės santykį
17 Žemės dirbimo padargų apvirintų sluosknių įtaka atsparumui dilimui
Padargo dalies atsparumas dilimui priklauso ne tik nuo užvirinto sluoksnio kietumo bet ir
nuo šio sluoksnio storio Slovakijos žemės ūkio universitete atlikti tyrimai norint išssiaiškinti
užvirintų sluoksnių atsparumą dilimui Atlikti laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai į
įtvirtintą abrazyvą Tyrimams paruošti bandiniai užvirinant ant plieno 12 01420 (steel 12 01420)
vieną du ir tris glaistytųjų elektrodų sluoksnius Visų bandomų elektrodų sudėtyje yra anglies (C)
mangano (Mn) chromo (Cr) silicio (Si) kai kuriuose molibdeno (Mo) vanadžio (V) ir boro (B)
(Kotus ir kt 2013)
Bandyme pateikta užvirintų sluosknių išlydyto metalo masė Pastebima kad visų bandinių
pirmojo sluoksnio masė yra didžiausia Užvirinant kitus sluoksnius išlydyto metalo masė mažėja
117 pav pateikta užvirinto pirmojo sluoksnio atsparumas dilimui kuris apskaičiuojamas
kaip santykis plieno 12 01420 (etalonas) nudilimo ir elektrodais apvirinto bandinio nudilimas
taip pat pateiktas pirmojo sluoksnio visų bandomų elektrodų kietumas
22
117 pav Pirmojo užvirinto sluoksnio atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas (Kotus ir
kt 2013)
118 pav matyti kad užvirinus antrą sluoksnį padidėja bandinių kietumas ir nežymiai
padidėja atsparumas dilimui
118 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus du sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
119 pav parodytas atsparumas dilimui ir bandinių kietumas užvirinus tris sluoksnius Šių
bandinių kietumas yra didžiausias iš visų bandytų sluosksnių todėl ir jų astparumas dilimui yra
didesnis
23
119 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus tris sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
Iš pateiktų grafikų matyti kad vienas užvirintas papildomas sluoksnis padidina 30ndash40
kietumo vienetų Dėl to padidėja tiriamo paviršiaus atsparumas dilimui (Kotus ir kt 2013)
18 Informacijos šaltinių apibendrinimas
Atlikus literatūros šaltinių analizę išsiaiškinta kad darbo dalių dilimas dirvoje sukuria
didelius nuostolius kurie gali siekti net 4 šalies bendrojo vidaus produkto Norint sumažinti
išlaidas pirmiausia reikia išsiaiškinti kaip vyksta judėjimas noragėlio paviršiumi ir veikiančiasias
jėgas Tai išsiaiškinus galima parinkti tam tikrą darbinės dalies formą kuri leistų ne tik sumažinti
dilimą bet ir degalų sąnaudas Nagrinėtoje literatūroje pastebėta kad dirbant didžiausiame gylyje
noragėlius reikalinga didesnė traukos jėga dėl didėjančios pasipriešinimo jėgos kuri veikia
darbinius paviršius taip didindama dilimo nuostolius Ypatingą reikšmę darbinio paviršiaus
nudilimui turi dirvos sudėtis
Apžvelgus atliktus bandymus matyti kad laboratorinių bandymų metu gaunami rezultatai
yra geresni nei lauko sąlygomis Tai yra dėl drėgmės atsirandačios po lietaus nepastovios dirvos
sudėties bei dirvoje esančių akmenų kurie gali žymiai padidinti darbinių dalių nudilimus ir
laboratorinio tyrimo metu suteikiamų idealių sąlygų
24
2 TYRIMŲ TIKSLAS IR UŽDAVINIAI
21 Tyrimų tikslas
Ištirti žemės dirbimo noragų apvirintus sluoksnius gautus komerciniais ir specialiaisiais
elektrodais (su skirtingo grūdėtumo volframo karbidu) atsparumą abrazyviniam dilimui
laboratorinėmis bei gamybinėmis sąlygomis
22 Tyrimų uždaviniai
Ištirti pasirinktomis komercinėmis (apvirinimo elektrodais ir elektrodine viela) bei
sukurtomis UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų noragų sluoksnių kietumą
Atlikti laboratorinius apvirintų noragų sluoksnių atsparumo dilimui bandymus
Atlikti dirvos purentuvo noragų apvirintų tiriamosiomis medžiagomis bandymus
gamybinėmis sąlygomis
Ištirti volframo karbido grūdėtumo apvirinto norago sluoksnyje įtaką abrazyviniam
dilimui
25
3 TYRIMŲ METODIKA
31 Laboratorinių tyrimų metodika
Laboratoriniai apvirintų noragų sluoksnių tyrimai atlikti galimai tiksliai sudarant panašias
sąlygas į žemės dirbimo įrangos darbo sąlygas Apvirinti sluoksniai tiriami šiais tyrimais
dilimas kai abrazyvinės dalelės patenka tarp dviejų kūnų (ASTM G65-94)
kietumo matavimas (Rokvelo kietmatis)
Abrazyvinio dilimo bandymas (31 pav) atliekamas abrazyvinėms dalelėms patenkant tarp
dviejų kūnų Bandymo metu 229 mm skersmens guma padengtas plieninis diskas sukasi 200 min-
1 greičiu trinasi į bandinį Bandinio ir gumos kontakto vietoje patenka kvarcinis smėlis (SiO2)
kurio kietumas siekia 800-1100 HV Arbazyvo grūdeliai yra 250-400 μm skersmens Kvarcinio
smėlio srautas 300 gmin-1 bandymo trukmė 20 min Bandinys apkrautas 130 N apkrova
Bandymo metu abrazyvinės dalelės patekusios tarp gumos ir bandinio paviršiaus ardo bandinio
paviršių savo aštriomis briaunomis įsirėždamos į jo paviršių ir atpjaudamos mikroskopines daleles
31 pav Abrazyvinio dilimo tyrimo bandymo schema 1ndashguma padengtas plieninis
diskas 2ndashabrazyvo tiekimo kanalas 3ndashbandinys 4ndashapkrova 5ndashabrazyvas (Reibrad-Verfahren
1994)
Bandinių kietumas matuotas Rokvelo kietmačiu (KDCndash4524) Šiuo būdu į bandinio paviršių
yra įspaudžiamas kūgio formos įspaudas Bandinio paviršiuje padaromi 5 matavimai skirtingose
vietose Iš gautų rezultatų apkaičiuojamas vidurkis
26
32 Gamybiniai apvirintų noragų atsparumo dilimui tyrimai
Dirvos noragų tyrimas atliktas 2013 m rugpjūčio mėn vidurio Lietuvoje 600 ha dirbamos
žemės ūkininko EGikniaus ūkyje Tyrimas atliktas žemės dirbimo padargu bdquoKockerlingldquo
Padargas tempiamas 170 AG traktoriumi bdquoValtra T170ldquo (32 ir 33 pav) Darbo greitis yra
10 km∙h- 1 Vyraujantis šiose apylinkėse dirvos tipas yra išplautžemiai ir rudžemiai o dirvos
sudėtis smėlingas lengvas priemolis (Volungevičius ir kt 2012)
32 pav Traktorius bdquoValtra T170ldquo ir žemės dirbimo padargas Kockerling
33 pav Žemės dirbimo padargas Kockerling
Žemę įdirba 13 noragų išdėstytų dvejomis eilėmis 80 cm atstumu vienas nuo kito tačiau
antros eilės noragai įmontuoti taip kad įdirbtų žemę tarpe tarp pirmos eilės dviejų noragų (34
pav)
27
34 pav Noragų išdėstymo schema (vaizdas iš viršaus)
Noragas žemę įdirba apie 250plusmn5 mm gyliu Žemės dirbimo gylis dirbamoje dirvoje
nustatomas sustabdant padargą darbo metu ir atkasant noragą Po to išmatuojamas atstumas nuo
norago žemiausio antgalio taško iki žemės paviršiaus (35 pav)
35 pav Žemės dirbimo gylio nustatymas
Noragų nudilimas iki ir po įdirbto tam tikro ražienos ploto įvertinamas masių ir linijiniu
metodais Noragai sverti svarstyklėmis (36 pav) KERN FCB 16K02 (matavimo ribos 0ndash16 kg
04 m
48 m
08 m Ag
reg
ato
ju
dėj
imo
kry
pti
s
Noragas 08 m
Traktoriaus ratai
28
tikslumas 02 g) Noragų linijinis nudilimas (pločio ir storio sumažėjimas) matuotas slankmačiu
(36 pav) ШЦ-125ndash005 (matavimo ribos 0ndash125 mm tikslumas 005 mm)
36 pav Nudilimo matavimo priemonės svarstyklės bdquoKern FCB 16K02ldquo ir slankmatis
ШЦndash125ndash005
Noragas sveriamas prieš apvirinimą ir apvirinus jo darbinį paviršių Šių masių skirtumas
parodo kiek yra aplydyto metalo Taip pat noragas pasveriamas baigus įdirbti numatytą plotą
Norago masės iki ir po lauko įdirbimo skirtumas parodo nudilimą
Linijinis nudilimas apskaičiuojamas išmatuojant slankmačiu norago plotį prieš ir po lauko
įdirbimo Norago pločio matavimo pjūviai parodyti 37 pav
37 pav Norago skerspjūvio matavimo skirtingame darbo gylyje pjūviai (ant kontrolinės
plokštės) 1 ndash noragas 2 ndash užvirinti sluoksniai 3 ndash tarpinė detalė 4 ndash kietlydinis
38 paveikslėlyje parodytas norago skerspjūvis kuriame matuojamas jo plotis ir storis
29
38 pav Norago skerspjūvis L ndash norago plotis (kintamas dydis iki 80 mm) H ndash norago
storis (25 mm) Δl ndash apvirinto sluoksnio storis Δh ndash apvirinto sluoksnio plotis
Noragai (39 pav) pagaminti iš spyruoklinio plieno 65Г ГОСТ 1577-93 (25 mm storio lakšto)
termiškai apdirbti 800-820 degС temperatūroje ir atleisti (340ndash380 degС) tikslu gauti
spyruokliuojančias plieno savybes Jų kietumas 285 HB
39 pav Noragas
Noragą sudaro 3 dalys (310 pav) pagrindinė dalis pagaminta iš spyruoklinio plieno tarpinė
detalė (plienas S355) reikalinga prilituoti kietlydinio antgaliui ir pats kietlydininis antgalis
Noragas
Apvirintas
sluoksnis
H+Δh
L+
Δl
H
L
Šoniniai
apvirinti
sluoksniai
30
a b
310 pav Norago smaigalys 1 ndash spyruoklinis plienas 2 ndash tarpinė detalė 3 ndash kietlydininis
antgalis
Apvirinimo įranga
Noragai apvirinami trifaziu suvirinimo lygintuvu ВД 306 ir suvirinimo pusautomačiu
FANMIG 280 4N MINOR (311 pav)
a b
311 pav Suvirinimo aparatai ВД 306 (a) ir FANMIG 2804N MINOR (b)
Suvirinimo aparato ВД 306 suvirinimo srovės stiprumas nuo 50 iki 350 A Suvirinimo
pusautomačio FANMIG 2804N MINOR 40ndash290 A
Suvirinimo srovė pasirinkta pagal elektrodų ir elektrodinės vielos gamintojų
rekomendacijas
31
Apvirinimo medžiagos
Noragai buvo apvirinami 7 komercinėmis medžiagomis ir specialiaisiais šešiais pagamintais
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais su skirtingais WC grūdo dydžiais
31 lentelėje pateikta informacija apie glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos cheminę
sudėtį apvirinto sluoksnio kietumą bei elektrodų kainą
31 lentelė Komercinių medžiagų (glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos) kaina apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Medžiagos
kodas
Cheminė sudėtis Kietumas1
HRC
Kaina2
EURkg C Cr Si Mn Mo Nb W B V Ti
11 45 33 08 14 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 59ndash63 1159
12 29ndash35 22ndash27 23 ndash ndash ndash ndash 05ndash15 ndash ndash 58ndash64 377
13 5 23 10 08 20 ndash ndash ndash 06 ndash 60ndash62 131
14 3 63 2 12 ndash ndash ndash ndash 50 48 60ndash62 29
15 42 18 27 ndash 85 9 7 ndash ndash ndash 68ndash70 401
16 01 ndash 01 08 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 62ndash66 159
17 07 ndash 1 2 ndash ndash ndash 45 ndash ndash 65ndash68 1304 1- gamintojo pateiktas kietumas 2ndash kainos nurodytos be PVM (2013 m)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash P 0025004 S 00250035
UAB bdquoAnykščių varisldquo buvo sukurti specialūs elektrodai kurių glaiste buvo įmaišytas
skirtingų grūdelių dydžių volframo karbido grūdeliai Volframo karbido (WC) dydis nurodytas 32
lentelėje Didžiausias grūdelio dydis yra 071 mm
32 lentelė Oslash325 mm elektrodais su skirtingais WC grūdelių dydžiais (31ndash36) apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Electro-
decode
Cheminė sudėtis WC
grūdelio
dydis mm
HV005
GPa
Kietumas
HRC C Si Mn W
31 199 106 071 357 07105 631 52 (49ndash55)
32 122 124 069 237 05hellip0355 652 52 (47ndash57)
33 175 126 075 271 0355hellip018 586 554 (53ndash59)
34 177 118 066 366 018hellip009 577 503 (46ndash54)
35 168 114 061 369 009hellip0045 681 528 (51ndash55)
36 187 107 067 314 gt0045 652 546 (51ndash57)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash Ni ndash 005007 Cr ndash
01011 Ti ndash 00520087 P ndash 0007002 S ndash
00490074
Vertinime naudojant masės kriterijų priimta kad noragų WC-Co kietlydinio antgalių
nudilimas yra vienodas ir santykinai mažas lyginant su apvirinamų sluoksnių nudilimu
32
Tyrimo atlikimo eiliškumas
Po vieną pasveriami trylika noragų ir jų masė surašoma į lenteles Po svėrimo noragų
priekiniai paviršiai apvirinami skirtingais elektrodais Noragams atvėsus jie vėl pasveriami
duomenys surašomi į lentelę taip sužinoma apvirinto metalo masė Taip pat slankmačiu
išmatuojamas kiekvieno norago skerspjūvis skirtingame darbo gylyje (37 pav) Atlikus
matavimus noragai montuojami žemės dirbimo agregate ir įdirbamas 80 ha plotas Po įdirbimo
noragai nuimami nuvalomi ir kiekvienas noragas pasveriamas ir išmatuojami priekiniai darbiniai
paviršiai Palyginus duomenis prieš įdirbimą su duomenimis po įdirbimo masės skirtumo būdu
apskaičiuojamas nudilimas Išmatavus ir pasvėrus noragus jų darbiniai paviršiai atnaujinami juos
apvirinant tais pačiais elektrodais Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas apvirinto
priekinio darbinio paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas
110 ha plotas Po įdirbto ploto noragai nuimami nuvalomi ir sveriami o slankmačiu išmatuojamas
apvirinto sluoksnio storis Atlikus matavimus noragai apvirinami trečią kartą atnaujinant jų
priekinį darbinį paviršių Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas priekinio darbinio
paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas 145 ha plotas Po
šio ploto įdirbimo noragai sveriami ir matuojami kaip ir po praėjusių dvejų įdirbimų Gauti
rezultatai suvedami ir apdorojami bdquoExcelldquo programa
Tam kad tyrimų rezultatai būtų statistiškai patikimi kiekviena medžiaga (5 skirtingi
glaistyti elektrodai 2 skirtingos elektrodinės vielos) buvo apvirinti dviejų noragų priekiniai
paviršiai (pav 39) Noragai apvirinti ta pačia medžiaga padarge buvo montuojami skirtingose
eilėse (34 pav) Po to buvo vykdomi du nepriklausomi vienas nuo kito bandymai Viena
medžiaga apvirintų noragų masės ir linijiniai nudilimai buvo sumuojami ir skaičiuojamas šių
parametrų vidurkis Elektrodine viela (Nr 17) buvo apvirintas vienas noragas todėl rezultatuose
pateikiamas ne vidurkis o vieno norago duomenys
33
4 TYRIMŲ REZULTATAI
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai
Bandinių paviršiuje buvo atliekami kietumo matavimai Rokvelo kietmačiu Bandinio
paviršiaus kietumas matuojamas penkiose vietose įspaudžiant kūgio formos įspaudą
Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pavaizduotas 41 pav
41 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
Didžiausią tarp komercinių medžiagų kietumą turi bandiniai Nr 14 15 17 Jų kietumas
yra apie 61 HRC Mažiausias kietumas yra bandinio Nr 16 Jo paviršiaus kietumas apie 52 HRC
Plieno bdquoHardoxldquo kietumas pateiktas kaip palyginamasis
UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintomis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pateiktas
42 pav
0
10
20
30
40
50
60
70
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 38 HRC
34
42 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
42 pav pateiktuose kietumo matavimo rezultatuose matyti kad didžiausias kietumas yra
bandinių Nr 33 ir 36 Tai yra apie 55 HRC Mažiausią kietumą turi bandinys Nr 34 kietumas ndash
apie 50 HRC
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas
Laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai pagal ASTM G65ndash04 atlikti naudojant guma
pedengtą plieninį diską Šio bandymo metu abrazyvas patenka į dviejų kūnų kontaktą Metodika
ir sąlygos pateiktos 31 punkte Bandymo metu trinties kelias yra 2880 m
Atlikus bandymą didžiausią atsparumą dilimui parodė medžiaga Nr 15 Iš 21 lentelės
matome kad šios medžiagos sluoksnio kietumas yra didžiausias todėl tikėtina ir nudilimas
mažiausias
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
31 32 33 34 35 36
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 34 HRC
35
43 pav Komercinių medžiagų atsparumo abrazyviniam dilimui pagal ASTM G65ndash94
standartą bandymo rezultatai
Dilimui atsparaus plieno Hardox 400 bandinio nudilimas parodo ženklų skirtumą tarp šio
bandinio ir apvirintų sluoksnių
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas
Apvirintų sluoksnių gamybinis bandymai atlikti pagal 32 skyriuje apibūdintą eiliškumą
44 pav pateiktas ant norago užvirinto metalo masė Ši masė sudarė pirmąjį užvirintą sluoksnį
44 pav Komercinėmis medžiagomis užvirintų sluoksnių vidutinė masė
Noragų nudilimas įdirbant 80 ha plotą parodytas pav 45
000
005
010
015
020
025
030
035
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Nu
dil
imas
I g
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
R005 = 02 g
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
2
Baigiamųjų darbų vertinimo komisija
(Patvirtinta Rektoriaus 2015 m balandžio 23 d įsakymu Nr 124ndashPA)
Pirmininkas Europos žemės ūkio inžinierių draugijos narys prof habil dr Bronius Kavolėlis
Nariai 1Žemės ūkio inžinerijos fakulteto dekanas Žemės ūkio inžinerijos ir saugos instituto doc
dr Rolandas Domeika
2 Jėgos ir transporto mašinų inžinerijos instituto prof dr Gvidonas Labeckas
3 Žemės ūkio inžinerijos ir saugos instituto prof Eglė Jotautienė
4 UAB bdquoDojus agroldquo gen dir Audrius Kavaliauskas
Mokslinis vadovas prof dr Vytenis Jankauskas Aleksandro Stulginskio universitetas
Recenzentas doc dr Gediminas Pupinis Aleksandro Stulginskio universitetas
Instituto direktorius prof dr Stasys Slavinskas Aleksandro Stulginskio universitetas
Oponentas prof Egidijus Šarauskis Aleksandro Stulginskio universitetas
3
ALEKSANDRO STULGINSKIO UNIVERSITETAS
ŽEMĖS ŪKIO INŽINERIJOS FAKULTETAS
JĖGOS IR TRANSPORTO MAŠINŲ INŽINERIJOS INSTITUTAS
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
Žemės dirbimo mašinų darbo dalių stiprinimas apvirinant kompozicinėmis medžiagomis
Autorius Egidijus Katinas
Vadovas prof dr Vytenis Jankauskas
Kalba ndash lietuvių
Darbo apimtis ndash 53 p
Lentelių skaičius ndash 2
Paveikslų skaičius ndash 55
Naudota informacijos šaltinių ndash 27
Priedų skaičius ndash 1
Santrauka
Darbe analizuojami pagrindiniai dirvos dirbimo būdai Išsiaiškinama traukos jėgos
priklausomybė nuo darbinio gylio dirvos kietumo priklausomybė nuo įdirbimo būdo bei dirvos ir
darbinio noragėlio sąveika Esant dideliam dirvos kietumui intensyviau dyla padargų darbinės
dalys Darbe nagrinėjami kitų mokslininkų straipsniai apie žemės dirbimo dalių dilimą įvairiose
dirvose
Atliktais tyrimais nustatyta kuri iš pasirinktų komercinių ir pagamintų UAB bdquoAnykščių
varisldquo įmonėje medžiagų yra atspariausia abrazyviniam dilimui bei išmatuotas šiomis
medžiagomis apvirintų sluoksnių kietumas Taip pat nustatyta kokio dydžio volframo karbido
grūdeliai yra atspariausi abrazyviniam dilimui
Reikšminiai žodžiai noragai abrazyvinis dilimas kietumas volframo karbidas
apvirinimas gamybiniai bandymai
4
ALEKSANDRAS STULGINSKIS UNIVERSITY
FACULTY OF AGRICULTURAL ENGINEERING
INSTITUTE OF POWER AND TRANSPORT MACHINERY ENGINEERING
Master theses
Reinforcing working parts of agricultural machines by welding them with composite materials
Author Egidijus Katinas
Supervisor prof dr Vytenis Jankauskas
Language ndash Lithuanian
Pages ndash 53 p
Tables ndash 2
Pictures ndash 55
Sources of literature ndash 27
Annexes ndash 1
Summary
This work analysing the main soil working types Explaining draft forces dependence from
working depth soil hardness dependence from working type and soil contact with share Tillage
parts wear depends from soil hardness In this work is analysing other scientist publications about
soil tillage parts in various soil contents
Investigation part is about defining the best electrodes The special electrodes was made in
JSC ldquoAnykščių varisrdquo company Other electrodes was bought in other various companies On the
experiments was find which electrodes has the highest hardness and wear resistance Also was
defined what size of tungsten carbide has wear resistance
Key words share abrasive wear hardness tungsten carbide overlaying field tests
5
TURINYS
ĮVADAS 7
1 LITERATŪROS APŽVALGA 8
11 Žemės dirbimo technologijų apžvalga ir tendencijos 8
12 Beariminis žemės dirbimas ir įranga 11
13 Traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio 12
14 Dirvos dirbimo padargų įtaka dirvos kietumui 13
15 Dirvos pjovimo noragėliu modelis 15
16 Žemės dirbimo padargų darbo dalių dilimas 17
17 Žemės dirbimo padargų apvirintų sluosknių įtaka atsparumui dilimui 21
18 Informacijos šaltinių apibendrinimas 23
2 TYRIMŲ TIKSLAS IR UŽDAVINIAI 24
21 Tyrimų tikslas 24
22 Tyrimų uždaviniai 24
3 TYRIMŲ METODIKA 25
31 Laboratorinių tyrimų metodika 25
32 Gamybiniai apvirintų noragų atsparumo dilimui tyrimai 26
4 TYRIMŲ REZULTATAI 33
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai 33
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas 34
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas 35
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai 40
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo vertinimas
45
IŠVADOS 49
LITERATŪROS SĄRAŠAS 50
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA 52
PRIEDAI 53
6
SIMBOLIŲ AIŠKINAMASIS ŽODYNAS
c ndash dirvos sukibimas (kohezija) Nm-2
Ca ndash dirvos ndash metalo sukibimas (adhezija) Nm-2
d ndash darbinis gylis m
g ndash laisvojo kritimo pagreitis ms-2
Nc ndash veiksnys lemiantis dirvos geometriją
Nq ndash veiksnys lemiantis dirvos atsparumą noragėlio ardymui
Nγ ndash veiksnys lemiantis dirvos trinties savybes
q ndash dirvos paviršių veikiantis slėgis Nm-2
s ndash trupinamos dirvos plotis į šonus m
w ndash noragėlio plotis m
α ndash noragėlio posvyrio kampas deg
β ndash dirvos pleišto kampas deg
γ ndash dirvos tankis kgm-3
δ ndash dirvos ndash metalo trinties kampas deg
η ndash deformuojamos dirvos į šonus kampas deg
7
ĮVADAS
Žemės dirbimo padargai (giluminiai purentuvai plūgų noragai kultivatorių noragėliai) dirba
ypatingai sunkiomis sąlygomis ndash abrazyvinėje aplinkoje Lietuvos statistikos departamento
duomenimis 2014 m Lietuvoje ariama žemė sudarė ndash apie 1600 tūkst ha plotą Šiuos plotus
ūkininkai įdirba po kelis kartus Vienam ha žemės suarti sunaudojama iki 5756 MJ energijos
(Jasinskas A 2009)
Pagal Lietuvos agrarinės ekonomikos instituto pateikiamas žemės dirbimo technologijų
kainas (Lietuvos agrarinės ekonomikos institutas 2015) už arimą tenka mokėti 45ndash75 eurų už 1
ha 30ndash40 proc šios kainos sudaro technikos remonto ir priežiūros išlaidos Brangstančios dalys
didina įdirbimo savikainą Įdirbant žemę ypatingai dyla darbinės dalys keičiasi paviršių
parametrai todėl neįvykdomi agrotechniniai reikalavimai Norint juos vykdyti reikia nuolat tikrinti
dažniausiai dylančių detalių matmenis pakitus jiems jas keisti naujomis arba ieškoti naujų
remonto būdų bei medžiagų kuriomis nudilęs sluoksnis atnaujinamas Vienas seniausių ir
paprasčiausių atnaujinimo būdų yra elektrolankinis apvirinimas Lietuvos rinkoje siūloma įvairių
elektrodų ir elektrodinių vielų kuriais apvirinti paviršiai tampa ilgaamžiškesni Tačiau nevisada
siūlomi elektrodai yra efektyvūs ir atitinka kainos ir kokybės santykį Norint sužinoti apvirinimo
medžiagų efektyvumą reikia atlikti gamybinius bandymus Šiais bandymais nustatoma medžiaga
kuria atnaujinti darbinį paviršių yra ekonomiškiausia ir efektyviausia atsižvelgiant į darbo
sąnaudas bei prastovos laiką
Pagrindinę įtaką apvirinto sluoksnio dilimo atsparumui turi elektrodo glaiste esančios
medžiagos Ieškoma įvairiausių medžiagų kurios suteiktų atsparumo dilimui tačiau nedidintų
gamybos kaštų Atliekama daug ir įvairiausių bandymų norint sužinoti kokios medžiagos gali
sumažinti paviršių dilimą Lietuvos rinkoje siūloma kelios dešimtys įvairiausių glaistytųjų
elektrodų kurie kaip teigiama gali padėti sumažinti darbinių paviršių nudilimą
Šio magistrantūros studijų darbo metu pagal sudėtį labiausiai atsparią dilimui buvo
pasirinkti 5 skirtingos sudėties glaistytieji elektrodai ir 2 elektrodinės vielos norint patikrinti jų
efektyvumą Tyrimai atlikti ir laboratorinėmis ir lauko sąlygomis Be komercinių medžiagų taip
pat buvo išbandyti UAB bdquoAnykščių varisldquo įmonėje pagaminti naujos sudėties elektrodai kurių
glaiste yra įmaišyti įvairaus dydžio (nuo 0045 iki 071 mm) volframo kabido grūdeliai
8
1 LITERATŪROS APŽVALGA
11 Žemės dirbimo technologijų apžvalga ir tendencijos
Žemės dirbimas ndash tai žemės dirbimo mašinų ir padargų mechaninis poveikis dirvai turintis
tikslą pakeisti fizines ir mechanines dirvos savybes ir biologinę aplinką Taip sudaroma geresnė
aplinka augalų vegetacijai Dažniausiai žemė įdirbama nuėmus derlių ir prieš kitų augalų sėją
(Bogužas ir kt 2013)
Žemės dirbimo padargai būna su verčiamosiomis purenamosiomis ir ravimosiomis
darbinėmis dalimis Verčiamiesiems priklauso padargai kurie savo konstrukcija apverčia dirvos
riekę (verstuviniai plūgai ir verstuviniai skutikliai) purenamiesiems - lėkštiniai skutikliai ištisinio
dirbimo kultivatoriai frezeriai akėčios volai vaikės bei lygintuvai Dažniausiai su šie padargai
apjungiami ty su prie kultivatoriaus montuojami volai ir kiti agregatai Taip vienu važiavimu
traktorius pilnai įdirba dirvą sumažindamas jos suslėgimą Dabar dažniausiai taikomos tokios
žemės dirbimo technologijos 1) ariminė kai dirva ariama verstuviniais plūgais o vėliau purenama
seklaus purenimo padargais 2) beariminė arba supaprastinto (minimalaus) žemės dirbimo - dirva
neariama vietoj plūgo naudojami sudėtiniai padargai arba agregatai dažniausiai sudaryti iš
vertikalių rotorių kultivatoriaus ir seklaus purenimo padargų darbinių dalių 3) tiesioginės sėjos -
sėjama tiesiog į neįdirbtą dirvą ar ražienas specialiosiomis sėjamosiomis (Bogužas ir kt 2013)
Žemės dirbimo būdai
Arimas ndash tai vienas brangiausių ir sunkiausių žemės dirbimo darbų tačiau dar iki šiol
dažniausiai naudojamas dirvos dirbimo būdas Šiuo būdu dirbant žemę apverčiama dirvos riekė ir
užariamos augalų liekanos Žemė ariama verstuviniu plūgu (11 pav) Gaminami vienpusio
(varsniniai) ir abipusio vertimo (lygiojo arimo) plūgai Lygiojo arimo plūgai būna pasukamieji
paverčiamieji ir skersai išdėstytais korpusais Labiausiai paplitę vienpusio vertimo plūgai
(Bogužas ir kt 2013)
9
11 pav Verstuvinis plūgas bdquoKvernelandldquo 1 ndash verstuvė 2 ndash noragas 3 ndash kaltas
(agrotaka 2014)
Skutimas ndash tai seklus dirvos dirbimas lėkštiniais (12 pav) arba noraginiais padargais
Dažniausiai skutamos ražienos dirvos pūdymo dobilienos ar paprasčiausios pievos Šio dirbimo
tikslas pakirsti piktžolių ir kitų augalų šaknis supurenti dirvos paviršių o įvairios organinės
liekanos greičiau pradėtų skaidytis (Bogužas ir kt 2013)
12 pav Lėkštinis skutikas 1 ndash rėmas 2 ndash lėkštė karpytais ašmenimis 3 ndash lėkštė lygiais
ašmenimis (armeduva 2015)
Gilus purenimas atliekamas 25ndash50 cm gyliu Šio purenimo pagrindinis tikslas yra gerinti
augalų auginimo sąlygas kad visi dirvoje vykstantys mikrobiologiniai procesai auginamų augalų
10
mitybos režimas bei dirvožemio drėgnis ir poringumas būtų optimalūs Gilus purenimas
naudojamas ne kiekvienais metais nes sunaudojama daug energijos ekonominių ir laiko išteklių
Gilesnius kaip 30ndash 50 cm sluoksnius purenti patartina kas 3ndash5 metus Giluminis purentuvas
pavaizduotas 13 pav (Bogužas ir kt 2013)
13 pav Giluminis purentuvas bdquoAgrisem cultiplow goldldquo1 ndash rėmas 2 ndash noragas 3 ndash
volas (agrisem 2014)
Frezavimas skirtas sekliai supurenti dirvos paviršių susmulkinti augalų dalis bei įterpti jas į
dirvą Ši dirbimo technologija vienu važiavimu paruošia dirvą sėjai Galima montuoti kartu su
sėjamosiomis arba atskirai Tai mažo našumo didelių energetinių sąnaudų reikalaujantys
labiausiai dirvožemio struktūrą gadinantys padargai todėl retai naudojami tačiau ten kur per
trumpą laiko tarpą reikia paruošti dirvą ir susmulkinti augalų likučius Labai populiarus žemės
dirbimo būdas sodininkystėje ir daržininkystėje (Bogužas ir kt 2013)
14 pav Horizontalaus veleno žemės dirbimo freza bdquoBometldquo 1 ndash rėmas 2 ndash peilis 3 ndash
velenas (romudava 2014)
Dirvos lyginimas atliekamas norint sulyginti nelygumus ir sutrupinti grumstus Neišlyginus
dirvos paviršiaus įdubimų kuriuose pavasarį tirpstant sniegui atsiranda balos ir užmirksta pasėliai
11
bei ganyklos Paviršiaus nelygumai mažina darbo našumą žemė įdirbama blogiau netolygiai
išbarstomos trąšos bei sėjos metu nevienodai įterpiama sėkla ko pasekoje nevienodai auga pasėlis
Dirvos lyginamos taip kad vandens perteklius galėtų laisvai nutekėti arba pasisikirstytų dirvos
paviršiuje ir susigertų į dirvą (Bogužas ir kt 2013)
12 Beariminis žemės dirbimas ir įranga
Žemės dirbimas be verstuvinio plūgo Europoje platesni užmojį įgavo nuo XX a vidurio kai
buvo susintetintas visuotinio veikimo herbicidas parakvatas Lietuvoje toks žemės dirbimas
pradėtas propaguoti tik baigiantis XX šimtmečiui nes trūko mokslinių tyrimų ir praktinės patirties
trukdė agroekologinės bei socialinės ir ekonominės sąlygos herbicidų stoka vėlyvas specialių
padargų atsiradimas rinkoje ir aukštos jų kainos
Patirtis rodo kad žemės ūkio augalų derlius ne visada priklauso nuo žemės dirbimo
intensyvumo Piktžolėms naikinti taikomą gilųjį arimą pakeitė herbicidai naikinantys piktžoles
geriau ir pigiau negu arimas plūgu Platus herbicidų naudojimas leidžia ne tik sumažinti arimo
gylį bet ir visai atsisakyti armens vartymo Arimo metu vykstančius technologinius procesus -
purenimą maišymą trąšų įterpimą gali atlikti purenamieji padargai Po arimo augalų šaknų
vystymosi dirvožemio biologinio aktyvumo bei dirvožemio struktūros susidarymo procesai
lėčiausi o įdirbus kultivatoriumi strėliniais noragėliais gaunamas geriausias efektas
Padargai galintys pakeisti verstuvinį arimą yra skutikai (12 pav) gerai pakertantys
daugiamečių piktžolių šaknis ir kartu purenantys bei maišantys tik viršutinį dirvos sluoksnį
Noraginiame skutike už noragėlių sumontuoti sferiniai diskai kurie sumaišo šį sluoksnį su
šiaudais bei kitomis augalų liekanomis (Bogužas ir kt 2013)
Beariminė žemės dirbimo technologija populiarėja dėl mažų energijos ir laiko sąnaudų
kurios ypatingai svarbios nuimant derlių Dar viena priežastis kodėl populiarėja šis žemės dirbimo
būdas yra remiamas Europos sąjungos Už žiemoti paliktas ražienas jas minimaliai įdirbus
ūkininkas gauna išmokas (mano ūkis 2014) Nustatyta kad atlikus lengvą dirvos paviršiaus
kultivavimą ar taikant tiesioginę sėją ndash gausūs krituliai mažiau ardo dirvožemio struktūrą mažėja
dirvožemio erozija kartu ir mitybos elementų nuostoliai išsiplovimo metu (Husnjak ir kt 2002)
Taikant beariminę žemės dirbimo technologiją dirva įdirbama sekliai 5ndash10 cm gyliu Šio
dirbimo metu supurenami viršutiniai dirvos sluoksniai tačiau gilesni sluoksniai yra nekliudomi ir
dar labiau suspaudžiami Toks dirvos suspaudimas turi neigiamą įtaką sėklų dygimui jų šaknų
vystymuisi ir derliui bei jo kokybei kadangi javams sunku pasisavinti reikalingas medžiagas iš
dirvos(Fuentes ir kt 2004)
12
13 Traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio
Dirbant žemę traktorius traukia žemės dirbimo agregatus Reikalinga traktoriaus galia
priklauso nuo dirbimo pobūdžio atliekant giluminį purenimą reikalingi didesnės galios traktoriai
voluojant ndash atvirščiai mažesnės galios Didelė dalis naudojamos traktoriaus galios priklauso nuo
dirbimo gylio 15 pav pateikiama traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio Paveikslėlyje
pavaizduota žemės dirbimo darbines dalis (PN ndash pirmoje eilėje esančio noragėlio AN ndash antroje
esančio noragėlio ir A ndash kaltinio noragėlio antgalio) veikianti traukos jėga Bandymo metu dirbama
priemolio dirva buvo įdirbama 9 kmh-1 greičiu Paveikslėlyje aiškiai matoma kad darbo dalims
dirbant 10 cm gyliu traukos jėga siekia 1 kN Padidėjus darbiniui gyliui iki 20 cm pirmosios eilės
noragėliui (PN) traukti reikia 5 kN traukos jėgos antros eilės noragėliui (AN) traukti reikia 4 kN
jėgos kaltinio noragėlio antgaliui reikalinga 3 kN traukos jėga
15 pav Traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio įdirbant žemę PN ndash pirminiais
noragėliais AN ndash antriniais noragėliais A ndash akėčvirbalio antgaliais PAN ndash pirminiais ir
antriniais noragėliais (prognozuojama jėga) (ASAE 1980)
Punktyrinės kreivės 15 pav rodo nustatytą Amerikos žemės ūkio inžinerijos draugijos
(ASAE) traukos jėgos priklausomybę nuo darbinio gylio Grafike matoma kad ASAE
apskaičiuota traukos jėga yra 10 mažesnė už tyrimo metu gautą pirmosios eilės noragėlį (PN)
13
veikiančią jėgą ir 19 didesnė už antrosios eilės noragėlį (AN) veikiančią jėgą bei 26 didesnė
už akėčvirbalio noragėlį veikiančią traukos jėgą
Didėjant darbiniam gyliui taip pat didėja traukos jėga o tarp darbinių dalių atsiranda didesnis
reikalingos traukos jėgos skirtumas (Kiss ir kt 1981)
14 Dirvos dirbimo padargų įtaka dirvos kietumui
Dirvos kietumas yra vienas iš pagrindinių rodiklių norint gauti didesnį derlių Gilesniuose
sluoksniuose dirvos kietumas didėja todėl didėja ir reikalinga traktoriaus traukos jėga įdirbant
žemę Turkijoje (Boydas ir kt 2007) priemolio dirvoje buvo atlikti bandymai ir stebimas dirvos
kietumas įdirbus ją įvairiais agregatais 16 pav pavaizduotos pagrindinės šių agregatų darbinės
dalys verstuvinis plūgas plūgas su juostine verstuve diskinis skutikas sunkusis kultivatorius su
spyruokliniais akėčvirbaliais Prie šių agregatų taip pat buvo montuojamas ardelinis volas Visais
žemės dirbimo atvejais dirva buvo įdirbama 20 cm gyliu (Boydas ir kt 2007)
16 pav Dirvos dirbimo bandymo metu naudotos dirvos dirbimo dalys a ndash plūgo
cilindrinė verstuvė b ndash plūgo juostinė verstuvė c ndash diskinio skutiko diskas d ndash sunkiojo
kultivatoriaus noragėlis e ndash ardelinis volas naudotas kartu su verstuviniu plūgu plūgu juostine
verstuve ir diskiniu skutiku f ndash ardelinis volas naudotas su spyruokliniu akėčvirbaliu (Boydas ir
kt 2007)
14
Dirvos įdirbtos trimis skirtingais darbiniais greičiais 125 ms-1 (45 kmh-1) 15 ms-1
(54 kmh-1) ir 175 ms-1 (63 kmh-1) greičiu Šiais agregatais įdirbus dirvą kietmačiu
išmatuojamas jos kietumas (17 pav) Vienoje pusėje pateikiami dirvos kietumai prieš sėją įdirbus
žemę kitoje pusėje pateikiamas dirvos kietumas po sėjos Po sėjos visuose grafikuose matomas
dirvos kietumo padidėjimas taip yra dėl jos suspaudimo sėjant (Boydas ir kt 2007)
17 pav Dirvos kiečio priklausomybė nuo dirvos dirbimo būdo skirtingais greičiais po
įdirbimo ir po sėjos VP ndash verstuvinis plūgas VPV ndash verstuvinis plūgas ir ardelinis volas PJV ndash
plūgas su juostine verstuve PJVV ndash plūgas juostine verstuve su ardeliniu volu DS ndash diskinis
15
skutikas DSV ndash diskinis skutikas su ardeliniu volu SK ndash sunkusis kultivatorius SKV ndash sunkusis
kultivatorius su volu (Boydas ir kt 2007)
Šio bandymo atveju nustatyta kad darbinis greitis turi nedidelę įtaką dirvos kiečiui po
įdirbimo Po sėjos atlikus kietumo matavimą matomi įvairesni rezultatai dirvą dirbant 175 ms-1
(63 kmh-1) greičiu Vienus iš geresnių rezultatų parodė dirvos įdirbimas diskiniu skutiku su
ardeliniu volu (Boydas ir kt 2007)
15 Dirvos pjovimo noragėliu modelis
Dirbant noragėliais dirvą jo judėjimui priešinasi dirva Priklausomai nuo noragėlio pločio
dirva gali prasiskirti judant noragėliui arba judėti noragėlio paviršiumi 18 pav pavaizduota
noragėlio pjaunama dirvos riekė Šiame modelyje nepaisoma judėjimo greičio
18 pav Dirvos judėjimo plokščiu peiliu schema (Singh S 1997)
Pasak Terzaghi (1943) teorijos jėga reikalinga noragėliu pjauti dirvą apskaičiuojama
(Kushwaha ir kt 2003)
wqdNcdNNgdP qc )( 2 (1)
čia γ ndash dirvos tankis kgm-3
g ndash laisvojo kritimo pagreitis ms-2
d ndash darbinis gylis m
Nγ NcNq ndash veiksniai lemiantys dirvos trinties savybes dirvos geometriją ir dirvos atsparumą
noragėlio ardymui
c ndash dirvos sukibimas (kohezija) Nm-2
q ndash dirvos paviršių veikiantis slėgis Nm-2
w ndash noragėlio plotis m
Norint sužinoti reikalingą traukos jėgą noragėliui yra sukurta daug modelių Vienas jų
MckyesndashAli modelis (Kushwaha ir kt 2003) sukurtas 1977 metais Šis modelis (19 pav) panašus
16
į Godwinlsquoo ir Spoorlsquoo modelį Abiem atvejais priimta kad dirvą pjauna noragėlis lygiu paviršiumi
tam tikru kampu ir nepaisoma judėjimo greičio Modeliai skiriasi dirvos riekės pjovimu noragėlio
pabaigoje MckyesndashAli modelyje dirvos riekė ties noragėlio viršūne atpjaunama tiesiai (Mckyes
ir kt 1977)
19 pav MckyesndashAli dirvos pjovimo noragėliu modelis (Mckyes ir kt 1977)
Pagal MckyesndashAli dirvos pjovimo noragėliu modelį traukos jėgos atstojamoji H
apskaičiuojama (Mckyes ir kt 1977)
cot)sin())(( 2 dwCswqdNdNCcdNNgdH aqcac (2)
čia Ca ndash dirvos ndash metalo sukibimas (adhezija) Nm-2
s ndash trupinamos dirvos plotis į šonus m
α ndash noragėlio posvyrio kampas
δ ndash dirvos ndash metalo trinties kampas
β ndash dirvos pleišto kampas
Trupinamos dirvos plotis į šonus s apskaičiuojamas
2
1
2 ))cot(1(sinr
drrs
(3)
SwickndashPerupralm sukūrė modelį įvertinantį noragėlio deformuojamos dirvos į šonus
kampą 110 pav pavaizduotas kampas η
17
110 pav SwickndashPerupralm dirvos pjovimo noragėliu schema (Mckyes ir kt 1977)
Kampas η paskaičiuojamas pagal formulę (Kushwaha ir kt 2003)
r
r )09040460036(sin 1
(4)
Išsiaiškinus dirbamos dirvos judėjimą noragėlio paviršiumi sužinoma kaip dyla darbinis
paviršius kontakto su dirva zonoje kokios jėgos veikiančios Žinant šiuos veiksnius pagal norimą
žemės įdirbimo būdą pasirenkami noragėliai Šiems noragėliams sukuriama forma pagal kurią
nudilimas sumažėtų traktoriaus galios poreikis bei degalų sąnaudos ndash minimalios
16 Žemės dirbimo padargų darbo dalių dilimas
Žemės dirbimo agregatų dalių nudilimas priklauso nuo (GuulndashSimonsen ir kt 2002)
darbinės dalies terminio apdirbimo ir jų formos
darbinės dalies darbo sąlygų (darbinio paviršiaus sąlyčio ploto su dirva darbo
greičio arimo gylio dirvos kiečio)
jėgos tarp dirvos ir darbinės dalies paviršiaus ploto
dirvos drėgmės
dirvoje esančių abrazyvinių dalelių kietumo formos ir jų dydžio
dirvos tankio ir kitų mechaninių dirvos savybių
aplinkos veiksnių ir oro sąlygų
18
Išvardinti faktoriai įtakojantys darbo dalių nudilimą susiję su dirvos sudėtimi bei darbinių
dalių konstrukcija Pagrindinė galimybė sumažinti nudilimą yra darbinio paviršiaus kietinimas
tačiau nereikia pamirši kad didelį kietumą turinčios dalys yra trapios
Kasmet pasaulyje ir Lietuvoje įdirbama tūkstančiai hektarų Tyrimai parodė kad išvystytos
pramonės valstybėse dėl dilimo patiriami nuostoliai sudaro iki 4 bendrojo vidaus produkto
(Jankauskas ir kt 2011) 2014 metais Lietuvos BVP siekė 4593 milijardo JAV dolerių
(trading economics 2015) Todėl realūs dilimo sukeliami nuostoliai Lietuvoje sudaro kiek
daugiau nei 18 milijardo JAV dolerių
Turkijoje atlikti tyrimai parodė kad didžiausias nudilimas yra dirvą ariant plūgu
90ndash 210 gha- 1 Antroje vietoje kultivatoriaus noragėlių nudilimas 60ndash120 gha- 1 akėčvirbalių
nudilimas siekia 30ndash70 gha- 1 (Ulusoy E 1981) Giluminio purentuvo nudilimas siekia
23ndash 40 gha- 1 (Bayhan ir kt 1997)
Vienas iš būdų atnaujinti žemės dirbimo detalių paviršių yra apvirinimas glaistytaisiais
elektrodais Turkijos mokslininkai atliko apvirintų paviršių atsparumo dilimui priemolyje Jų
bandymo objektas buvo 4 giluminio purentuvo noragėliai (111 pav) Vienas jų standartinis kitų
paviršiai apvirinti glaistytais elektrodais Apvirinus paviršių kietumas siekė 50 35 3 HRC
Standartinio noragėlio kietumas ndash 05 HRC Apvirinimo elektrodai pasirinkti dėl jų atsparumo
dilimui ir santykinai nedidelės kainos (Bayhan Y 2006)
111 pav Noragėlių nudilmas (Bayhan Y 2006)
Laboratorinio bandymo metu noragėliai įdirbo 3 km darbo kelią (112 pav) Diagramoje
pateiktas noragėlių santykinis nudilimas į hektarą
19
112 pav Noragėlių nudilimas (Bayhan Y 2006)
Galima pastebėti kad didelę įtaką dilimo atsparumui turi paviršiaus kietumas Standartinis
noragėlis kurio kietumas yra 05 HRC nudilo labiausiai Geriausią rezultatą parodė didžiausio
kietumo apvirintas noragėlis (50 HRC)
Atlikti dilimo tyrimai Varmijos universitete Lenkijoje norint palyginti bdquoKvernelandldquo
noragėlius ir kitus apvirintus glaistytaisiais elektrodais (Napiorkowski ir kt 2011) Noragėlių
cheminės sudėtys buvo panašios Glaistytų elektrodų sudėtyje daugiau nei 20 masės sudarė
chromas Bandymo rezultatai pateikti 113 pav
113 pav bdquoKvernelandldquo noragėlio ir kitų apvirintų glaistytaisiais elektrodais nudilimas
(Napiorkowski ir kt 2011)
Bandymo metu paviršių darbo kelias lygus 10 km Abrazyvinė aplinka smėlingas lengvas
priemolis Naudoti glaistytieji elektrodai bdquoAbradur 64ldquo (7 C 17 Mn 242 Cr) bdquoEstelMn60ldquo
20
(44 C 482 Mn 168 Si 296 Cr) bdquoEstelMoNb60ldquo (511 C 102 Mn 146 Si 219
Cr 7 Nb) (Napiorkowski ir kt 2011) Iš bandymo rezultatų matyti kad mažiausiai nudilo
medžiaga bdquoAbradur 64ldquo Šia medžiaga apvirinto paviršiaus kietumas buvo didžiausias
Čekijoje buvo atlikti tyrimai aplydant plūgo norago paviršių Šių tyrimų metu noragai
apvirinti (114 pav) glaistytaisiais elektrodais kurių legiruojantieji elementai yra chromas ir
volframas Bandymas atliktas smėlingoje priemolio dirvoje skirtingais 10 ir 23 dirvos
drėgnumais Darbinis gylis buvo lygus 20 cm o darbinis greitis 11 kmh-1 (Hrabe ir kt 2013)
114 pav Norago stiprinimo schema (Hrabe ir kt 2013)
Linijos (114 pav) rodo užvirintas siūles stiprinant norago paviršių Pagal gautus rezultatus
(116 pav) matyti kad mažiausiai nudilo noragas apvirintas elektrodais turinčiais volframo
sudėtyje (8) M0 kodu pažymėto bandynio nestiprintas jokiais elektrodais
115 pav Glaistytais elektrodais apvirintų noragų nudilimas (Hrabe ir kt 2013)
115 pav pateikti bandymo rezultatai įdirbant dirvą skirtingoje drėgmėje Visais atvejais
dirvos drėgmė sumažino norago nudilimą 116 pav pateikta tyrimų metu užlydyto metalo masė
ir jo savikaina (Hrabe ir kt 2013)
21
116 pav Glaistytaisiais elektrodais apvirintų noragų užlydyto metalo masė ir kaina
(Hrabe ir kt 2013)
Norago kodas M0 nebuvo apvirinamas todėl nerodoma kaina ir masė M3 medžiaga buvo
atspariausia dilimui tačiau užlydo metalo masė buvo didžiausia tarp tirtųjų Pagal šio tyrimo
duomenis galima pasirinkti optimaliausią ir priimtiniausią kainos ir kokybės santykį
17 Žemės dirbimo padargų apvirintų sluosknių įtaka atsparumui dilimui
Padargo dalies atsparumas dilimui priklauso ne tik nuo užvirinto sluoksnio kietumo bet ir
nuo šio sluoksnio storio Slovakijos žemės ūkio universitete atlikti tyrimai norint išssiaiškinti
užvirintų sluoksnių atsparumą dilimui Atlikti laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai į
įtvirtintą abrazyvą Tyrimams paruošti bandiniai užvirinant ant plieno 12 01420 (steel 12 01420)
vieną du ir tris glaistytųjų elektrodų sluoksnius Visų bandomų elektrodų sudėtyje yra anglies (C)
mangano (Mn) chromo (Cr) silicio (Si) kai kuriuose molibdeno (Mo) vanadžio (V) ir boro (B)
(Kotus ir kt 2013)
Bandyme pateikta užvirintų sluosknių išlydyto metalo masė Pastebima kad visų bandinių
pirmojo sluoksnio masė yra didžiausia Užvirinant kitus sluoksnius išlydyto metalo masė mažėja
117 pav pateikta užvirinto pirmojo sluoksnio atsparumas dilimui kuris apskaičiuojamas
kaip santykis plieno 12 01420 (etalonas) nudilimo ir elektrodais apvirinto bandinio nudilimas
taip pat pateiktas pirmojo sluoksnio visų bandomų elektrodų kietumas
22
117 pav Pirmojo užvirinto sluoksnio atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas (Kotus ir
kt 2013)
118 pav matyti kad užvirinus antrą sluoksnį padidėja bandinių kietumas ir nežymiai
padidėja atsparumas dilimui
118 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus du sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
119 pav parodytas atsparumas dilimui ir bandinių kietumas užvirinus tris sluoksnius Šių
bandinių kietumas yra didžiausias iš visų bandytų sluosksnių todėl ir jų astparumas dilimui yra
didesnis
23
119 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus tris sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
Iš pateiktų grafikų matyti kad vienas užvirintas papildomas sluoksnis padidina 30ndash40
kietumo vienetų Dėl to padidėja tiriamo paviršiaus atsparumas dilimui (Kotus ir kt 2013)
18 Informacijos šaltinių apibendrinimas
Atlikus literatūros šaltinių analizę išsiaiškinta kad darbo dalių dilimas dirvoje sukuria
didelius nuostolius kurie gali siekti net 4 šalies bendrojo vidaus produkto Norint sumažinti
išlaidas pirmiausia reikia išsiaiškinti kaip vyksta judėjimas noragėlio paviršiumi ir veikiančiasias
jėgas Tai išsiaiškinus galima parinkti tam tikrą darbinės dalies formą kuri leistų ne tik sumažinti
dilimą bet ir degalų sąnaudas Nagrinėtoje literatūroje pastebėta kad dirbant didžiausiame gylyje
noragėlius reikalinga didesnė traukos jėga dėl didėjančios pasipriešinimo jėgos kuri veikia
darbinius paviršius taip didindama dilimo nuostolius Ypatingą reikšmę darbinio paviršiaus
nudilimui turi dirvos sudėtis
Apžvelgus atliktus bandymus matyti kad laboratorinių bandymų metu gaunami rezultatai
yra geresni nei lauko sąlygomis Tai yra dėl drėgmės atsirandačios po lietaus nepastovios dirvos
sudėties bei dirvoje esančių akmenų kurie gali žymiai padidinti darbinių dalių nudilimus ir
laboratorinio tyrimo metu suteikiamų idealių sąlygų
24
2 TYRIMŲ TIKSLAS IR UŽDAVINIAI
21 Tyrimų tikslas
Ištirti žemės dirbimo noragų apvirintus sluoksnius gautus komerciniais ir specialiaisiais
elektrodais (su skirtingo grūdėtumo volframo karbidu) atsparumą abrazyviniam dilimui
laboratorinėmis bei gamybinėmis sąlygomis
22 Tyrimų uždaviniai
Ištirti pasirinktomis komercinėmis (apvirinimo elektrodais ir elektrodine viela) bei
sukurtomis UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų noragų sluoksnių kietumą
Atlikti laboratorinius apvirintų noragų sluoksnių atsparumo dilimui bandymus
Atlikti dirvos purentuvo noragų apvirintų tiriamosiomis medžiagomis bandymus
gamybinėmis sąlygomis
Ištirti volframo karbido grūdėtumo apvirinto norago sluoksnyje įtaką abrazyviniam
dilimui
25
3 TYRIMŲ METODIKA
31 Laboratorinių tyrimų metodika
Laboratoriniai apvirintų noragų sluoksnių tyrimai atlikti galimai tiksliai sudarant panašias
sąlygas į žemės dirbimo įrangos darbo sąlygas Apvirinti sluoksniai tiriami šiais tyrimais
dilimas kai abrazyvinės dalelės patenka tarp dviejų kūnų (ASTM G65-94)
kietumo matavimas (Rokvelo kietmatis)
Abrazyvinio dilimo bandymas (31 pav) atliekamas abrazyvinėms dalelėms patenkant tarp
dviejų kūnų Bandymo metu 229 mm skersmens guma padengtas plieninis diskas sukasi 200 min-
1 greičiu trinasi į bandinį Bandinio ir gumos kontakto vietoje patenka kvarcinis smėlis (SiO2)
kurio kietumas siekia 800-1100 HV Arbazyvo grūdeliai yra 250-400 μm skersmens Kvarcinio
smėlio srautas 300 gmin-1 bandymo trukmė 20 min Bandinys apkrautas 130 N apkrova
Bandymo metu abrazyvinės dalelės patekusios tarp gumos ir bandinio paviršiaus ardo bandinio
paviršių savo aštriomis briaunomis įsirėždamos į jo paviršių ir atpjaudamos mikroskopines daleles
31 pav Abrazyvinio dilimo tyrimo bandymo schema 1ndashguma padengtas plieninis
diskas 2ndashabrazyvo tiekimo kanalas 3ndashbandinys 4ndashapkrova 5ndashabrazyvas (Reibrad-Verfahren
1994)
Bandinių kietumas matuotas Rokvelo kietmačiu (KDCndash4524) Šiuo būdu į bandinio paviršių
yra įspaudžiamas kūgio formos įspaudas Bandinio paviršiuje padaromi 5 matavimai skirtingose
vietose Iš gautų rezultatų apkaičiuojamas vidurkis
26
32 Gamybiniai apvirintų noragų atsparumo dilimui tyrimai
Dirvos noragų tyrimas atliktas 2013 m rugpjūčio mėn vidurio Lietuvoje 600 ha dirbamos
žemės ūkininko EGikniaus ūkyje Tyrimas atliktas žemės dirbimo padargu bdquoKockerlingldquo
Padargas tempiamas 170 AG traktoriumi bdquoValtra T170ldquo (32 ir 33 pav) Darbo greitis yra
10 km∙h- 1 Vyraujantis šiose apylinkėse dirvos tipas yra išplautžemiai ir rudžemiai o dirvos
sudėtis smėlingas lengvas priemolis (Volungevičius ir kt 2012)
32 pav Traktorius bdquoValtra T170ldquo ir žemės dirbimo padargas Kockerling
33 pav Žemės dirbimo padargas Kockerling
Žemę įdirba 13 noragų išdėstytų dvejomis eilėmis 80 cm atstumu vienas nuo kito tačiau
antros eilės noragai įmontuoti taip kad įdirbtų žemę tarpe tarp pirmos eilės dviejų noragų (34
pav)
27
34 pav Noragų išdėstymo schema (vaizdas iš viršaus)
Noragas žemę įdirba apie 250plusmn5 mm gyliu Žemės dirbimo gylis dirbamoje dirvoje
nustatomas sustabdant padargą darbo metu ir atkasant noragą Po to išmatuojamas atstumas nuo
norago žemiausio antgalio taško iki žemės paviršiaus (35 pav)
35 pav Žemės dirbimo gylio nustatymas
Noragų nudilimas iki ir po įdirbto tam tikro ražienos ploto įvertinamas masių ir linijiniu
metodais Noragai sverti svarstyklėmis (36 pav) KERN FCB 16K02 (matavimo ribos 0ndash16 kg
04 m
48 m
08 m Ag
reg
ato
ju
dėj
imo
kry
pti
s
Noragas 08 m
Traktoriaus ratai
28
tikslumas 02 g) Noragų linijinis nudilimas (pločio ir storio sumažėjimas) matuotas slankmačiu
(36 pav) ШЦ-125ndash005 (matavimo ribos 0ndash125 mm tikslumas 005 mm)
36 pav Nudilimo matavimo priemonės svarstyklės bdquoKern FCB 16K02ldquo ir slankmatis
ШЦndash125ndash005
Noragas sveriamas prieš apvirinimą ir apvirinus jo darbinį paviršių Šių masių skirtumas
parodo kiek yra aplydyto metalo Taip pat noragas pasveriamas baigus įdirbti numatytą plotą
Norago masės iki ir po lauko įdirbimo skirtumas parodo nudilimą
Linijinis nudilimas apskaičiuojamas išmatuojant slankmačiu norago plotį prieš ir po lauko
įdirbimo Norago pločio matavimo pjūviai parodyti 37 pav
37 pav Norago skerspjūvio matavimo skirtingame darbo gylyje pjūviai (ant kontrolinės
plokštės) 1 ndash noragas 2 ndash užvirinti sluoksniai 3 ndash tarpinė detalė 4 ndash kietlydinis
38 paveikslėlyje parodytas norago skerspjūvis kuriame matuojamas jo plotis ir storis
29
38 pav Norago skerspjūvis L ndash norago plotis (kintamas dydis iki 80 mm) H ndash norago
storis (25 mm) Δl ndash apvirinto sluoksnio storis Δh ndash apvirinto sluoksnio plotis
Noragai (39 pav) pagaminti iš spyruoklinio plieno 65Г ГОСТ 1577-93 (25 mm storio lakšto)
termiškai apdirbti 800-820 degС temperatūroje ir atleisti (340ndash380 degС) tikslu gauti
spyruokliuojančias plieno savybes Jų kietumas 285 HB
39 pav Noragas
Noragą sudaro 3 dalys (310 pav) pagrindinė dalis pagaminta iš spyruoklinio plieno tarpinė
detalė (plienas S355) reikalinga prilituoti kietlydinio antgaliui ir pats kietlydininis antgalis
Noragas
Apvirintas
sluoksnis
H+Δh
L+
Δl
H
L
Šoniniai
apvirinti
sluoksniai
30
a b
310 pav Norago smaigalys 1 ndash spyruoklinis plienas 2 ndash tarpinė detalė 3 ndash kietlydininis
antgalis
Apvirinimo įranga
Noragai apvirinami trifaziu suvirinimo lygintuvu ВД 306 ir suvirinimo pusautomačiu
FANMIG 280 4N MINOR (311 pav)
a b
311 pav Suvirinimo aparatai ВД 306 (a) ir FANMIG 2804N MINOR (b)
Suvirinimo aparato ВД 306 suvirinimo srovės stiprumas nuo 50 iki 350 A Suvirinimo
pusautomačio FANMIG 2804N MINOR 40ndash290 A
Suvirinimo srovė pasirinkta pagal elektrodų ir elektrodinės vielos gamintojų
rekomendacijas
31
Apvirinimo medžiagos
Noragai buvo apvirinami 7 komercinėmis medžiagomis ir specialiaisiais šešiais pagamintais
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais su skirtingais WC grūdo dydžiais
31 lentelėje pateikta informacija apie glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos cheminę
sudėtį apvirinto sluoksnio kietumą bei elektrodų kainą
31 lentelė Komercinių medžiagų (glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos) kaina apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Medžiagos
kodas
Cheminė sudėtis Kietumas1
HRC
Kaina2
EURkg C Cr Si Mn Mo Nb W B V Ti
11 45 33 08 14 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 59ndash63 1159
12 29ndash35 22ndash27 23 ndash ndash ndash ndash 05ndash15 ndash ndash 58ndash64 377
13 5 23 10 08 20 ndash ndash ndash 06 ndash 60ndash62 131
14 3 63 2 12 ndash ndash ndash ndash 50 48 60ndash62 29
15 42 18 27 ndash 85 9 7 ndash ndash ndash 68ndash70 401
16 01 ndash 01 08 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 62ndash66 159
17 07 ndash 1 2 ndash ndash ndash 45 ndash ndash 65ndash68 1304 1- gamintojo pateiktas kietumas 2ndash kainos nurodytos be PVM (2013 m)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash P 0025004 S 00250035
UAB bdquoAnykščių varisldquo buvo sukurti specialūs elektrodai kurių glaiste buvo įmaišytas
skirtingų grūdelių dydžių volframo karbido grūdeliai Volframo karbido (WC) dydis nurodytas 32
lentelėje Didžiausias grūdelio dydis yra 071 mm
32 lentelė Oslash325 mm elektrodais su skirtingais WC grūdelių dydžiais (31ndash36) apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Electro-
decode
Cheminė sudėtis WC
grūdelio
dydis mm
HV005
GPa
Kietumas
HRC C Si Mn W
31 199 106 071 357 07105 631 52 (49ndash55)
32 122 124 069 237 05hellip0355 652 52 (47ndash57)
33 175 126 075 271 0355hellip018 586 554 (53ndash59)
34 177 118 066 366 018hellip009 577 503 (46ndash54)
35 168 114 061 369 009hellip0045 681 528 (51ndash55)
36 187 107 067 314 gt0045 652 546 (51ndash57)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash Ni ndash 005007 Cr ndash
01011 Ti ndash 00520087 P ndash 0007002 S ndash
00490074
Vertinime naudojant masės kriterijų priimta kad noragų WC-Co kietlydinio antgalių
nudilimas yra vienodas ir santykinai mažas lyginant su apvirinamų sluoksnių nudilimu
32
Tyrimo atlikimo eiliškumas
Po vieną pasveriami trylika noragų ir jų masė surašoma į lenteles Po svėrimo noragų
priekiniai paviršiai apvirinami skirtingais elektrodais Noragams atvėsus jie vėl pasveriami
duomenys surašomi į lentelę taip sužinoma apvirinto metalo masė Taip pat slankmačiu
išmatuojamas kiekvieno norago skerspjūvis skirtingame darbo gylyje (37 pav) Atlikus
matavimus noragai montuojami žemės dirbimo agregate ir įdirbamas 80 ha plotas Po įdirbimo
noragai nuimami nuvalomi ir kiekvienas noragas pasveriamas ir išmatuojami priekiniai darbiniai
paviršiai Palyginus duomenis prieš įdirbimą su duomenimis po įdirbimo masės skirtumo būdu
apskaičiuojamas nudilimas Išmatavus ir pasvėrus noragus jų darbiniai paviršiai atnaujinami juos
apvirinant tais pačiais elektrodais Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas apvirinto
priekinio darbinio paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas
110 ha plotas Po įdirbto ploto noragai nuimami nuvalomi ir sveriami o slankmačiu išmatuojamas
apvirinto sluoksnio storis Atlikus matavimus noragai apvirinami trečią kartą atnaujinant jų
priekinį darbinį paviršių Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas priekinio darbinio
paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas 145 ha plotas Po
šio ploto įdirbimo noragai sveriami ir matuojami kaip ir po praėjusių dvejų įdirbimų Gauti
rezultatai suvedami ir apdorojami bdquoExcelldquo programa
Tam kad tyrimų rezultatai būtų statistiškai patikimi kiekviena medžiaga (5 skirtingi
glaistyti elektrodai 2 skirtingos elektrodinės vielos) buvo apvirinti dviejų noragų priekiniai
paviršiai (pav 39) Noragai apvirinti ta pačia medžiaga padarge buvo montuojami skirtingose
eilėse (34 pav) Po to buvo vykdomi du nepriklausomi vienas nuo kito bandymai Viena
medžiaga apvirintų noragų masės ir linijiniai nudilimai buvo sumuojami ir skaičiuojamas šių
parametrų vidurkis Elektrodine viela (Nr 17) buvo apvirintas vienas noragas todėl rezultatuose
pateikiamas ne vidurkis o vieno norago duomenys
33
4 TYRIMŲ REZULTATAI
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai
Bandinių paviršiuje buvo atliekami kietumo matavimai Rokvelo kietmačiu Bandinio
paviršiaus kietumas matuojamas penkiose vietose įspaudžiant kūgio formos įspaudą
Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pavaizduotas 41 pav
41 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
Didžiausią tarp komercinių medžiagų kietumą turi bandiniai Nr 14 15 17 Jų kietumas
yra apie 61 HRC Mažiausias kietumas yra bandinio Nr 16 Jo paviršiaus kietumas apie 52 HRC
Plieno bdquoHardoxldquo kietumas pateiktas kaip palyginamasis
UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintomis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pateiktas
42 pav
0
10
20
30
40
50
60
70
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 38 HRC
34
42 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
42 pav pateiktuose kietumo matavimo rezultatuose matyti kad didžiausias kietumas yra
bandinių Nr 33 ir 36 Tai yra apie 55 HRC Mažiausią kietumą turi bandinys Nr 34 kietumas ndash
apie 50 HRC
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas
Laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai pagal ASTM G65ndash04 atlikti naudojant guma
pedengtą plieninį diską Šio bandymo metu abrazyvas patenka į dviejų kūnų kontaktą Metodika
ir sąlygos pateiktos 31 punkte Bandymo metu trinties kelias yra 2880 m
Atlikus bandymą didžiausią atsparumą dilimui parodė medžiaga Nr 15 Iš 21 lentelės
matome kad šios medžiagos sluoksnio kietumas yra didžiausias todėl tikėtina ir nudilimas
mažiausias
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
31 32 33 34 35 36
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 34 HRC
35
43 pav Komercinių medžiagų atsparumo abrazyviniam dilimui pagal ASTM G65ndash94
standartą bandymo rezultatai
Dilimui atsparaus plieno Hardox 400 bandinio nudilimas parodo ženklų skirtumą tarp šio
bandinio ir apvirintų sluoksnių
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas
Apvirintų sluoksnių gamybinis bandymai atlikti pagal 32 skyriuje apibūdintą eiliškumą
44 pav pateiktas ant norago užvirinto metalo masė Ši masė sudarė pirmąjį užvirintą sluoksnį
44 pav Komercinėmis medžiagomis užvirintų sluoksnių vidutinė masė
Noragų nudilimas įdirbant 80 ha plotą parodytas pav 45
000
005
010
015
020
025
030
035
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Nu
dil
imas
I g
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
R005 = 02 g
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
3
ALEKSANDRO STULGINSKIO UNIVERSITETAS
ŽEMĖS ŪKIO INŽINERIJOS FAKULTETAS
JĖGOS IR TRANSPORTO MAŠINŲ INŽINERIJOS INSTITUTAS
Magistrantūros studijų baigiamasis darbas
Žemės dirbimo mašinų darbo dalių stiprinimas apvirinant kompozicinėmis medžiagomis
Autorius Egidijus Katinas
Vadovas prof dr Vytenis Jankauskas
Kalba ndash lietuvių
Darbo apimtis ndash 53 p
Lentelių skaičius ndash 2
Paveikslų skaičius ndash 55
Naudota informacijos šaltinių ndash 27
Priedų skaičius ndash 1
Santrauka
Darbe analizuojami pagrindiniai dirvos dirbimo būdai Išsiaiškinama traukos jėgos
priklausomybė nuo darbinio gylio dirvos kietumo priklausomybė nuo įdirbimo būdo bei dirvos ir
darbinio noragėlio sąveika Esant dideliam dirvos kietumui intensyviau dyla padargų darbinės
dalys Darbe nagrinėjami kitų mokslininkų straipsniai apie žemės dirbimo dalių dilimą įvairiose
dirvose
Atliktais tyrimais nustatyta kuri iš pasirinktų komercinių ir pagamintų UAB bdquoAnykščių
varisldquo įmonėje medžiagų yra atspariausia abrazyviniam dilimui bei išmatuotas šiomis
medžiagomis apvirintų sluoksnių kietumas Taip pat nustatyta kokio dydžio volframo karbido
grūdeliai yra atspariausi abrazyviniam dilimui
Reikšminiai žodžiai noragai abrazyvinis dilimas kietumas volframo karbidas
apvirinimas gamybiniai bandymai
4
ALEKSANDRAS STULGINSKIS UNIVERSITY
FACULTY OF AGRICULTURAL ENGINEERING
INSTITUTE OF POWER AND TRANSPORT MACHINERY ENGINEERING
Master theses
Reinforcing working parts of agricultural machines by welding them with composite materials
Author Egidijus Katinas
Supervisor prof dr Vytenis Jankauskas
Language ndash Lithuanian
Pages ndash 53 p
Tables ndash 2
Pictures ndash 55
Sources of literature ndash 27
Annexes ndash 1
Summary
This work analysing the main soil working types Explaining draft forces dependence from
working depth soil hardness dependence from working type and soil contact with share Tillage
parts wear depends from soil hardness In this work is analysing other scientist publications about
soil tillage parts in various soil contents
Investigation part is about defining the best electrodes The special electrodes was made in
JSC ldquoAnykščių varisrdquo company Other electrodes was bought in other various companies On the
experiments was find which electrodes has the highest hardness and wear resistance Also was
defined what size of tungsten carbide has wear resistance
Key words share abrasive wear hardness tungsten carbide overlaying field tests
5
TURINYS
ĮVADAS 7
1 LITERATŪROS APŽVALGA 8
11 Žemės dirbimo technologijų apžvalga ir tendencijos 8
12 Beariminis žemės dirbimas ir įranga 11
13 Traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio 12
14 Dirvos dirbimo padargų įtaka dirvos kietumui 13
15 Dirvos pjovimo noragėliu modelis 15
16 Žemės dirbimo padargų darbo dalių dilimas 17
17 Žemės dirbimo padargų apvirintų sluosknių įtaka atsparumui dilimui 21
18 Informacijos šaltinių apibendrinimas 23
2 TYRIMŲ TIKSLAS IR UŽDAVINIAI 24
21 Tyrimų tikslas 24
22 Tyrimų uždaviniai 24
3 TYRIMŲ METODIKA 25
31 Laboratorinių tyrimų metodika 25
32 Gamybiniai apvirintų noragų atsparumo dilimui tyrimai 26
4 TYRIMŲ REZULTATAI 33
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai 33
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas 34
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas 35
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai 40
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo vertinimas
45
IŠVADOS 49
LITERATŪROS SĄRAŠAS 50
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA 52
PRIEDAI 53
6
SIMBOLIŲ AIŠKINAMASIS ŽODYNAS
c ndash dirvos sukibimas (kohezija) Nm-2
Ca ndash dirvos ndash metalo sukibimas (adhezija) Nm-2
d ndash darbinis gylis m
g ndash laisvojo kritimo pagreitis ms-2
Nc ndash veiksnys lemiantis dirvos geometriją
Nq ndash veiksnys lemiantis dirvos atsparumą noragėlio ardymui
Nγ ndash veiksnys lemiantis dirvos trinties savybes
q ndash dirvos paviršių veikiantis slėgis Nm-2
s ndash trupinamos dirvos plotis į šonus m
w ndash noragėlio plotis m
α ndash noragėlio posvyrio kampas deg
β ndash dirvos pleišto kampas deg
γ ndash dirvos tankis kgm-3
δ ndash dirvos ndash metalo trinties kampas deg
η ndash deformuojamos dirvos į šonus kampas deg
7
ĮVADAS
Žemės dirbimo padargai (giluminiai purentuvai plūgų noragai kultivatorių noragėliai) dirba
ypatingai sunkiomis sąlygomis ndash abrazyvinėje aplinkoje Lietuvos statistikos departamento
duomenimis 2014 m Lietuvoje ariama žemė sudarė ndash apie 1600 tūkst ha plotą Šiuos plotus
ūkininkai įdirba po kelis kartus Vienam ha žemės suarti sunaudojama iki 5756 MJ energijos
(Jasinskas A 2009)
Pagal Lietuvos agrarinės ekonomikos instituto pateikiamas žemės dirbimo technologijų
kainas (Lietuvos agrarinės ekonomikos institutas 2015) už arimą tenka mokėti 45ndash75 eurų už 1
ha 30ndash40 proc šios kainos sudaro technikos remonto ir priežiūros išlaidos Brangstančios dalys
didina įdirbimo savikainą Įdirbant žemę ypatingai dyla darbinės dalys keičiasi paviršių
parametrai todėl neįvykdomi agrotechniniai reikalavimai Norint juos vykdyti reikia nuolat tikrinti
dažniausiai dylančių detalių matmenis pakitus jiems jas keisti naujomis arba ieškoti naujų
remonto būdų bei medžiagų kuriomis nudilęs sluoksnis atnaujinamas Vienas seniausių ir
paprasčiausių atnaujinimo būdų yra elektrolankinis apvirinimas Lietuvos rinkoje siūloma įvairių
elektrodų ir elektrodinių vielų kuriais apvirinti paviršiai tampa ilgaamžiškesni Tačiau nevisada
siūlomi elektrodai yra efektyvūs ir atitinka kainos ir kokybės santykį Norint sužinoti apvirinimo
medžiagų efektyvumą reikia atlikti gamybinius bandymus Šiais bandymais nustatoma medžiaga
kuria atnaujinti darbinį paviršių yra ekonomiškiausia ir efektyviausia atsižvelgiant į darbo
sąnaudas bei prastovos laiką
Pagrindinę įtaką apvirinto sluoksnio dilimo atsparumui turi elektrodo glaiste esančios
medžiagos Ieškoma įvairiausių medžiagų kurios suteiktų atsparumo dilimui tačiau nedidintų
gamybos kaštų Atliekama daug ir įvairiausių bandymų norint sužinoti kokios medžiagos gali
sumažinti paviršių dilimą Lietuvos rinkoje siūloma kelios dešimtys įvairiausių glaistytųjų
elektrodų kurie kaip teigiama gali padėti sumažinti darbinių paviršių nudilimą
Šio magistrantūros studijų darbo metu pagal sudėtį labiausiai atsparią dilimui buvo
pasirinkti 5 skirtingos sudėties glaistytieji elektrodai ir 2 elektrodinės vielos norint patikrinti jų
efektyvumą Tyrimai atlikti ir laboratorinėmis ir lauko sąlygomis Be komercinių medžiagų taip
pat buvo išbandyti UAB bdquoAnykščių varisldquo įmonėje pagaminti naujos sudėties elektrodai kurių
glaiste yra įmaišyti įvairaus dydžio (nuo 0045 iki 071 mm) volframo kabido grūdeliai
8
1 LITERATŪROS APŽVALGA
11 Žemės dirbimo technologijų apžvalga ir tendencijos
Žemės dirbimas ndash tai žemės dirbimo mašinų ir padargų mechaninis poveikis dirvai turintis
tikslą pakeisti fizines ir mechanines dirvos savybes ir biologinę aplinką Taip sudaroma geresnė
aplinka augalų vegetacijai Dažniausiai žemė įdirbama nuėmus derlių ir prieš kitų augalų sėją
(Bogužas ir kt 2013)
Žemės dirbimo padargai būna su verčiamosiomis purenamosiomis ir ravimosiomis
darbinėmis dalimis Verčiamiesiems priklauso padargai kurie savo konstrukcija apverčia dirvos
riekę (verstuviniai plūgai ir verstuviniai skutikliai) purenamiesiems - lėkštiniai skutikliai ištisinio
dirbimo kultivatoriai frezeriai akėčios volai vaikės bei lygintuvai Dažniausiai su šie padargai
apjungiami ty su prie kultivatoriaus montuojami volai ir kiti agregatai Taip vienu važiavimu
traktorius pilnai įdirba dirvą sumažindamas jos suslėgimą Dabar dažniausiai taikomos tokios
žemės dirbimo technologijos 1) ariminė kai dirva ariama verstuviniais plūgais o vėliau purenama
seklaus purenimo padargais 2) beariminė arba supaprastinto (minimalaus) žemės dirbimo - dirva
neariama vietoj plūgo naudojami sudėtiniai padargai arba agregatai dažniausiai sudaryti iš
vertikalių rotorių kultivatoriaus ir seklaus purenimo padargų darbinių dalių 3) tiesioginės sėjos -
sėjama tiesiog į neįdirbtą dirvą ar ražienas specialiosiomis sėjamosiomis (Bogužas ir kt 2013)
Žemės dirbimo būdai
Arimas ndash tai vienas brangiausių ir sunkiausių žemės dirbimo darbų tačiau dar iki šiol
dažniausiai naudojamas dirvos dirbimo būdas Šiuo būdu dirbant žemę apverčiama dirvos riekė ir
užariamos augalų liekanos Žemė ariama verstuviniu plūgu (11 pav) Gaminami vienpusio
(varsniniai) ir abipusio vertimo (lygiojo arimo) plūgai Lygiojo arimo plūgai būna pasukamieji
paverčiamieji ir skersai išdėstytais korpusais Labiausiai paplitę vienpusio vertimo plūgai
(Bogužas ir kt 2013)
9
11 pav Verstuvinis plūgas bdquoKvernelandldquo 1 ndash verstuvė 2 ndash noragas 3 ndash kaltas
(agrotaka 2014)
Skutimas ndash tai seklus dirvos dirbimas lėkštiniais (12 pav) arba noraginiais padargais
Dažniausiai skutamos ražienos dirvos pūdymo dobilienos ar paprasčiausios pievos Šio dirbimo
tikslas pakirsti piktžolių ir kitų augalų šaknis supurenti dirvos paviršių o įvairios organinės
liekanos greičiau pradėtų skaidytis (Bogužas ir kt 2013)
12 pav Lėkštinis skutikas 1 ndash rėmas 2 ndash lėkštė karpytais ašmenimis 3 ndash lėkštė lygiais
ašmenimis (armeduva 2015)
Gilus purenimas atliekamas 25ndash50 cm gyliu Šio purenimo pagrindinis tikslas yra gerinti
augalų auginimo sąlygas kad visi dirvoje vykstantys mikrobiologiniai procesai auginamų augalų
10
mitybos režimas bei dirvožemio drėgnis ir poringumas būtų optimalūs Gilus purenimas
naudojamas ne kiekvienais metais nes sunaudojama daug energijos ekonominių ir laiko išteklių
Gilesnius kaip 30ndash 50 cm sluoksnius purenti patartina kas 3ndash5 metus Giluminis purentuvas
pavaizduotas 13 pav (Bogužas ir kt 2013)
13 pav Giluminis purentuvas bdquoAgrisem cultiplow goldldquo1 ndash rėmas 2 ndash noragas 3 ndash
volas (agrisem 2014)
Frezavimas skirtas sekliai supurenti dirvos paviršių susmulkinti augalų dalis bei įterpti jas į
dirvą Ši dirbimo technologija vienu važiavimu paruošia dirvą sėjai Galima montuoti kartu su
sėjamosiomis arba atskirai Tai mažo našumo didelių energetinių sąnaudų reikalaujantys
labiausiai dirvožemio struktūrą gadinantys padargai todėl retai naudojami tačiau ten kur per
trumpą laiko tarpą reikia paruošti dirvą ir susmulkinti augalų likučius Labai populiarus žemės
dirbimo būdas sodininkystėje ir daržininkystėje (Bogužas ir kt 2013)
14 pav Horizontalaus veleno žemės dirbimo freza bdquoBometldquo 1 ndash rėmas 2 ndash peilis 3 ndash
velenas (romudava 2014)
Dirvos lyginimas atliekamas norint sulyginti nelygumus ir sutrupinti grumstus Neišlyginus
dirvos paviršiaus įdubimų kuriuose pavasarį tirpstant sniegui atsiranda balos ir užmirksta pasėliai
11
bei ganyklos Paviršiaus nelygumai mažina darbo našumą žemė įdirbama blogiau netolygiai
išbarstomos trąšos bei sėjos metu nevienodai įterpiama sėkla ko pasekoje nevienodai auga pasėlis
Dirvos lyginamos taip kad vandens perteklius galėtų laisvai nutekėti arba pasisikirstytų dirvos
paviršiuje ir susigertų į dirvą (Bogužas ir kt 2013)
12 Beariminis žemės dirbimas ir įranga
Žemės dirbimas be verstuvinio plūgo Europoje platesni užmojį įgavo nuo XX a vidurio kai
buvo susintetintas visuotinio veikimo herbicidas parakvatas Lietuvoje toks žemės dirbimas
pradėtas propaguoti tik baigiantis XX šimtmečiui nes trūko mokslinių tyrimų ir praktinės patirties
trukdė agroekologinės bei socialinės ir ekonominės sąlygos herbicidų stoka vėlyvas specialių
padargų atsiradimas rinkoje ir aukštos jų kainos
Patirtis rodo kad žemės ūkio augalų derlius ne visada priklauso nuo žemės dirbimo
intensyvumo Piktžolėms naikinti taikomą gilųjį arimą pakeitė herbicidai naikinantys piktžoles
geriau ir pigiau negu arimas plūgu Platus herbicidų naudojimas leidžia ne tik sumažinti arimo
gylį bet ir visai atsisakyti armens vartymo Arimo metu vykstančius technologinius procesus -
purenimą maišymą trąšų įterpimą gali atlikti purenamieji padargai Po arimo augalų šaknų
vystymosi dirvožemio biologinio aktyvumo bei dirvožemio struktūros susidarymo procesai
lėčiausi o įdirbus kultivatoriumi strėliniais noragėliais gaunamas geriausias efektas
Padargai galintys pakeisti verstuvinį arimą yra skutikai (12 pav) gerai pakertantys
daugiamečių piktžolių šaknis ir kartu purenantys bei maišantys tik viršutinį dirvos sluoksnį
Noraginiame skutike už noragėlių sumontuoti sferiniai diskai kurie sumaišo šį sluoksnį su
šiaudais bei kitomis augalų liekanomis (Bogužas ir kt 2013)
Beariminė žemės dirbimo technologija populiarėja dėl mažų energijos ir laiko sąnaudų
kurios ypatingai svarbios nuimant derlių Dar viena priežastis kodėl populiarėja šis žemės dirbimo
būdas yra remiamas Europos sąjungos Už žiemoti paliktas ražienas jas minimaliai įdirbus
ūkininkas gauna išmokas (mano ūkis 2014) Nustatyta kad atlikus lengvą dirvos paviršiaus
kultivavimą ar taikant tiesioginę sėją ndash gausūs krituliai mažiau ardo dirvožemio struktūrą mažėja
dirvožemio erozija kartu ir mitybos elementų nuostoliai išsiplovimo metu (Husnjak ir kt 2002)
Taikant beariminę žemės dirbimo technologiją dirva įdirbama sekliai 5ndash10 cm gyliu Šio
dirbimo metu supurenami viršutiniai dirvos sluoksniai tačiau gilesni sluoksniai yra nekliudomi ir
dar labiau suspaudžiami Toks dirvos suspaudimas turi neigiamą įtaką sėklų dygimui jų šaknų
vystymuisi ir derliui bei jo kokybei kadangi javams sunku pasisavinti reikalingas medžiagas iš
dirvos(Fuentes ir kt 2004)
12
13 Traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio
Dirbant žemę traktorius traukia žemės dirbimo agregatus Reikalinga traktoriaus galia
priklauso nuo dirbimo pobūdžio atliekant giluminį purenimą reikalingi didesnės galios traktoriai
voluojant ndash atvirščiai mažesnės galios Didelė dalis naudojamos traktoriaus galios priklauso nuo
dirbimo gylio 15 pav pateikiama traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio Paveikslėlyje
pavaizduota žemės dirbimo darbines dalis (PN ndash pirmoje eilėje esančio noragėlio AN ndash antroje
esančio noragėlio ir A ndash kaltinio noragėlio antgalio) veikianti traukos jėga Bandymo metu dirbama
priemolio dirva buvo įdirbama 9 kmh-1 greičiu Paveikslėlyje aiškiai matoma kad darbo dalims
dirbant 10 cm gyliu traukos jėga siekia 1 kN Padidėjus darbiniui gyliui iki 20 cm pirmosios eilės
noragėliui (PN) traukti reikia 5 kN traukos jėgos antros eilės noragėliui (AN) traukti reikia 4 kN
jėgos kaltinio noragėlio antgaliui reikalinga 3 kN traukos jėga
15 pav Traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio įdirbant žemę PN ndash pirminiais
noragėliais AN ndash antriniais noragėliais A ndash akėčvirbalio antgaliais PAN ndash pirminiais ir
antriniais noragėliais (prognozuojama jėga) (ASAE 1980)
Punktyrinės kreivės 15 pav rodo nustatytą Amerikos žemės ūkio inžinerijos draugijos
(ASAE) traukos jėgos priklausomybę nuo darbinio gylio Grafike matoma kad ASAE
apskaičiuota traukos jėga yra 10 mažesnė už tyrimo metu gautą pirmosios eilės noragėlį (PN)
13
veikiančią jėgą ir 19 didesnė už antrosios eilės noragėlį (AN) veikiančią jėgą bei 26 didesnė
už akėčvirbalio noragėlį veikiančią traukos jėgą
Didėjant darbiniam gyliui taip pat didėja traukos jėga o tarp darbinių dalių atsiranda didesnis
reikalingos traukos jėgos skirtumas (Kiss ir kt 1981)
14 Dirvos dirbimo padargų įtaka dirvos kietumui
Dirvos kietumas yra vienas iš pagrindinių rodiklių norint gauti didesnį derlių Gilesniuose
sluoksniuose dirvos kietumas didėja todėl didėja ir reikalinga traktoriaus traukos jėga įdirbant
žemę Turkijoje (Boydas ir kt 2007) priemolio dirvoje buvo atlikti bandymai ir stebimas dirvos
kietumas įdirbus ją įvairiais agregatais 16 pav pavaizduotos pagrindinės šių agregatų darbinės
dalys verstuvinis plūgas plūgas su juostine verstuve diskinis skutikas sunkusis kultivatorius su
spyruokliniais akėčvirbaliais Prie šių agregatų taip pat buvo montuojamas ardelinis volas Visais
žemės dirbimo atvejais dirva buvo įdirbama 20 cm gyliu (Boydas ir kt 2007)
16 pav Dirvos dirbimo bandymo metu naudotos dirvos dirbimo dalys a ndash plūgo
cilindrinė verstuvė b ndash plūgo juostinė verstuvė c ndash diskinio skutiko diskas d ndash sunkiojo
kultivatoriaus noragėlis e ndash ardelinis volas naudotas kartu su verstuviniu plūgu plūgu juostine
verstuve ir diskiniu skutiku f ndash ardelinis volas naudotas su spyruokliniu akėčvirbaliu (Boydas ir
kt 2007)
14
Dirvos įdirbtos trimis skirtingais darbiniais greičiais 125 ms-1 (45 kmh-1) 15 ms-1
(54 kmh-1) ir 175 ms-1 (63 kmh-1) greičiu Šiais agregatais įdirbus dirvą kietmačiu
išmatuojamas jos kietumas (17 pav) Vienoje pusėje pateikiami dirvos kietumai prieš sėją įdirbus
žemę kitoje pusėje pateikiamas dirvos kietumas po sėjos Po sėjos visuose grafikuose matomas
dirvos kietumo padidėjimas taip yra dėl jos suspaudimo sėjant (Boydas ir kt 2007)
17 pav Dirvos kiečio priklausomybė nuo dirvos dirbimo būdo skirtingais greičiais po
įdirbimo ir po sėjos VP ndash verstuvinis plūgas VPV ndash verstuvinis plūgas ir ardelinis volas PJV ndash
plūgas su juostine verstuve PJVV ndash plūgas juostine verstuve su ardeliniu volu DS ndash diskinis
15
skutikas DSV ndash diskinis skutikas su ardeliniu volu SK ndash sunkusis kultivatorius SKV ndash sunkusis
kultivatorius su volu (Boydas ir kt 2007)
Šio bandymo atveju nustatyta kad darbinis greitis turi nedidelę įtaką dirvos kiečiui po
įdirbimo Po sėjos atlikus kietumo matavimą matomi įvairesni rezultatai dirvą dirbant 175 ms-1
(63 kmh-1) greičiu Vienus iš geresnių rezultatų parodė dirvos įdirbimas diskiniu skutiku su
ardeliniu volu (Boydas ir kt 2007)
15 Dirvos pjovimo noragėliu modelis
Dirbant noragėliais dirvą jo judėjimui priešinasi dirva Priklausomai nuo noragėlio pločio
dirva gali prasiskirti judant noragėliui arba judėti noragėlio paviršiumi 18 pav pavaizduota
noragėlio pjaunama dirvos riekė Šiame modelyje nepaisoma judėjimo greičio
18 pav Dirvos judėjimo plokščiu peiliu schema (Singh S 1997)
Pasak Terzaghi (1943) teorijos jėga reikalinga noragėliu pjauti dirvą apskaičiuojama
(Kushwaha ir kt 2003)
wqdNcdNNgdP qc )( 2 (1)
čia γ ndash dirvos tankis kgm-3
g ndash laisvojo kritimo pagreitis ms-2
d ndash darbinis gylis m
Nγ NcNq ndash veiksniai lemiantys dirvos trinties savybes dirvos geometriją ir dirvos atsparumą
noragėlio ardymui
c ndash dirvos sukibimas (kohezija) Nm-2
q ndash dirvos paviršių veikiantis slėgis Nm-2
w ndash noragėlio plotis m
Norint sužinoti reikalingą traukos jėgą noragėliui yra sukurta daug modelių Vienas jų
MckyesndashAli modelis (Kushwaha ir kt 2003) sukurtas 1977 metais Šis modelis (19 pav) panašus
16
į Godwinlsquoo ir Spoorlsquoo modelį Abiem atvejais priimta kad dirvą pjauna noragėlis lygiu paviršiumi
tam tikru kampu ir nepaisoma judėjimo greičio Modeliai skiriasi dirvos riekės pjovimu noragėlio
pabaigoje MckyesndashAli modelyje dirvos riekė ties noragėlio viršūne atpjaunama tiesiai (Mckyes
ir kt 1977)
19 pav MckyesndashAli dirvos pjovimo noragėliu modelis (Mckyes ir kt 1977)
Pagal MckyesndashAli dirvos pjovimo noragėliu modelį traukos jėgos atstojamoji H
apskaičiuojama (Mckyes ir kt 1977)
cot)sin())(( 2 dwCswqdNdNCcdNNgdH aqcac (2)
čia Ca ndash dirvos ndash metalo sukibimas (adhezija) Nm-2
s ndash trupinamos dirvos plotis į šonus m
α ndash noragėlio posvyrio kampas
δ ndash dirvos ndash metalo trinties kampas
β ndash dirvos pleišto kampas
Trupinamos dirvos plotis į šonus s apskaičiuojamas
2
1
2 ))cot(1(sinr
drrs
(3)
SwickndashPerupralm sukūrė modelį įvertinantį noragėlio deformuojamos dirvos į šonus
kampą 110 pav pavaizduotas kampas η
17
110 pav SwickndashPerupralm dirvos pjovimo noragėliu schema (Mckyes ir kt 1977)
Kampas η paskaičiuojamas pagal formulę (Kushwaha ir kt 2003)
r
r )09040460036(sin 1
(4)
Išsiaiškinus dirbamos dirvos judėjimą noragėlio paviršiumi sužinoma kaip dyla darbinis
paviršius kontakto su dirva zonoje kokios jėgos veikiančios Žinant šiuos veiksnius pagal norimą
žemės įdirbimo būdą pasirenkami noragėliai Šiems noragėliams sukuriama forma pagal kurią
nudilimas sumažėtų traktoriaus galios poreikis bei degalų sąnaudos ndash minimalios
16 Žemės dirbimo padargų darbo dalių dilimas
Žemės dirbimo agregatų dalių nudilimas priklauso nuo (GuulndashSimonsen ir kt 2002)
darbinės dalies terminio apdirbimo ir jų formos
darbinės dalies darbo sąlygų (darbinio paviršiaus sąlyčio ploto su dirva darbo
greičio arimo gylio dirvos kiečio)
jėgos tarp dirvos ir darbinės dalies paviršiaus ploto
dirvos drėgmės
dirvoje esančių abrazyvinių dalelių kietumo formos ir jų dydžio
dirvos tankio ir kitų mechaninių dirvos savybių
aplinkos veiksnių ir oro sąlygų
18
Išvardinti faktoriai įtakojantys darbo dalių nudilimą susiję su dirvos sudėtimi bei darbinių
dalių konstrukcija Pagrindinė galimybė sumažinti nudilimą yra darbinio paviršiaus kietinimas
tačiau nereikia pamirši kad didelį kietumą turinčios dalys yra trapios
Kasmet pasaulyje ir Lietuvoje įdirbama tūkstančiai hektarų Tyrimai parodė kad išvystytos
pramonės valstybėse dėl dilimo patiriami nuostoliai sudaro iki 4 bendrojo vidaus produkto
(Jankauskas ir kt 2011) 2014 metais Lietuvos BVP siekė 4593 milijardo JAV dolerių
(trading economics 2015) Todėl realūs dilimo sukeliami nuostoliai Lietuvoje sudaro kiek
daugiau nei 18 milijardo JAV dolerių
Turkijoje atlikti tyrimai parodė kad didžiausias nudilimas yra dirvą ariant plūgu
90ndash 210 gha- 1 Antroje vietoje kultivatoriaus noragėlių nudilimas 60ndash120 gha- 1 akėčvirbalių
nudilimas siekia 30ndash70 gha- 1 (Ulusoy E 1981) Giluminio purentuvo nudilimas siekia
23ndash 40 gha- 1 (Bayhan ir kt 1997)
Vienas iš būdų atnaujinti žemės dirbimo detalių paviršių yra apvirinimas glaistytaisiais
elektrodais Turkijos mokslininkai atliko apvirintų paviršių atsparumo dilimui priemolyje Jų
bandymo objektas buvo 4 giluminio purentuvo noragėliai (111 pav) Vienas jų standartinis kitų
paviršiai apvirinti glaistytais elektrodais Apvirinus paviršių kietumas siekė 50 35 3 HRC
Standartinio noragėlio kietumas ndash 05 HRC Apvirinimo elektrodai pasirinkti dėl jų atsparumo
dilimui ir santykinai nedidelės kainos (Bayhan Y 2006)
111 pav Noragėlių nudilmas (Bayhan Y 2006)
Laboratorinio bandymo metu noragėliai įdirbo 3 km darbo kelią (112 pav) Diagramoje
pateiktas noragėlių santykinis nudilimas į hektarą
19
112 pav Noragėlių nudilimas (Bayhan Y 2006)
Galima pastebėti kad didelę įtaką dilimo atsparumui turi paviršiaus kietumas Standartinis
noragėlis kurio kietumas yra 05 HRC nudilo labiausiai Geriausią rezultatą parodė didžiausio
kietumo apvirintas noragėlis (50 HRC)
Atlikti dilimo tyrimai Varmijos universitete Lenkijoje norint palyginti bdquoKvernelandldquo
noragėlius ir kitus apvirintus glaistytaisiais elektrodais (Napiorkowski ir kt 2011) Noragėlių
cheminės sudėtys buvo panašios Glaistytų elektrodų sudėtyje daugiau nei 20 masės sudarė
chromas Bandymo rezultatai pateikti 113 pav
113 pav bdquoKvernelandldquo noragėlio ir kitų apvirintų glaistytaisiais elektrodais nudilimas
(Napiorkowski ir kt 2011)
Bandymo metu paviršių darbo kelias lygus 10 km Abrazyvinė aplinka smėlingas lengvas
priemolis Naudoti glaistytieji elektrodai bdquoAbradur 64ldquo (7 C 17 Mn 242 Cr) bdquoEstelMn60ldquo
20
(44 C 482 Mn 168 Si 296 Cr) bdquoEstelMoNb60ldquo (511 C 102 Mn 146 Si 219
Cr 7 Nb) (Napiorkowski ir kt 2011) Iš bandymo rezultatų matyti kad mažiausiai nudilo
medžiaga bdquoAbradur 64ldquo Šia medžiaga apvirinto paviršiaus kietumas buvo didžiausias
Čekijoje buvo atlikti tyrimai aplydant plūgo norago paviršių Šių tyrimų metu noragai
apvirinti (114 pav) glaistytaisiais elektrodais kurių legiruojantieji elementai yra chromas ir
volframas Bandymas atliktas smėlingoje priemolio dirvoje skirtingais 10 ir 23 dirvos
drėgnumais Darbinis gylis buvo lygus 20 cm o darbinis greitis 11 kmh-1 (Hrabe ir kt 2013)
114 pav Norago stiprinimo schema (Hrabe ir kt 2013)
Linijos (114 pav) rodo užvirintas siūles stiprinant norago paviršių Pagal gautus rezultatus
(116 pav) matyti kad mažiausiai nudilo noragas apvirintas elektrodais turinčiais volframo
sudėtyje (8) M0 kodu pažymėto bandynio nestiprintas jokiais elektrodais
115 pav Glaistytais elektrodais apvirintų noragų nudilimas (Hrabe ir kt 2013)
115 pav pateikti bandymo rezultatai įdirbant dirvą skirtingoje drėgmėje Visais atvejais
dirvos drėgmė sumažino norago nudilimą 116 pav pateikta tyrimų metu užlydyto metalo masė
ir jo savikaina (Hrabe ir kt 2013)
21
116 pav Glaistytaisiais elektrodais apvirintų noragų užlydyto metalo masė ir kaina
(Hrabe ir kt 2013)
Norago kodas M0 nebuvo apvirinamas todėl nerodoma kaina ir masė M3 medžiaga buvo
atspariausia dilimui tačiau užlydo metalo masė buvo didžiausia tarp tirtųjų Pagal šio tyrimo
duomenis galima pasirinkti optimaliausią ir priimtiniausią kainos ir kokybės santykį
17 Žemės dirbimo padargų apvirintų sluosknių įtaka atsparumui dilimui
Padargo dalies atsparumas dilimui priklauso ne tik nuo užvirinto sluoksnio kietumo bet ir
nuo šio sluoksnio storio Slovakijos žemės ūkio universitete atlikti tyrimai norint išssiaiškinti
užvirintų sluoksnių atsparumą dilimui Atlikti laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai į
įtvirtintą abrazyvą Tyrimams paruošti bandiniai užvirinant ant plieno 12 01420 (steel 12 01420)
vieną du ir tris glaistytųjų elektrodų sluoksnius Visų bandomų elektrodų sudėtyje yra anglies (C)
mangano (Mn) chromo (Cr) silicio (Si) kai kuriuose molibdeno (Mo) vanadžio (V) ir boro (B)
(Kotus ir kt 2013)
Bandyme pateikta užvirintų sluosknių išlydyto metalo masė Pastebima kad visų bandinių
pirmojo sluoksnio masė yra didžiausia Užvirinant kitus sluoksnius išlydyto metalo masė mažėja
117 pav pateikta užvirinto pirmojo sluoksnio atsparumas dilimui kuris apskaičiuojamas
kaip santykis plieno 12 01420 (etalonas) nudilimo ir elektrodais apvirinto bandinio nudilimas
taip pat pateiktas pirmojo sluoksnio visų bandomų elektrodų kietumas
22
117 pav Pirmojo užvirinto sluoksnio atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas (Kotus ir
kt 2013)
118 pav matyti kad užvirinus antrą sluoksnį padidėja bandinių kietumas ir nežymiai
padidėja atsparumas dilimui
118 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus du sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
119 pav parodytas atsparumas dilimui ir bandinių kietumas užvirinus tris sluoksnius Šių
bandinių kietumas yra didžiausias iš visų bandytų sluosksnių todėl ir jų astparumas dilimui yra
didesnis
23
119 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus tris sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
Iš pateiktų grafikų matyti kad vienas užvirintas papildomas sluoksnis padidina 30ndash40
kietumo vienetų Dėl to padidėja tiriamo paviršiaus atsparumas dilimui (Kotus ir kt 2013)
18 Informacijos šaltinių apibendrinimas
Atlikus literatūros šaltinių analizę išsiaiškinta kad darbo dalių dilimas dirvoje sukuria
didelius nuostolius kurie gali siekti net 4 šalies bendrojo vidaus produkto Norint sumažinti
išlaidas pirmiausia reikia išsiaiškinti kaip vyksta judėjimas noragėlio paviršiumi ir veikiančiasias
jėgas Tai išsiaiškinus galima parinkti tam tikrą darbinės dalies formą kuri leistų ne tik sumažinti
dilimą bet ir degalų sąnaudas Nagrinėtoje literatūroje pastebėta kad dirbant didžiausiame gylyje
noragėlius reikalinga didesnė traukos jėga dėl didėjančios pasipriešinimo jėgos kuri veikia
darbinius paviršius taip didindama dilimo nuostolius Ypatingą reikšmę darbinio paviršiaus
nudilimui turi dirvos sudėtis
Apžvelgus atliktus bandymus matyti kad laboratorinių bandymų metu gaunami rezultatai
yra geresni nei lauko sąlygomis Tai yra dėl drėgmės atsirandačios po lietaus nepastovios dirvos
sudėties bei dirvoje esančių akmenų kurie gali žymiai padidinti darbinių dalių nudilimus ir
laboratorinio tyrimo metu suteikiamų idealių sąlygų
24
2 TYRIMŲ TIKSLAS IR UŽDAVINIAI
21 Tyrimų tikslas
Ištirti žemės dirbimo noragų apvirintus sluoksnius gautus komerciniais ir specialiaisiais
elektrodais (su skirtingo grūdėtumo volframo karbidu) atsparumą abrazyviniam dilimui
laboratorinėmis bei gamybinėmis sąlygomis
22 Tyrimų uždaviniai
Ištirti pasirinktomis komercinėmis (apvirinimo elektrodais ir elektrodine viela) bei
sukurtomis UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų noragų sluoksnių kietumą
Atlikti laboratorinius apvirintų noragų sluoksnių atsparumo dilimui bandymus
Atlikti dirvos purentuvo noragų apvirintų tiriamosiomis medžiagomis bandymus
gamybinėmis sąlygomis
Ištirti volframo karbido grūdėtumo apvirinto norago sluoksnyje įtaką abrazyviniam
dilimui
25
3 TYRIMŲ METODIKA
31 Laboratorinių tyrimų metodika
Laboratoriniai apvirintų noragų sluoksnių tyrimai atlikti galimai tiksliai sudarant panašias
sąlygas į žemės dirbimo įrangos darbo sąlygas Apvirinti sluoksniai tiriami šiais tyrimais
dilimas kai abrazyvinės dalelės patenka tarp dviejų kūnų (ASTM G65-94)
kietumo matavimas (Rokvelo kietmatis)
Abrazyvinio dilimo bandymas (31 pav) atliekamas abrazyvinėms dalelėms patenkant tarp
dviejų kūnų Bandymo metu 229 mm skersmens guma padengtas plieninis diskas sukasi 200 min-
1 greičiu trinasi į bandinį Bandinio ir gumos kontakto vietoje patenka kvarcinis smėlis (SiO2)
kurio kietumas siekia 800-1100 HV Arbazyvo grūdeliai yra 250-400 μm skersmens Kvarcinio
smėlio srautas 300 gmin-1 bandymo trukmė 20 min Bandinys apkrautas 130 N apkrova
Bandymo metu abrazyvinės dalelės patekusios tarp gumos ir bandinio paviršiaus ardo bandinio
paviršių savo aštriomis briaunomis įsirėždamos į jo paviršių ir atpjaudamos mikroskopines daleles
31 pav Abrazyvinio dilimo tyrimo bandymo schema 1ndashguma padengtas plieninis
diskas 2ndashabrazyvo tiekimo kanalas 3ndashbandinys 4ndashapkrova 5ndashabrazyvas (Reibrad-Verfahren
1994)
Bandinių kietumas matuotas Rokvelo kietmačiu (KDCndash4524) Šiuo būdu į bandinio paviršių
yra įspaudžiamas kūgio formos įspaudas Bandinio paviršiuje padaromi 5 matavimai skirtingose
vietose Iš gautų rezultatų apkaičiuojamas vidurkis
26
32 Gamybiniai apvirintų noragų atsparumo dilimui tyrimai
Dirvos noragų tyrimas atliktas 2013 m rugpjūčio mėn vidurio Lietuvoje 600 ha dirbamos
žemės ūkininko EGikniaus ūkyje Tyrimas atliktas žemės dirbimo padargu bdquoKockerlingldquo
Padargas tempiamas 170 AG traktoriumi bdquoValtra T170ldquo (32 ir 33 pav) Darbo greitis yra
10 km∙h- 1 Vyraujantis šiose apylinkėse dirvos tipas yra išplautžemiai ir rudžemiai o dirvos
sudėtis smėlingas lengvas priemolis (Volungevičius ir kt 2012)
32 pav Traktorius bdquoValtra T170ldquo ir žemės dirbimo padargas Kockerling
33 pav Žemės dirbimo padargas Kockerling
Žemę įdirba 13 noragų išdėstytų dvejomis eilėmis 80 cm atstumu vienas nuo kito tačiau
antros eilės noragai įmontuoti taip kad įdirbtų žemę tarpe tarp pirmos eilės dviejų noragų (34
pav)
27
34 pav Noragų išdėstymo schema (vaizdas iš viršaus)
Noragas žemę įdirba apie 250plusmn5 mm gyliu Žemės dirbimo gylis dirbamoje dirvoje
nustatomas sustabdant padargą darbo metu ir atkasant noragą Po to išmatuojamas atstumas nuo
norago žemiausio antgalio taško iki žemės paviršiaus (35 pav)
35 pav Žemės dirbimo gylio nustatymas
Noragų nudilimas iki ir po įdirbto tam tikro ražienos ploto įvertinamas masių ir linijiniu
metodais Noragai sverti svarstyklėmis (36 pav) KERN FCB 16K02 (matavimo ribos 0ndash16 kg
04 m
48 m
08 m Ag
reg
ato
ju
dėj
imo
kry
pti
s
Noragas 08 m
Traktoriaus ratai
28
tikslumas 02 g) Noragų linijinis nudilimas (pločio ir storio sumažėjimas) matuotas slankmačiu
(36 pav) ШЦ-125ndash005 (matavimo ribos 0ndash125 mm tikslumas 005 mm)
36 pav Nudilimo matavimo priemonės svarstyklės bdquoKern FCB 16K02ldquo ir slankmatis
ШЦndash125ndash005
Noragas sveriamas prieš apvirinimą ir apvirinus jo darbinį paviršių Šių masių skirtumas
parodo kiek yra aplydyto metalo Taip pat noragas pasveriamas baigus įdirbti numatytą plotą
Norago masės iki ir po lauko įdirbimo skirtumas parodo nudilimą
Linijinis nudilimas apskaičiuojamas išmatuojant slankmačiu norago plotį prieš ir po lauko
įdirbimo Norago pločio matavimo pjūviai parodyti 37 pav
37 pav Norago skerspjūvio matavimo skirtingame darbo gylyje pjūviai (ant kontrolinės
plokštės) 1 ndash noragas 2 ndash užvirinti sluoksniai 3 ndash tarpinė detalė 4 ndash kietlydinis
38 paveikslėlyje parodytas norago skerspjūvis kuriame matuojamas jo plotis ir storis
29
38 pav Norago skerspjūvis L ndash norago plotis (kintamas dydis iki 80 mm) H ndash norago
storis (25 mm) Δl ndash apvirinto sluoksnio storis Δh ndash apvirinto sluoksnio plotis
Noragai (39 pav) pagaminti iš spyruoklinio plieno 65Г ГОСТ 1577-93 (25 mm storio lakšto)
termiškai apdirbti 800-820 degС temperatūroje ir atleisti (340ndash380 degС) tikslu gauti
spyruokliuojančias plieno savybes Jų kietumas 285 HB
39 pav Noragas
Noragą sudaro 3 dalys (310 pav) pagrindinė dalis pagaminta iš spyruoklinio plieno tarpinė
detalė (plienas S355) reikalinga prilituoti kietlydinio antgaliui ir pats kietlydininis antgalis
Noragas
Apvirintas
sluoksnis
H+Δh
L+
Δl
H
L
Šoniniai
apvirinti
sluoksniai
30
a b
310 pav Norago smaigalys 1 ndash spyruoklinis plienas 2 ndash tarpinė detalė 3 ndash kietlydininis
antgalis
Apvirinimo įranga
Noragai apvirinami trifaziu suvirinimo lygintuvu ВД 306 ir suvirinimo pusautomačiu
FANMIG 280 4N MINOR (311 pav)
a b
311 pav Suvirinimo aparatai ВД 306 (a) ir FANMIG 2804N MINOR (b)
Suvirinimo aparato ВД 306 suvirinimo srovės stiprumas nuo 50 iki 350 A Suvirinimo
pusautomačio FANMIG 2804N MINOR 40ndash290 A
Suvirinimo srovė pasirinkta pagal elektrodų ir elektrodinės vielos gamintojų
rekomendacijas
31
Apvirinimo medžiagos
Noragai buvo apvirinami 7 komercinėmis medžiagomis ir specialiaisiais šešiais pagamintais
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais su skirtingais WC grūdo dydžiais
31 lentelėje pateikta informacija apie glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos cheminę
sudėtį apvirinto sluoksnio kietumą bei elektrodų kainą
31 lentelė Komercinių medžiagų (glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos) kaina apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Medžiagos
kodas
Cheminė sudėtis Kietumas1
HRC
Kaina2
EURkg C Cr Si Mn Mo Nb W B V Ti
11 45 33 08 14 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 59ndash63 1159
12 29ndash35 22ndash27 23 ndash ndash ndash ndash 05ndash15 ndash ndash 58ndash64 377
13 5 23 10 08 20 ndash ndash ndash 06 ndash 60ndash62 131
14 3 63 2 12 ndash ndash ndash ndash 50 48 60ndash62 29
15 42 18 27 ndash 85 9 7 ndash ndash ndash 68ndash70 401
16 01 ndash 01 08 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 62ndash66 159
17 07 ndash 1 2 ndash ndash ndash 45 ndash ndash 65ndash68 1304 1- gamintojo pateiktas kietumas 2ndash kainos nurodytos be PVM (2013 m)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash P 0025004 S 00250035
UAB bdquoAnykščių varisldquo buvo sukurti specialūs elektrodai kurių glaiste buvo įmaišytas
skirtingų grūdelių dydžių volframo karbido grūdeliai Volframo karbido (WC) dydis nurodytas 32
lentelėje Didžiausias grūdelio dydis yra 071 mm
32 lentelė Oslash325 mm elektrodais su skirtingais WC grūdelių dydžiais (31ndash36) apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Electro-
decode
Cheminė sudėtis WC
grūdelio
dydis mm
HV005
GPa
Kietumas
HRC C Si Mn W
31 199 106 071 357 07105 631 52 (49ndash55)
32 122 124 069 237 05hellip0355 652 52 (47ndash57)
33 175 126 075 271 0355hellip018 586 554 (53ndash59)
34 177 118 066 366 018hellip009 577 503 (46ndash54)
35 168 114 061 369 009hellip0045 681 528 (51ndash55)
36 187 107 067 314 gt0045 652 546 (51ndash57)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash Ni ndash 005007 Cr ndash
01011 Ti ndash 00520087 P ndash 0007002 S ndash
00490074
Vertinime naudojant masės kriterijų priimta kad noragų WC-Co kietlydinio antgalių
nudilimas yra vienodas ir santykinai mažas lyginant su apvirinamų sluoksnių nudilimu
32
Tyrimo atlikimo eiliškumas
Po vieną pasveriami trylika noragų ir jų masė surašoma į lenteles Po svėrimo noragų
priekiniai paviršiai apvirinami skirtingais elektrodais Noragams atvėsus jie vėl pasveriami
duomenys surašomi į lentelę taip sužinoma apvirinto metalo masė Taip pat slankmačiu
išmatuojamas kiekvieno norago skerspjūvis skirtingame darbo gylyje (37 pav) Atlikus
matavimus noragai montuojami žemės dirbimo agregate ir įdirbamas 80 ha plotas Po įdirbimo
noragai nuimami nuvalomi ir kiekvienas noragas pasveriamas ir išmatuojami priekiniai darbiniai
paviršiai Palyginus duomenis prieš įdirbimą su duomenimis po įdirbimo masės skirtumo būdu
apskaičiuojamas nudilimas Išmatavus ir pasvėrus noragus jų darbiniai paviršiai atnaujinami juos
apvirinant tais pačiais elektrodais Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas apvirinto
priekinio darbinio paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas
110 ha plotas Po įdirbto ploto noragai nuimami nuvalomi ir sveriami o slankmačiu išmatuojamas
apvirinto sluoksnio storis Atlikus matavimus noragai apvirinami trečią kartą atnaujinant jų
priekinį darbinį paviršių Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas priekinio darbinio
paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas 145 ha plotas Po
šio ploto įdirbimo noragai sveriami ir matuojami kaip ir po praėjusių dvejų įdirbimų Gauti
rezultatai suvedami ir apdorojami bdquoExcelldquo programa
Tam kad tyrimų rezultatai būtų statistiškai patikimi kiekviena medžiaga (5 skirtingi
glaistyti elektrodai 2 skirtingos elektrodinės vielos) buvo apvirinti dviejų noragų priekiniai
paviršiai (pav 39) Noragai apvirinti ta pačia medžiaga padarge buvo montuojami skirtingose
eilėse (34 pav) Po to buvo vykdomi du nepriklausomi vienas nuo kito bandymai Viena
medžiaga apvirintų noragų masės ir linijiniai nudilimai buvo sumuojami ir skaičiuojamas šių
parametrų vidurkis Elektrodine viela (Nr 17) buvo apvirintas vienas noragas todėl rezultatuose
pateikiamas ne vidurkis o vieno norago duomenys
33
4 TYRIMŲ REZULTATAI
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai
Bandinių paviršiuje buvo atliekami kietumo matavimai Rokvelo kietmačiu Bandinio
paviršiaus kietumas matuojamas penkiose vietose įspaudžiant kūgio formos įspaudą
Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pavaizduotas 41 pav
41 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
Didžiausią tarp komercinių medžiagų kietumą turi bandiniai Nr 14 15 17 Jų kietumas
yra apie 61 HRC Mažiausias kietumas yra bandinio Nr 16 Jo paviršiaus kietumas apie 52 HRC
Plieno bdquoHardoxldquo kietumas pateiktas kaip palyginamasis
UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintomis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pateiktas
42 pav
0
10
20
30
40
50
60
70
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 38 HRC
34
42 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
42 pav pateiktuose kietumo matavimo rezultatuose matyti kad didžiausias kietumas yra
bandinių Nr 33 ir 36 Tai yra apie 55 HRC Mažiausią kietumą turi bandinys Nr 34 kietumas ndash
apie 50 HRC
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas
Laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai pagal ASTM G65ndash04 atlikti naudojant guma
pedengtą plieninį diską Šio bandymo metu abrazyvas patenka į dviejų kūnų kontaktą Metodika
ir sąlygos pateiktos 31 punkte Bandymo metu trinties kelias yra 2880 m
Atlikus bandymą didžiausią atsparumą dilimui parodė medžiaga Nr 15 Iš 21 lentelės
matome kad šios medžiagos sluoksnio kietumas yra didžiausias todėl tikėtina ir nudilimas
mažiausias
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
31 32 33 34 35 36
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 34 HRC
35
43 pav Komercinių medžiagų atsparumo abrazyviniam dilimui pagal ASTM G65ndash94
standartą bandymo rezultatai
Dilimui atsparaus plieno Hardox 400 bandinio nudilimas parodo ženklų skirtumą tarp šio
bandinio ir apvirintų sluoksnių
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas
Apvirintų sluoksnių gamybinis bandymai atlikti pagal 32 skyriuje apibūdintą eiliškumą
44 pav pateiktas ant norago užvirinto metalo masė Ši masė sudarė pirmąjį užvirintą sluoksnį
44 pav Komercinėmis medžiagomis užvirintų sluoksnių vidutinė masė
Noragų nudilimas įdirbant 80 ha plotą parodytas pav 45
000
005
010
015
020
025
030
035
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Nu
dil
imas
I g
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
R005 = 02 g
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
4
ALEKSANDRAS STULGINSKIS UNIVERSITY
FACULTY OF AGRICULTURAL ENGINEERING
INSTITUTE OF POWER AND TRANSPORT MACHINERY ENGINEERING
Master theses
Reinforcing working parts of agricultural machines by welding them with composite materials
Author Egidijus Katinas
Supervisor prof dr Vytenis Jankauskas
Language ndash Lithuanian
Pages ndash 53 p
Tables ndash 2
Pictures ndash 55
Sources of literature ndash 27
Annexes ndash 1
Summary
This work analysing the main soil working types Explaining draft forces dependence from
working depth soil hardness dependence from working type and soil contact with share Tillage
parts wear depends from soil hardness In this work is analysing other scientist publications about
soil tillage parts in various soil contents
Investigation part is about defining the best electrodes The special electrodes was made in
JSC ldquoAnykščių varisrdquo company Other electrodes was bought in other various companies On the
experiments was find which electrodes has the highest hardness and wear resistance Also was
defined what size of tungsten carbide has wear resistance
Key words share abrasive wear hardness tungsten carbide overlaying field tests
5
TURINYS
ĮVADAS 7
1 LITERATŪROS APŽVALGA 8
11 Žemės dirbimo technologijų apžvalga ir tendencijos 8
12 Beariminis žemės dirbimas ir įranga 11
13 Traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio 12
14 Dirvos dirbimo padargų įtaka dirvos kietumui 13
15 Dirvos pjovimo noragėliu modelis 15
16 Žemės dirbimo padargų darbo dalių dilimas 17
17 Žemės dirbimo padargų apvirintų sluosknių įtaka atsparumui dilimui 21
18 Informacijos šaltinių apibendrinimas 23
2 TYRIMŲ TIKSLAS IR UŽDAVINIAI 24
21 Tyrimų tikslas 24
22 Tyrimų uždaviniai 24
3 TYRIMŲ METODIKA 25
31 Laboratorinių tyrimų metodika 25
32 Gamybiniai apvirintų noragų atsparumo dilimui tyrimai 26
4 TYRIMŲ REZULTATAI 33
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai 33
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas 34
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas 35
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai 40
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo vertinimas
45
IŠVADOS 49
LITERATŪROS SĄRAŠAS 50
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA 52
PRIEDAI 53
6
SIMBOLIŲ AIŠKINAMASIS ŽODYNAS
c ndash dirvos sukibimas (kohezija) Nm-2
Ca ndash dirvos ndash metalo sukibimas (adhezija) Nm-2
d ndash darbinis gylis m
g ndash laisvojo kritimo pagreitis ms-2
Nc ndash veiksnys lemiantis dirvos geometriją
Nq ndash veiksnys lemiantis dirvos atsparumą noragėlio ardymui
Nγ ndash veiksnys lemiantis dirvos trinties savybes
q ndash dirvos paviršių veikiantis slėgis Nm-2
s ndash trupinamos dirvos plotis į šonus m
w ndash noragėlio plotis m
α ndash noragėlio posvyrio kampas deg
β ndash dirvos pleišto kampas deg
γ ndash dirvos tankis kgm-3
δ ndash dirvos ndash metalo trinties kampas deg
η ndash deformuojamos dirvos į šonus kampas deg
7
ĮVADAS
Žemės dirbimo padargai (giluminiai purentuvai plūgų noragai kultivatorių noragėliai) dirba
ypatingai sunkiomis sąlygomis ndash abrazyvinėje aplinkoje Lietuvos statistikos departamento
duomenimis 2014 m Lietuvoje ariama žemė sudarė ndash apie 1600 tūkst ha plotą Šiuos plotus
ūkininkai įdirba po kelis kartus Vienam ha žemės suarti sunaudojama iki 5756 MJ energijos
(Jasinskas A 2009)
Pagal Lietuvos agrarinės ekonomikos instituto pateikiamas žemės dirbimo technologijų
kainas (Lietuvos agrarinės ekonomikos institutas 2015) už arimą tenka mokėti 45ndash75 eurų už 1
ha 30ndash40 proc šios kainos sudaro technikos remonto ir priežiūros išlaidos Brangstančios dalys
didina įdirbimo savikainą Įdirbant žemę ypatingai dyla darbinės dalys keičiasi paviršių
parametrai todėl neįvykdomi agrotechniniai reikalavimai Norint juos vykdyti reikia nuolat tikrinti
dažniausiai dylančių detalių matmenis pakitus jiems jas keisti naujomis arba ieškoti naujų
remonto būdų bei medžiagų kuriomis nudilęs sluoksnis atnaujinamas Vienas seniausių ir
paprasčiausių atnaujinimo būdų yra elektrolankinis apvirinimas Lietuvos rinkoje siūloma įvairių
elektrodų ir elektrodinių vielų kuriais apvirinti paviršiai tampa ilgaamžiškesni Tačiau nevisada
siūlomi elektrodai yra efektyvūs ir atitinka kainos ir kokybės santykį Norint sužinoti apvirinimo
medžiagų efektyvumą reikia atlikti gamybinius bandymus Šiais bandymais nustatoma medžiaga
kuria atnaujinti darbinį paviršių yra ekonomiškiausia ir efektyviausia atsižvelgiant į darbo
sąnaudas bei prastovos laiką
Pagrindinę įtaką apvirinto sluoksnio dilimo atsparumui turi elektrodo glaiste esančios
medžiagos Ieškoma įvairiausių medžiagų kurios suteiktų atsparumo dilimui tačiau nedidintų
gamybos kaštų Atliekama daug ir įvairiausių bandymų norint sužinoti kokios medžiagos gali
sumažinti paviršių dilimą Lietuvos rinkoje siūloma kelios dešimtys įvairiausių glaistytųjų
elektrodų kurie kaip teigiama gali padėti sumažinti darbinių paviršių nudilimą
Šio magistrantūros studijų darbo metu pagal sudėtį labiausiai atsparią dilimui buvo
pasirinkti 5 skirtingos sudėties glaistytieji elektrodai ir 2 elektrodinės vielos norint patikrinti jų
efektyvumą Tyrimai atlikti ir laboratorinėmis ir lauko sąlygomis Be komercinių medžiagų taip
pat buvo išbandyti UAB bdquoAnykščių varisldquo įmonėje pagaminti naujos sudėties elektrodai kurių
glaiste yra įmaišyti įvairaus dydžio (nuo 0045 iki 071 mm) volframo kabido grūdeliai
8
1 LITERATŪROS APŽVALGA
11 Žemės dirbimo technologijų apžvalga ir tendencijos
Žemės dirbimas ndash tai žemės dirbimo mašinų ir padargų mechaninis poveikis dirvai turintis
tikslą pakeisti fizines ir mechanines dirvos savybes ir biologinę aplinką Taip sudaroma geresnė
aplinka augalų vegetacijai Dažniausiai žemė įdirbama nuėmus derlių ir prieš kitų augalų sėją
(Bogužas ir kt 2013)
Žemės dirbimo padargai būna su verčiamosiomis purenamosiomis ir ravimosiomis
darbinėmis dalimis Verčiamiesiems priklauso padargai kurie savo konstrukcija apverčia dirvos
riekę (verstuviniai plūgai ir verstuviniai skutikliai) purenamiesiems - lėkštiniai skutikliai ištisinio
dirbimo kultivatoriai frezeriai akėčios volai vaikės bei lygintuvai Dažniausiai su šie padargai
apjungiami ty su prie kultivatoriaus montuojami volai ir kiti agregatai Taip vienu važiavimu
traktorius pilnai įdirba dirvą sumažindamas jos suslėgimą Dabar dažniausiai taikomos tokios
žemės dirbimo technologijos 1) ariminė kai dirva ariama verstuviniais plūgais o vėliau purenama
seklaus purenimo padargais 2) beariminė arba supaprastinto (minimalaus) žemės dirbimo - dirva
neariama vietoj plūgo naudojami sudėtiniai padargai arba agregatai dažniausiai sudaryti iš
vertikalių rotorių kultivatoriaus ir seklaus purenimo padargų darbinių dalių 3) tiesioginės sėjos -
sėjama tiesiog į neįdirbtą dirvą ar ražienas specialiosiomis sėjamosiomis (Bogužas ir kt 2013)
Žemės dirbimo būdai
Arimas ndash tai vienas brangiausių ir sunkiausių žemės dirbimo darbų tačiau dar iki šiol
dažniausiai naudojamas dirvos dirbimo būdas Šiuo būdu dirbant žemę apverčiama dirvos riekė ir
užariamos augalų liekanos Žemė ariama verstuviniu plūgu (11 pav) Gaminami vienpusio
(varsniniai) ir abipusio vertimo (lygiojo arimo) plūgai Lygiojo arimo plūgai būna pasukamieji
paverčiamieji ir skersai išdėstytais korpusais Labiausiai paplitę vienpusio vertimo plūgai
(Bogužas ir kt 2013)
9
11 pav Verstuvinis plūgas bdquoKvernelandldquo 1 ndash verstuvė 2 ndash noragas 3 ndash kaltas
(agrotaka 2014)
Skutimas ndash tai seklus dirvos dirbimas lėkštiniais (12 pav) arba noraginiais padargais
Dažniausiai skutamos ražienos dirvos pūdymo dobilienos ar paprasčiausios pievos Šio dirbimo
tikslas pakirsti piktžolių ir kitų augalų šaknis supurenti dirvos paviršių o įvairios organinės
liekanos greičiau pradėtų skaidytis (Bogužas ir kt 2013)
12 pav Lėkštinis skutikas 1 ndash rėmas 2 ndash lėkštė karpytais ašmenimis 3 ndash lėkštė lygiais
ašmenimis (armeduva 2015)
Gilus purenimas atliekamas 25ndash50 cm gyliu Šio purenimo pagrindinis tikslas yra gerinti
augalų auginimo sąlygas kad visi dirvoje vykstantys mikrobiologiniai procesai auginamų augalų
10
mitybos režimas bei dirvožemio drėgnis ir poringumas būtų optimalūs Gilus purenimas
naudojamas ne kiekvienais metais nes sunaudojama daug energijos ekonominių ir laiko išteklių
Gilesnius kaip 30ndash 50 cm sluoksnius purenti patartina kas 3ndash5 metus Giluminis purentuvas
pavaizduotas 13 pav (Bogužas ir kt 2013)
13 pav Giluminis purentuvas bdquoAgrisem cultiplow goldldquo1 ndash rėmas 2 ndash noragas 3 ndash
volas (agrisem 2014)
Frezavimas skirtas sekliai supurenti dirvos paviršių susmulkinti augalų dalis bei įterpti jas į
dirvą Ši dirbimo technologija vienu važiavimu paruošia dirvą sėjai Galima montuoti kartu su
sėjamosiomis arba atskirai Tai mažo našumo didelių energetinių sąnaudų reikalaujantys
labiausiai dirvožemio struktūrą gadinantys padargai todėl retai naudojami tačiau ten kur per
trumpą laiko tarpą reikia paruošti dirvą ir susmulkinti augalų likučius Labai populiarus žemės
dirbimo būdas sodininkystėje ir daržininkystėje (Bogužas ir kt 2013)
14 pav Horizontalaus veleno žemės dirbimo freza bdquoBometldquo 1 ndash rėmas 2 ndash peilis 3 ndash
velenas (romudava 2014)
Dirvos lyginimas atliekamas norint sulyginti nelygumus ir sutrupinti grumstus Neišlyginus
dirvos paviršiaus įdubimų kuriuose pavasarį tirpstant sniegui atsiranda balos ir užmirksta pasėliai
11
bei ganyklos Paviršiaus nelygumai mažina darbo našumą žemė įdirbama blogiau netolygiai
išbarstomos trąšos bei sėjos metu nevienodai įterpiama sėkla ko pasekoje nevienodai auga pasėlis
Dirvos lyginamos taip kad vandens perteklius galėtų laisvai nutekėti arba pasisikirstytų dirvos
paviršiuje ir susigertų į dirvą (Bogužas ir kt 2013)
12 Beariminis žemės dirbimas ir įranga
Žemės dirbimas be verstuvinio plūgo Europoje platesni užmojį įgavo nuo XX a vidurio kai
buvo susintetintas visuotinio veikimo herbicidas parakvatas Lietuvoje toks žemės dirbimas
pradėtas propaguoti tik baigiantis XX šimtmečiui nes trūko mokslinių tyrimų ir praktinės patirties
trukdė agroekologinės bei socialinės ir ekonominės sąlygos herbicidų stoka vėlyvas specialių
padargų atsiradimas rinkoje ir aukštos jų kainos
Patirtis rodo kad žemės ūkio augalų derlius ne visada priklauso nuo žemės dirbimo
intensyvumo Piktžolėms naikinti taikomą gilųjį arimą pakeitė herbicidai naikinantys piktžoles
geriau ir pigiau negu arimas plūgu Platus herbicidų naudojimas leidžia ne tik sumažinti arimo
gylį bet ir visai atsisakyti armens vartymo Arimo metu vykstančius technologinius procesus -
purenimą maišymą trąšų įterpimą gali atlikti purenamieji padargai Po arimo augalų šaknų
vystymosi dirvožemio biologinio aktyvumo bei dirvožemio struktūros susidarymo procesai
lėčiausi o įdirbus kultivatoriumi strėliniais noragėliais gaunamas geriausias efektas
Padargai galintys pakeisti verstuvinį arimą yra skutikai (12 pav) gerai pakertantys
daugiamečių piktžolių šaknis ir kartu purenantys bei maišantys tik viršutinį dirvos sluoksnį
Noraginiame skutike už noragėlių sumontuoti sferiniai diskai kurie sumaišo šį sluoksnį su
šiaudais bei kitomis augalų liekanomis (Bogužas ir kt 2013)
Beariminė žemės dirbimo technologija populiarėja dėl mažų energijos ir laiko sąnaudų
kurios ypatingai svarbios nuimant derlių Dar viena priežastis kodėl populiarėja šis žemės dirbimo
būdas yra remiamas Europos sąjungos Už žiemoti paliktas ražienas jas minimaliai įdirbus
ūkininkas gauna išmokas (mano ūkis 2014) Nustatyta kad atlikus lengvą dirvos paviršiaus
kultivavimą ar taikant tiesioginę sėją ndash gausūs krituliai mažiau ardo dirvožemio struktūrą mažėja
dirvožemio erozija kartu ir mitybos elementų nuostoliai išsiplovimo metu (Husnjak ir kt 2002)
Taikant beariminę žemės dirbimo technologiją dirva įdirbama sekliai 5ndash10 cm gyliu Šio
dirbimo metu supurenami viršutiniai dirvos sluoksniai tačiau gilesni sluoksniai yra nekliudomi ir
dar labiau suspaudžiami Toks dirvos suspaudimas turi neigiamą įtaką sėklų dygimui jų šaknų
vystymuisi ir derliui bei jo kokybei kadangi javams sunku pasisavinti reikalingas medžiagas iš
dirvos(Fuentes ir kt 2004)
12
13 Traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio
Dirbant žemę traktorius traukia žemės dirbimo agregatus Reikalinga traktoriaus galia
priklauso nuo dirbimo pobūdžio atliekant giluminį purenimą reikalingi didesnės galios traktoriai
voluojant ndash atvirščiai mažesnės galios Didelė dalis naudojamos traktoriaus galios priklauso nuo
dirbimo gylio 15 pav pateikiama traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio Paveikslėlyje
pavaizduota žemės dirbimo darbines dalis (PN ndash pirmoje eilėje esančio noragėlio AN ndash antroje
esančio noragėlio ir A ndash kaltinio noragėlio antgalio) veikianti traukos jėga Bandymo metu dirbama
priemolio dirva buvo įdirbama 9 kmh-1 greičiu Paveikslėlyje aiškiai matoma kad darbo dalims
dirbant 10 cm gyliu traukos jėga siekia 1 kN Padidėjus darbiniui gyliui iki 20 cm pirmosios eilės
noragėliui (PN) traukti reikia 5 kN traukos jėgos antros eilės noragėliui (AN) traukti reikia 4 kN
jėgos kaltinio noragėlio antgaliui reikalinga 3 kN traukos jėga
15 pav Traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio įdirbant žemę PN ndash pirminiais
noragėliais AN ndash antriniais noragėliais A ndash akėčvirbalio antgaliais PAN ndash pirminiais ir
antriniais noragėliais (prognozuojama jėga) (ASAE 1980)
Punktyrinės kreivės 15 pav rodo nustatytą Amerikos žemės ūkio inžinerijos draugijos
(ASAE) traukos jėgos priklausomybę nuo darbinio gylio Grafike matoma kad ASAE
apskaičiuota traukos jėga yra 10 mažesnė už tyrimo metu gautą pirmosios eilės noragėlį (PN)
13
veikiančią jėgą ir 19 didesnė už antrosios eilės noragėlį (AN) veikiančią jėgą bei 26 didesnė
už akėčvirbalio noragėlį veikiančią traukos jėgą
Didėjant darbiniam gyliui taip pat didėja traukos jėga o tarp darbinių dalių atsiranda didesnis
reikalingos traukos jėgos skirtumas (Kiss ir kt 1981)
14 Dirvos dirbimo padargų įtaka dirvos kietumui
Dirvos kietumas yra vienas iš pagrindinių rodiklių norint gauti didesnį derlių Gilesniuose
sluoksniuose dirvos kietumas didėja todėl didėja ir reikalinga traktoriaus traukos jėga įdirbant
žemę Turkijoje (Boydas ir kt 2007) priemolio dirvoje buvo atlikti bandymai ir stebimas dirvos
kietumas įdirbus ją įvairiais agregatais 16 pav pavaizduotos pagrindinės šių agregatų darbinės
dalys verstuvinis plūgas plūgas su juostine verstuve diskinis skutikas sunkusis kultivatorius su
spyruokliniais akėčvirbaliais Prie šių agregatų taip pat buvo montuojamas ardelinis volas Visais
žemės dirbimo atvejais dirva buvo įdirbama 20 cm gyliu (Boydas ir kt 2007)
16 pav Dirvos dirbimo bandymo metu naudotos dirvos dirbimo dalys a ndash plūgo
cilindrinė verstuvė b ndash plūgo juostinė verstuvė c ndash diskinio skutiko diskas d ndash sunkiojo
kultivatoriaus noragėlis e ndash ardelinis volas naudotas kartu su verstuviniu plūgu plūgu juostine
verstuve ir diskiniu skutiku f ndash ardelinis volas naudotas su spyruokliniu akėčvirbaliu (Boydas ir
kt 2007)
14
Dirvos įdirbtos trimis skirtingais darbiniais greičiais 125 ms-1 (45 kmh-1) 15 ms-1
(54 kmh-1) ir 175 ms-1 (63 kmh-1) greičiu Šiais agregatais įdirbus dirvą kietmačiu
išmatuojamas jos kietumas (17 pav) Vienoje pusėje pateikiami dirvos kietumai prieš sėją įdirbus
žemę kitoje pusėje pateikiamas dirvos kietumas po sėjos Po sėjos visuose grafikuose matomas
dirvos kietumo padidėjimas taip yra dėl jos suspaudimo sėjant (Boydas ir kt 2007)
17 pav Dirvos kiečio priklausomybė nuo dirvos dirbimo būdo skirtingais greičiais po
įdirbimo ir po sėjos VP ndash verstuvinis plūgas VPV ndash verstuvinis plūgas ir ardelinis volas PJV ndash
plūgas su juostine verstuve PJVV ndash plūgas juostine verstuve su ardeliniu volu DS ndash diskinis
15
skutikas DSV ndash diskinis skutikas su ardeliniu volu SK ndash sunkusis kultivatorius SKV ndash sunkusis
kultivatorius su volu (Boydas ir kt 2007)
Šio bandymo atveju nustatyta kad darbinis greitis turi nedidelę įtaką dirvos kiečiui po
įdirbimo Po sėjos atlikus kietumo matavimą matomi įvairesni rezultatai dirvą dirbant 175 ms-1
(63 kmh-1) greičiu Vienus iš geresnių rezultatų parodė dirvos įdirbimas diskiniu skutiku su
ardeliniu volu (Boydas ir kt 2007)
15 Dirvos pjovimo noragėliu modelis
Dirbant noragėliais dirvą jo judėjimui priešinasi dirva Priklausomai nuo noragėlio pločio
dirva gali prasiskirti judant noragėliui arba judėti noragėlio paviršiumi 18 pav pavaizduota
noragėlio pjaunama dirvos riekė Šiame modelyje nepaisoma judėjimo greičio
18 pav Dirvos judėjimo plokščiu peiliu schema (Singh S 1997)
Pasak Terzaghi (1943) teorijos jėga reikalinga noragėliu pjauti dirvą apskaičiuojama
(Kushwaha ir kt 2003)
wqdNcdNNgdP qc )( 2 (1)
čia γ ndash dirvos tankis kgm-3
g ndash laisvojo kritimo pagreitis ms-2
d ndash darbinis gylis m
Nγ NcNq ndash veiksniai lemiantys dirvos trinties savybes dirvos geometriją ir dirvos atsparumą
noragėlio ardymui
c ndash dirvos sukibimas (kohezija) Nm-2
q ndash dirvos paviršių veikiantis slėgis Nm-2
w ndash noragėlio plotis m
Norint sužinoti reikalingą traukos jėgą noragėliui yra sukurta daug modelių Vienas jų
MckyesndashAli modelis (Kushwaha ir kt 2003) sukurtas 1977 metais Šis modelis (19 pav) panašus
16
į Godwinlsquoo ir Spoorlsquoo modelį Abiem atvejais priimta kad dirvą pjauna noragėlis lygiu paviršiumi
tam tikru kampu ir nepaisoma judėjimo greičio Modeliai skiriasi dirvos riekės pjovimu noragėlio
pabaigoje MckyesndashAli modelyje dirvos riekė ties noragėlio viršūne atpjaunama tiesiai (Mckyes
ir kt 1977)
19 pav MckyesndashAli dirvos pjovimo noragėliu modelis (Mckyes ir kt 1977)
Pagal MckyesndashAli dirvos pjovimo noragėliu modelį traukos jėgos atstojamoji H
apskaičiuojama (Mckyes ir kt 1977)
cot)sin())(( 2 dwCswqdNdNCcdNNgdH aqcac (2)
čia Ca ndash dirvos ndash metalo sukibimas (adhezija) Nm-2
s ndash trupinamos dirvos plotis į šonus m
α ndash noragėlio posvyrio kampas
δ ndash dirvos ndash metalo trinties kampas
β ndash dirvos pleišto kampas
Trupinamos dirvos plotis į šonus s apskaičiuojamas
2
1
2 ))cot(1(sinr
drrs
(3)
SwickndashPerupralm sukūrė modelį įvertinantį noragėlio deformuojamos dirvos į šonus
kampą 110 pav pavaizduotas kampas η
17
110 pav SwickndashPerupralm dirvos pjovimo noragėliu schema (Mckyes ir kt 1977)
Kampas η paskaičiuojamas pagal formulę (Kushwaha ir kt 2003)
r
r )09040460036(sin 1
(4)
Išsiaiškinus dirbamos dirvos judėjimą noragėlio paviršiumi sužinoma kaip dyla darbinis
paviršius kontakto su dirva zonoje kokios jėgos veikiančios Žinant šiuos veiksnius pagal norimą
žemės įdirbimo būdą pasirenkami noragėliai Šiems noragėliams sukuriama forma pagal kurią
nudilimas sumažėtų traktoriaus galios poreikis bei degalų sąnaudos ndash minimalios
16 Žemės dirbimo padargų darbo dalių dilimas
Žemės dirbimo agregatų dalių nudilimas priklauso nuo (GuulndashSimonsen ir kt 2002)
darbinės dalies terminio apdirbimo ir jų formos
darbinės dalies darbo sąlygų (darbinio paviršiaus sąlyčio ploto su dirva darbo
greičio arimo gylio dirvos kiečio)
jėgos tarp dirvos ir darbinės dalies paviršiaus ploto
dirvos drėgmės
dirvoje esančių abrazyvinių dalelių kietumo formos ir jų dydžio
dirvos tankio ir kitų mechaninių dirvos savybių
aplinkos veiksnių ir oro sąlygų
18
Išvardinti faktoriai įtakojantys darbo dalių nudilimą susiję su dirvos sudėtimi bei darbinių
dalių konstrukcija Pagrindinė galimybė sumažinti nudilimą yra darbinio paviršiaus kietinimas
tačiau nereikia pamirši kad didelį kietumą turinčios dalys yra trapios
Kasmet pasaulyje ir Lietuvoje įdirbama tūkstančiai hektarų Tyrimai parodė kad išvystytos
pramonės valstybėse dėl dilimo patiriami nuostoliai sudaro iki 4 bendrojo vidaus produkto
(Jankauskas ir kt 2011) 2014 metais Lietuvos BVP siekė 4593 milijardo JAV dolerių
(trading economics 2015) Todėl realūs dilimo sukeliami nuostoliai Lietuvoje sudaro kiek
daugiau nei 18 milijardo JAV dolerių
Turkijoje atlikti tyrimai parodė kad didžiausias nudilimas yra dirvą ariant plūgu
90ndash 210 gha- 1 Antroje vietoje kultivatoriaus noragėlių nudilimas 60ndash120 gha- 1 akėčvirbalių
nudilimas siekia 30ndash70 gha- 1 (Ulusoy E 1981) Giluminio purentuvo nudilimas siekia
23ndash 40 gha- 1 (Bayhan ir kt 1997)
Vienas iš būdų atnaujinti žemės dirbimo detalių paviršių yra apvirinimas glaistytaisiais
elektrodais Turkijos mokslininkai atliko apvirintų paviršių atsparumo dilimui priemolyje Jų
bandymo objektas buvo 4 giluminio purentuvo noragėliai (111 pav) Vienas jų standartinis kitų
paviršiai apvirinti glaistytais elektrodais Apvirinus paviršių kietumas siekė 50 35 3 HRC
Standartinio noragėlio kietumas ndash 05 HRC Apvirinimo elektrodai pasirinkti dėl jų atsparumo
dilimui ir santykinai nedidelės kainos (Bayhan Y 2006)
111 pav Noragėlių nudilmas (Bayhan Y 2006)
Laboratorinio bandymo metu noragėliai įdirbo 3 km darbo kelią (112 pav) Diagramoje
pateiktas noragėlių santykinis nudilimas į hektarą
19
112 pav Noragėlių nudilimas (Bayhan Y 2006)
Galima pastebėti kad didelę įtaką dilimo atsparumui turi paviršiaus kietumas Standartinis
noragėlis kurio kietumas yra 05 HRC nudilo labiausiai Geriausią rezultatą parodė didžiausio
kietumo apvirintas noragėlis (50 HRC)
Atlikti dilimo tyrimai Varmijos universitete Lenkijoje norint palyginti bdquoKvernelandldquo
noragėlius ir kitus apvirintus glaistytaisiais elektrodais (Napiorkowski ir kt 2011) Noragėlių
cheminės sudėtys buvo panašios Glaistytų elektrodų sudėtyje daugiau nei 20 masės sudarė
chromas Bandymo rezultatai pateikti 113 pav
113 pav bdquoKvernelandldquo noragėlio ir kitų apvirintų glaistytaisiais elektrodais nudilimas
(Napiorkowski ir kt 2011)
Bandymo metu paviršių darbo kelias lygus 10 km Abrazyvinė aplinka smėlingas lengvas
priemolis Naudoti glaistytieji elektrodai bdquoAbradur 64ldquo (7 C 17 Mn 242 Cr) bdquoEstelMn60ldquo
20
(44 C 482 Mn 168 Si 296 Cr) bdquoEstelMoNb60ldquo (511 C 102 Mn 146 Si 219
Cr 7 Nb) (Napiorkowski ir kt 2011) Iš bandymo rezultatų matyti kad mažiausiai nudilo
medžiaga bdquoAbradur 64ldquo Šia medžiaga apvirinto paviršiaus kietumas buvo didžiausias
Čekijoje buvo atlikti tyrimai aplydant plūgo norago paviršių Šių tyrimų metu noragai
apvirinti (114 pav) glaistytaisiais elektrodais kurių legiruojantieji elementai yra chromas ir
volframas Bandymas atliktas smėlingoje priemolio dirvoje skirtingais 10 ir 23 dirvos
drėgnumais Darbinis gylis buvo lygus 20 cm o darbinis greitis 11 kmh-1 (Hrabe ir kt 2013)
114 pav Norago stiprinimo schema (Hrabe ir kt 2013)
Linijos (114 pav) rodo užvirintas siūles stiprinant norago paviršių Pagal gautus rezultatus
(116 pav) matyti kad mažiausiai nudilo noragas apvirintas elektrodais turinčiais volframo
sudėtyje (8) M0 kodu pažymėto bandynio nestiprintas jokiais elektrodais
115 pav Glaistytais elektrodais apvirintų noragų nudilimas (Hrabe ir kt 2013)
115 pav pateikti bandymo rezultatai įdirbant dirvą skirtingoje drėgmėje Visais atvejais
dirvos drėgmė sumažino norago nudilimą 116 pav pateikta tyrimų metu užlydyto metalo masė
ir jo savikaina (Hrabe ir kt 2013)
21
116 pav Glaistytaisiais elektrodais apvirintų noragų užlydyto metalo masė ir kaina
(Hrabe ir kt 2013)
Norago kodas M0 nebuvo apvirinamas todėl nerodoma kaina ir masė M3 medžiaga buvo
atspariausia dilimui tačiau užlydo metalo masė buvo didžiausia tarp tirtųjų Pagal šio tyrimo
duomenis galima pasirinkti optimaliausią ir priimtiniausią kainos ir kokybės santykį
17 Žemės dirbimo padargų apvirintų sluosknių įtaka atsparumui dilimui
Padargo dalies atsparumas dilimui priklauso ne tik nuo užvirinto sluoksnio kietumo bet ir
nuo šio sluoksnio storio Slovakijos žemės ūkio universitete atlikti tyrimai norint išssiaiškinti
užvirintų sluoksnių atsparumą dilimui Atlikti laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai į
įtvirtintą abrazyvą Tyrimams paruošti bandiniai užvirinant ant plieno 12 01420 (steel 12 01420)
vieną du ir tris glaistytųjų elektrodų sluoksnius Visų bandomų elektrodų sudėtyje yra anglies (C)
mangano (Mn) chromo (Cr) silicio (Si) kai kuriuose molibdeno (Mo) vanadžio (V) ir boro (B)
(Kotus ir kt 2013)
Bandyme pateikta užvirintų sluosknių išlydyto metalo masė Pastebima kad visų bandinių
pirmojo sluoksnio masė yra didžiausia Užvirinant kitus sluoksnius išlydyto metalo masė mažėja
117 pav pateikta užvirinto pirmojo sluoksnio atsparumas dilimui kuris apskaičiuojamas
kaip santykis plieno 12 01420 (etalonas) nudilimo ir elektrodais apvirinto bandinio nudilimas
taip pat pateiktas pirmojo sluoksnio visų bandomų elektrodų kietumas
22
117 pav Pirmojo užvirinto sluoksnio atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas (Kotus ir
kt 2013)
118 pav matyti kad užvirinus antrą sluoksnį padidėja bandinių kietumas ir nežymiai
padidėja atsparumas dilimui
118 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus du sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
119 pav parodytas atsparumas dilimui ir bandinių kietumas užvirinus tris sluoksnius Šių
bandinių kietumas yra didžiausias iš visų bandytų sluosksnių todėl ir jų astparumas dilimui yra
didesnis
23
119 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus tris sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
Iš pateiktų grafikų matyti kad vienas užvirintas papildomas sluoksnis padidina 30ndash40
kietumo vienetų Dėl to padidėja tiriamo paviršiaus atsparumas dilimui (Kotus ir kt 2013)
18 Informacijos šaltinių apibendrinimas
Atlikus literatūros šaltinių analizę išsiaiškinta kad darbo dalių dilimas dirvoje sukuria
didelius nuostolius kurie gali siekti net 4 šalies bendrojo vidaus produkto Norint sumažinti
išlaidas pirmiausia reikia išsiaiškinti kaip vyksta judėjimas noragėlio paviršiumi ir veikiančiasias
jėgas Tai išsiaiškinus galima parinkti tam tikrą darbinės dalies formą kuri leistų ne tik sumažinti
dilimą bet ir degalų sąnaudas Nagrinėtoje literatūroje pastebėta kad dirbant didžiausiame gylyje
noragėlius reikalinga didesnė traukos jėga dėl didėjančios pasipriešinimo jėgos kuri veikia
darbinius paviršius taip didindama dilimo nuostolius Ypatingą reikšmę darbinio paviršiaus
nudilimui turi dirvos sudėtis
Apžvelgus atliktus bandymus matyti kad laboratorinių bandymų metu gaunami rezultatai
yra geresni nei lauko sąlygomis Tai yra dėl drėgmės atsirandačios po lietaus nepastovios dirvos
sudėties bei dirvoje esančių akmenų kurie gali žymiai padidinti darbinių dalių nudilimus ir
laboratorinio tyrimo metu suteikiamų idealių sąlygų
24
2 TYRIMŲ TIKSLAS IR UŽDAVINIAI
21 Tyrimų tikslas
Ištirti žemės dirbimo noragų apvirintus sluoksnius gautus komerciniais ir specialiaisiais
elektrodais (su skirtingo grūdėtumo volframo karbidu) atsparumą abrazyviniam dilimui
laboratorinėmis bei gamybinėmis sąlygomis
22 Tyrimų uždaviniai
Ištirti pasirinktomis komercinėmis (apvirinimo elektrodais ir elektrodine viela) bei
sukurtomis UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų noragų sluoksnių kietumą
Atlikti laboratorinius apvirintų noragų sluoksnių atsparumo dilimui bandymus
Atlikti dirvos purentuvo noragų apvirintų tiriamosiomis medžiagomis bandymus
gamybinėmis sąlygomis
Ištirti volframo karbido grūdėtumo apvirinto norago sluoksnyje įtaką abrazyviniam
dilimui
25
3 TYRIMŲ METODIKA
31 Laboratorinių tyrimų metodika
Laboratoriniai apvirintų noragų sluoksnių tyrimai atlikti galimai tiksliai sudarant panašias
sąlygas į žemės dirbimo įrangos darbo sąlygas Apvirinti sluoksniai tiriami šiais tyrimais
dilimas kai abrazyvinės dalelės patenka tarp dviejų kūnų (ASTM G65-94)
kietumo matavimas (Rokvelo kietmatis)
Abrazyvinio dilimo bandymas (31 pav) atliekamas abrazyvinėms dalelėms patenkant tarp
dviejų kūnų Bandymo metu 229 mm skersmens guma padengtas plieninis diskas sukasi 200 min-
1 greičiu trinasi į bandinį Bandinio ir gumos kontakto vietoje patenka kvarcinis smėlis (SiO2)
kurio kietumas siekia 800-1100 HV Arbazyvo grūdeliai yra 250-400 μm skersmens Kvarcinio
smėlio srautas 300 gmin-1 bandymo trukmė 20 min Bandinys apkrautas 130 N apkrova
Bandymo metu abrazyvinės dalelės patekusios tarp gumos ir bandinio paviršiaus ardo bandinio
paviršių savo aštriomis briaunomis įsirėždamos į jo paviršių ir atpjaudamos mikroskopines daleles
31 pav Abrazyvinio dilimo tyrimo bandymo schema 1ndashguma padengtas plieninis
diskas 2ndashabrazyvo tiekimo kanalas 3ndashbandinys 4ndashapkrova 5ndashabrazyvas (Reibrad-Verfahren
1994)
Bandinių kietumas matuotas Rokvelo kietmačiu (KDCndash4524) Šiuo būdu į bandinio paviršių
yra įspaudžiamas kūgio formos įspaudas Bandinio paviršiuje padaromi 5 matavimai skirtingose
vietose Iš gautų rezultatų apkaičiuojamas vidurkis
26
32 Gamybiniai apvirintų noragų atsparumo dilimui tyrimai
Dirvos noragų tyrimas atliktas 2013 m rugpjūčio mėn vidurio Lietuvoje 600 ha dirbamos
žemės ūkininko EGikniaus ūkyje Tyrimas atliktas žemės dirbimo padargu bdquoKockerlingldquo
Padargas tempiamas 170 AG traktoriumi bdquoValtra T170ldquo (32 ir 33 pav) Darbo greitis yra
10 km∙h- 1 Vyraujantis šiose apylinkėse dirvos tipas yra išplautžemiai ir rudžemiai o dirvos
sudėtis smėlingas lengvas priemolis (Volungevičius ir kt 2012)
32 pav Traktorius bdquoValtra T170ldquo ir žemės dirbimo padargas Kockerling
33 pav Žemės dirbimo padargas Kockerling
Žemę įdirba 13 noragų išdėstytų dvejomis eilėmis 80 cm atstumu vienas nuo kito tačiau
antros eilės noragai įmontuoti taip kad įdirbtų žemę tarpe tarp pirmos eilės dviejų noragų (34
pav)
27
34 pav Noragų išdėstymo schema (vaizdas iš viršaus)
Noragas žemę įdirba apie 250plusmn5 mm gyliu Žemės dirbimo gylis dirbamoje dirvoje
nustatomas sustabdant padargą darbo metu ir atkasant noragą Po to išmatuojamas atstumas nuo
norago žemiausio antgalio taško iki žemės paviršiaus (35 pav)
35 pav Žemės dirbimo gylio nustatymas
Noragų nudilimas iki ir po įdirbto tam tikro ražienos ploto įvertinamas masių ir linijiniu
metodais Noragai sverti svarstyklėmis (36 pav) KERN FCB 16K02 (matavimo ribos 0ndash16 kg
04 m
48 m
08 m Ag
reg
ato
ju
dėj
imo
kry
pti
s
Noragas 08 m
Traktoriaus ratai
28
tikslumas 02 g) Noragų linijinis nudilimas (pločio ir storio sumažėjimas) matuotas slankmačiu
(36 pav) ШЦ-125ndash005 (matavimo ribos 0ndash125 mm tikslumas 005 mm)
36 pav Nudilimo matavimo priemonės svarstyklės bdquoKern FCB 16K02ldquo ir slankmatis
ШЦndash125ndash005
Noragas sveriamas prieš apvirinimą ir apvirinus jo darbinį paviršių Šių masių skirtumas
parodo kiek yra aplydyto metalo Taip pat noragas pasveriamas baigus įdirbti numatytą plotą
Norago masės iki ir po lauko įdirbimo skirtumas parodo nudilimą
Linijinis nudilimas apskaičiuojamas išmatuojant slankmačiu norago plotį prieš ir po lauko
įdirbimo Norago pločio matavimo pjūviai parodyti 37 pav
37 pav Norago skerspjūvio matavimo skirtingame darbo gylyje pjūviai (ant kontrolinės
plokštės) 1 ndash noragas 2 ndash užvirinti sluoksniai 3 ndash tarpinė detalė 4 ndash kietlydinis
38 paveikslėlyje parodytas norago skerspjūvis kuriame matuojamas jo plotis ir storis
29
38 pav Norago skerspjūvis L ndash norago plotis (kintamas dydis iki 80 mm) H ndash norago
storis (25 mm) Δl ndash apvirinto sluoksnio storis Δh ndash apvirinto sluoksnio plotis
Noragai (39 pav) pagaminti iš spyruoklinio plieno 65Г ГОСТ 1577-93 (25 mm storio lakšto)
termiškai apdirbti 800-820 degС temperatūroje ir atleisti (340ndash380 degС) tikslu gauti
spyruokliuojančias plieno savybes Jų kietumas 285 HB
39 pav Noragas
Noragą sudaro 3 dalys (310 pav) pagrindinė dalis pagaminta iš spyruoklinio plieno tarpinė
detalė (plienas S355) reikalinga prilituoti kietlydinio antgaliui ir pats kietlydininis antgalis
Noragas
Apvirintas
sluoksnis
H+Δh
L+
Δl
H
L
Šoniniai
apvirinti
sluoksniai
30
a b
310 pav Norago smaigalys 1 ndash spyruoklinis plienas 2 ndash tarpinė detalė 3 ndash kietlydininis
antgalis
Apvirinimo įranga
Noragai apvirinami trifaziu suvirinimo lygintuvu ВД 306 ir suvirinimo pusautomačiu
FANMIG 280 4N MINOR (311 pav)
a b
311 pav Suvirinimo aparatai ВД 306 (a) ir FANMIG 2804N MINOR (b)
Suvirinimo aparato ВД 306 suvirinimo srovės stiprumas nuo 50 iki 350 A Suvirinimo
pusautomačio FANMIG 2804N MINOR 40ndash290 A
Suvirinimo srovė pasirinkta pagal elektrodų ir elektrodinės vielos gamintojų
rekomendacijas
31
Apvirinimo medžiagos
Noragai buvo apvirinami 7 komercinėmis medžiagomis ir specialiaisiais šešiais pagamintais
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais su skirtingais WC grūdo dydžiais
31 lentelėje pateikta informacija apie glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos cheminę
sudėtį apvirinto sluoksnio kietumą bei elektrodų kainą
31 lentelė Komercinių medžiagų (glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos) kaina apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Medžiagos
kodas
Cheminė sudėtis Kietumas1
HRC
Kaina2
EURkg C Cr Si Mn Mo Nb W B V Ti
11 45 33 08 14 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 59ndash63 1159
12 29ndash35 22ndash27 23 ndash ndash ndash ndash 05ndash15 ndash ndash 58ndash64 377
13 5 23 10 08 20 ndash ndash ndash 06 ndash 60ndash62 131
14 3 63 2 12 ndash ndash ndash ndash 50 48 60ndash62 29
15 42 18 27 ndash 85 9 7 ndash ndash ndash 68ndash70 401
16 01 ndash 01 08 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 62ndash66 159
17 07 ndash 1 2 ndash ndash ndash 45 ndash ndash 65ndash68 1304 1- gamintojo pateiktas kietumas 2ndash kainos nurodytos be PVM (2013 m)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash P 0025004 S 00250035
UAB bdquoAnykščių varisldquo buvo sukurti specialūs elektrodai kurių glaiste buvo įmaišytas
skirtingų grūdelių dydžių volframo karbido grūdeliai Volframo karbido (WC) dydis nurodytas 32
lentelėje Didžiausias grūdelio dydis yra 071 mm
32 lentelė Oslash325 mm elektrodais su skirtingais WC grūdelių dydžiais (31ndash36) apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Electro-
decode
Cheminė sudėtis WC
grūdelio
dydis mm
HV005
GPa
Kietumas
HRC C Si Mn W
31 199 106 071 357 07105 631 52 (49ndash55)
32 122 124 069 237 05hellip0355 652 52 (47ndash57)
33 175 126 075 271 0355hellip018 586 554 (53ndash59)
34 177 118 066 366 018hellip009 577 503 (46ndash54)
35 168 114 061 369 009hellip0045 681 528 (51ndash55)
36 187 107 067 314 gt0045 652 546 (51ndash57)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash Ni ndash 005007 Cr ndash
01011 Ti ndash 00520087 P ndash 0007002 S ndash
00490074
Vertinime naudojant masės kriterijų priimta kad noragų WC-Co kietlydinio antgalių
nudilimas yra vienodas ir santykinai mažas lyginant su apvirinamų sluoksnių nudilimu
32
Tyrimo atlikimo eiliškumas
Po vieną pasveriami trylika noragų ir jų masė surašoma į lenteles Po svėrimo noragų
priekiniai paviršiai apvirinami skirtingais elektrodais Noragams atvėsus jie vėl pasveriami
duomenys surašomi į lentelę taip sužinoma apvirinto metalo masė Taip pat slankmačiu
išmatuojamas kiekvieno norago skerspjūvis skirtingame darbo gylyje (37 pav) Atlikus
matavimus noragai montuojami žemės dirbimo agregate ir įdirbamas 80 ha plotas Po įdirbimo
noragai nuimami nuvalomi ir kiekvienas noragas pasveriamas ir išmatuojami priekiniai darbiniai
paviršiai Palyginus duomenis prieš įdirbimą su duomenimis po įdirbimo masės skirtumo būdu
apskaičiuojamas nudilimas Išmatavus ir pasvėrus noragus jų darbiniai paviršiai atnaujinami juos
apvirinant tais pačiais elektrodais Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas apvirinto
priekinio darbinio paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas
110 ha plotas Po įdirbto ploto noragai nuimami nuvalomi ir sveriami o slankmačiu išmatuojamas
apvirinto sluoksnio storis Atlikus matavimus noragai apvirinami trečią kartą atnaujinant jų
priekinį darbinį paviršių Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas priekinio darbinio
paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas 145 ha plotas Po
šio ploto įdirbimo noragai sveriami ir matuojami kaip ir po praėjusių dvejų įdirbimų Gauti
rezultatai suvedami ir apdorojami bdquoExcelldquo programa
Tam kad tyrimų rezultatai būtų statistiškai patikimi kiekviena medžiaga (5 skirtingi
glaistyti elektrodai 2 skirtingos elektrodinės vielos) buvo apvirinti dviejų noragų priekiniai
paviršiai (pav 39) Noragai apvirinti ta pačia medžiaga padarge buvo montuojami skirtingose
eilėse (34 pav) Po to buvo vykdomi du nepriklausomi vienas nuo kito bandymai Viena
medžiaga apvirintų noragų masės ir linijiniai nudilimai buvo sumuojami ir skaičiuojamas šių
parametrų vidurkis Elektrodine viela (Nr 17) buvo apvirintas vienas noragas todėl rezultatuose
pateikiamas ne vidurkis o vieno norago duomenys
33
4 TYRIMŲ REZULTATAI
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai
Bandinių paviršiuje buvo atliekami kietumo matavimai Rokvelo kietmačiu Bandinio
paviršiaus kietumas matuojamas penkiose vietose įspaudžiant kūgio formos įspaudą
Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pavaizduotas 41 pav
41 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
Didžiausią tarp komercinių medžiagų kietumą turi bandiniai Nr 14 15 17 Jų kietumas
yra apie 61 HRC Mažiausias kietumas yra bandinio Nr 16 Jo paviršiaus kietumas apie 52 HRC
Plieno bdquoHardoxldquo kietumas pateiktas kaip palyginamasis
UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintomis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pateiktas
42 pav
0
10
20
30
40
50
60
70
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 38 HRC
34
42 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
42 pav pateiktuose kietumo matavimo rezultatuose matyti kad didžiausias kietumas yra
bandinių Nr 33 ir 36 Tai yra apie 55 HRC Mažiausią kietumą turi bandinys Nr 34 kietumas ndash
apie 50 HRC
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas
Laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai pagal ASTM G65ndash04 atlikti naudojant guma
pedengtą plieninį diską Šio bandymo metu abrazyvas patenka į dviejų kūnų kontaktą Metodika
ir sąlygos pateiktos 31 punkte Bandymo metu trinties kelias yra 2880 m
Atlikus bandymą didžiausią atsparumą dilimui parodė medžiaga Nr 15 Iš 21 lentelės
matome kad šios medžiagos sluoksnio kietumas yra didžiausias todėl tikėtina ir nudilimas
mažiausias
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
31 32 33 34 35 36
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 34 HRC
35
43 pav Komercinių medžiagų atsparumo abrazyviniam dilimui pagal ASTM G65ndash94
standartą bandymo rezultatai
Dilimui atsparaus plieno Hardox 400 bandinio nudilimas parodo ženklų skirtumą tarp šio
bandinio ir apvirintų sluoksnių
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas
Apvirintų sluoksnių gamybinis bandymai atlikti pagal 32 skyriuje apibūdintą eiliškumą
44 pav pateiktas ant norago užvirinto metalo masė Ši masė sudarė pirmąjį užvirintą sluoksnį
44 pav Komercinėmis medžiagomis užvirintų sluoksnių vidutinė masė
Noragų nudilimas įdirbant 80 ha plotą parodytas pav 45
000
005
010
015
020
025
030
035
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Nu
dil
imas
I g
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
R005 = 02 g
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
5
TURINYS
ĮVADAS 7
1 LITERATŪROS APŽVALGA 8
11 Žemės dirbimo technologijų apžvalga ir tendencijos 8
12 Beariminis žemės dirbimas ir įranga 11
13 Traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio 12
14 Dirvos dirbimo padargų įtaka dirvos kietumui 13
15 Dirvos pjovimo noragėliu modelis 15
16 Žemės dirbimo padargų darbo dalių dilimas 17
17 Žemės dirbimo padargų apvirintų sluosknių įtaka atsparumui dilimui 21
18 Informacijos šaltinių apibendrinimas 23
2 TYRIMŲ TIKSLAS IR UŽDAVINIAI 24
21 Tyrimų tikslas 24
22 Tyrimų uždaviniai 24
3 TYRIMŲ METODIKA 25
31 Laboratorinių tyrimų metodika 25
32 Gamybiniai apvirintų noragų atsparumo dilimui tyrimai 26
4 TYRIMŲ REZULTATAI 33
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai 33
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas 34
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas 35
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai 40
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo vertinimas
45
IŠVADOS 49
LITERATŪROS SĄRAŠAS 50
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA 52
PRIEDAI 53
6
SIMBOLIŲ AIŠKINAMASIS ŽODYNAS
c ndash dirvos sukibimas (kohezija) Nm-2
Ca ndash dirvos ndash metalo sukibimas (adhezija) Nm-2
d ndash darbinis gylis m
g ndash laisvojo kritimo pagreitis ms-2
Nc ndash veiksnys lemiantis dirvos geometriją
Nq ndash veiksnys lemiantis dirvos atsparumą noragėlio ardymui
Nγ ndash veiksnys lemiantis dirvos trinties savybes
q ndash dirvos paviršių veikiantis slėgis Nm-2
s ndash trupinamos dirvos plotis į šonus m
w ndash noragėlio plotis m
α ndash noragėlio posvyrio kampas deg
β ndash dirvos pleišto kampas deg
γ ndash dirvos tankis kgm-3
δ ndash dirvos ndash metalo trinties kampas deg
η ndash deformuojamos dirvos į šonus kampas deg
7
ĮVADAS
Žemės dirbimo padargai (giluminiai purentuvai plūgų noragai kultivatorių noragėliai) dirba
ypatingai sunkiomis sąlygomis ndash abrazyvinėje aplinkoje Lietuvos statistikos departamento
duomenimis 2014 m Lietuvoje ariama žemė sudarė ndash apie 1600 tūkst ha plotą Šiuos plotus
ūkininkai įdirba po kelis kartus Vienam ha žemės suarti sunaudojama iki 5756 MJ energijos
(Jasinskas A 2009)
Pagal Lietuvos agrarinės ekonomikos instituto pateikiamas žemės dirbimo technologijų
kainas (Lietuvos agrarinės ekonomikos institutas 2015) už arimą tenka mokėti 45ndash75 eurų už 1
ha 30ndash40 proc šios kainos sudaro technikos remonto ir priežiūros išlaidos Brangstančios dalys
didina įdirbimo savikainą Įdirbant žemę ypatingai dyla darbinės dalys keičiasi paviršių
parametrai todėl neįvykdomi agrotechniniai reikalavimai Norint juos vykdyti reikia nuolat tikrinti
dažniausiai dylančių detalių matmenis pakitus jiems jas keisti naujomis arba ieškoti naujų
remonto būdų bei medžiagų kuriomis nudilęs sluoksnis atnaujinamas Vienas seniausių ir
paprasčiausių atnaujinimo būdų yra elektrolankinis apvirinimas Lietuvos rinkoje siūloma įvairių
elektrodų ir elektrodinių vielų kuriais apvirinti paviršiai tampa ilgaamžiškesni Tačiau nevisada
siūlomi elektrodai yra efektyvūs ir atitinka kainos ir kokybės santykį Norint sužinoti apvirinimo
medžiagų efektyvumą reikia atlikti gamybinius bandymus Šiais bandymais nustatoma medžiaga
kuria atnaujinti darbinį paviršių yra ekonomiškiausia ir efektyviausia atsižvelgiant į darbo
sąnaudas bei prastovos laiką
Pagrindinę įtaką apvirinto sluoksnio dilimo atsparumui turi elektrodo glaiste esančios
medžiagos Ieškoma įvairiausių medžiagų kurios suteiktų atsparumo dilimui tačiau nedidintų
gamybos kaštų Atliekama daug ir įvairiausių bandymų norint sužinoti kokios medžiagos gali
sumažinti paviršių dilimą Lietuvos rinkoje siūloma kelios dešimtys įvairiausių glaistytųjų
elektrodų kurie kaip teigiama gali padėti sumažinti darbinių paviršių nudilimą
Šio magistrantūros studijų darbo metu pagal sudėtį labiausiai atsparią dilimui buvo
pasirinkti 5 skirtingos sudėties glaistytieji elektrodai ir 2 elektrodinės vielos norint patikrinti jų
efektyvumą Tyrimai atlikti ir laboratorinėmis ir lauko sąlygomis Be komercinių medžiagų taip
pat buvo išbandyti UAB bdquoAnykščių varisldquo įmonėje pagaminti naujos sudėties elektrodai kurių
glaiste yra įmaišyti įvairaus dydžio (nuo 0045 iki 071 mm) volframo kabido grūdeliai
8
1 LITERATŪROS APŽVALGA
11 Žemės dirbimo technologijų apžvalga ir tendencijos
Žemės dirbimas ndash tai žemės dirbimo mašinų ir padargų mechaninis poveikis dirvai turintis
tikslą pakeisti fizines ir mechanines dirvos savybes ir biologinę aplinką Taip sudaroma geresnė
aplinka augalų vegetacijai Dažniausiai žemė įdirbama nuėmus derlių ir prieš kitų augalų sėją
(Bogužas ir kt 2013)
Žemės dirbimo padargai būna su verčiamosiomis purenamosiomis ir ravimosiomis
darbinėmis dalimis Verčiamiesiems priklauso padargai kurie savo konstrukcija apverčia dirvos
riekę (verstuviniai plūgai ir verstuviniai skutikliai) purenamiesiems - lėkštiniai skutikliai ištisinio
dirbimo kultivatoriai frezeriai akėčios volai vaikės bei lygintuvai Dažniausiai su šie padargai
apjungiami ty su prie kultivatoriaus montuojami volai ir kiti agregatai Taip vienu važiavimu
traktorius pilnai įdirba dirvą sumažindamas jos suslėgimą Dabar dažniausiai taikomos tokios
žemės dirbimo technologijos 1) ariminė kai dirva ariama verstuviniais plūgais o vėliau purenama
seklaus purenimo padargais 2) beariminė arba supaprastinto (minimalaus) žemės dirbimo - dirva
neariama vietoj plūgo naudojami sudėtiniai padargai arba agregatai dažniausiai sudaryti iš
vertikalių rotorių kultivatoriaus ir seklaus purenimo padargų darbinių dalių 3) tiesioginės sėjos -
sėjama tiesiog į neįdirbtą dirvą ar ražienas specialiosiomis sėjamosiomis (Bogužas ir kt 2013)
Žemės dirbimo būdai
Arimas ndash tai vienas brangiausių ir sunkiausių žemės dirbimo darbų tačiau dar iki šiol
dažniausiai naudojamas dirvos dirbimo būdas Šiuo būdu dirbant žemę apverčiama dirvos riekė ir
užariamos augalų liekanos Žemė ariama verstuviniu plūgu (11 pav) Gaminami vienpusio
(varsniniai) ir abipusio vertimo (lygiojo arimo) plūgai Lygiojo arimo plūgai būna pasukamieji
paverčiamieji ir skersai išdėstytais korpusais Labiausiai paplitę vienpusio vertimo plūgai
(Bogužas ir kt 2013)
9
11 pav Verstuvinis plūgas bdquoKvernelandldquo 1 ndash verstuvė 2 ndash noragas 3 ndash kaltas
(agrotaka 2014)
Skutimas ndash tai seklus dirvos dirbimas lėkštiniais (12 pav) arba noraginiais padargais
Dažniausiai skutamos ražienos dirvos pūdymo dobilienos ar paprasčiausios pievos Šio dirbimo
tikslas pakirsti piktžolių ir kitų augalų šaknis supurenti dirvos paviršių o įvairios organinės
liekanos greičiau pradėtų skaidytis (Bogužas ir kt 2013)
12 pav Lėkštinis skutikas 1 ndash rėmas 2 ndash lėkštė karpytais ašmenimis 3 ndash lėkštė lygiais
ašmenimis (armeduva 2015)
Gilus purenimas atliekamas 25ndash50 cm gyliu Šio purenimo pagrindinis tikslas yra gerinti
augalų auginimo sąlygas kad visi dirvoje vykstantys mikrobiologiniai procesai auginamų augalų
10
mitybos režimas bei dirvožemio drėgnis ir poringumas būtų optimalūs Gilus purenimas
naudojamas ne kiekvienais metais nes sunaudojama daug energijos ekonominių ir laiko išteklių
Gilesnius kaip 30ndash 50 cm sluoksnius purenti patartina kas 3ndash5 metus Giluminis purentuvas
pavaizduotas 13 pav (Bogužas ir kt 2013)
13 pav Giluminis purentuvas bdquoAgrisem cultiplow goldldquo1 ndash rėmas 2 ndash noragas 3 ndash
volas (agrisem 2014)
Frezavimas skirtas sekliai supurenti dirvos paviršių susmulkinti augalų dalis bei įterpti jas į
dirvą Ši dirbimo technologija vienu važiavimu paruošia dirvą sėjai Galima montuoti kartu su
sėjamosiomis arba atskirai Tai mažo našumo didelių energetinių sąnaudų reikalaujantys
labiausiai dirvožemio struktūrą gadinantys padargai todėl retai naudojami tačiau ten kur per
trumpą laiko tarpą reikia paruošti dirvą ir susmulkinti augalų likučius Labai populiarus žemės
dirbimo būdas sodininkystėje ir daržininkystėje (Bogužas ir kt 2013)
14 pav Horizontalaus veleno žemės dirbimo freza bdquoBometldquo 1 ndash rėmas 2 ndash peilis 3 ndash
velenas (romudava 2014)
Dirvos lyginimas atliekamas norint sulyginti nelygumus ir sutrupinti grumstus Neišlyginus
dirvos paviršiaus įdubimų kuriuose pavasarį tirpstant sniegui atsiranda balos ir užmirksta pasėliai
11
bei ganyklos Paviršiaus nelygumai mažina darbo našumą žemė įdirbama blogiau netolygiai
išbarstomos trąšos bei sėjos metu nevienodai įterpiama sėkla ko pasekoje nevienodai auga pasėlis
Dirvos lyginamos taip kad vandens perteklius galėtų laisvai nutekėti arba pasisikirstytų dirvos
paviršiuje ir susigertų į dirvą (Bogužas ir kt 2013)
12 Beariminis žemės dirbimas ir įranga
Žemės dirbimas be verstuvinio plūgo Europoje platesni užmojį įgavo nuo XX a vidurio kai
buvo susintetintas visuotinio veikimo herbicidas parakvatas Lietuvoje toks žemės dirbimas
pradėtas propaguoti tik baigiantis XX šimtmečiui nes trūko mokslinių tyrimų ir praktinės patirties
trukdė agroekologinės bei socialinės ir ekonominės sąlygos herbicidų stoka vėlyvas specialių
padargų atsiradimas rinkoje ir aukštos jų kainos
Patirtis rodo kad žemės ūkio augalų derlius ne visada priklauso nuo žemės dirbimo
intensyvumo Piktžolėms naikinti taikomą gilųjį arimą pakeitė herbicidai naikinantys piktžoles
geriau ir pigiau negu arimas plūgu Platus herbicidų naudojimas leidžia ne tik sumažinti arimo
gylį bet ir visai atsisakyti armens vartymo Arimo metu vykstančius technologinius procesus -
purenimą maišymą trąšų įterpimą gali atlikti purenamieji padargai Po arimo augalų šaknų
vystymosi dirvožemio biologinio aktyvumo bei dirvožemio struktūros susidarymo procesai
lėčiausi o įdirbus kultivatoriumi strėliniais noragėliais gaunamas geriausias efektas
Padargai galintys pakeisti verstuvinį arimą yra skutikai (12 pav) gerai pakertantys
daugiamečių piktžolių šaknis ir kartu purenantys bei maišantys tik viršutinį dirvos sluoksnį
Noraginiame skutike už noragėlių sumontuoti sferiniai diskai kurie sumaišo šį sluoksnį su
šiaudais bei kitomis augalų liekanomis (Bogužas ir kt 2013)
Beariminė žemės dirbimo technologija populiarėja dėl mažų energijos ir laiko sąnaudų
kurios ypatingai svarbios nuimant derlių Dar viena priežastis kodėl populiarėja šis žemės dirbimo
būdas yra remiamas Europos sąjungos Už žiemoti paliktas ražienas jas minimaliai įdirbus
ūkininkas gauna išmokas (mano ūkis 2014) Nustatyta kad atlikus lengvą dirvos paviršiaus
kultivavimą ar taikant tiesioginę sėją ndash gausūs krituliai mažiau ardo dirvožemio struktūrą mažėja
dirvožemio erozija kartu ir mitybos elementų nuostoliai išsiplovimo metu (Husnjak ir kt 2002)
Taikant beariminę žemės dirbimo technologiją dirva įdirbama sekliai 5ndash10 cm gyliu Šio
dirbimo metu supurenami viršutiniai dirvos sluoksniai tačiau gilesni sluoksniai yra nekliudomi ir
dar labiau suspaudžiami Toks dirvos suspaudimas turi neigiamą įtaką sėklų dygimui jų šaknų
vystymuisi ir derliui bei jo kokybei kadangi javams sunku pasisavinti reikalingas medžiagas iš
dirvos(Fuentes ir kt 2004)
12
13 Traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio
Dirbant žemę traktorius traukia žemės dirbimo agregatus Reikalinga traktoriaus galia
priklauso nuo dirbimo pobūdžio atliekant giluminį purenimą reikalingi didesnės galios traktoriai
voluojant ndash atvirščiai mažesnės galios Didelė dalis naudojamos traktoriaus galios priklauso nuo
dirbimo gylio 15 pav pateikiama traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio Paveikslėlyje
pavaizduota žemės dirbimo darbines dalis (PN ndash pirmoje eilėje esančio noragėlio AN ndash antroje
esančio noragėlio ir A ndash kaltinio noragėlio antgalio) veikianti traukos jėga Bandymo metu dirbama
priemolio dirva buvo įdirbama 9 kmh-1 greičiu Paveikslėlyje aiškiai matoma kad darbo dalims
dirbant 10 cm gyliu traukos jėga siekia 1 kN Padidėjus darbiniui gyliui iki 20 cm pirmosios eilės
noragėliui (PN) traukti reikia 5 kN traukos jėgos antros eilės noragėliui (AN) traukti reikia 4 kN
jėgos kaltinio noragėlio antgaliui reikalinga 3 kN traukos jėga
15 pav Traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio įdirbant žemę PN ndash pirminiais
noragėliais AN ndash antriniais noragėliais A ndash akėčvirbalio antgaliais PAN ndash pirminiais ir
antriniais noragėliais (prognozuojama jėga) (ASAE 1980)
Punktyrinės kreivės 15 pav rodo nustatytą Amerikos žemės ūkio inžinerijos draugijos
(ASAE) traukos jėgos priklausomybę nuo darbinio gylio Grafike matoma kad ASAE
apskaičiuota traukos jėga yra 10 mažesnė už tyrimo metu gautą pirmosios eilės noragėlį (PN)
13
veikiančią jėgą ir 19 didesnė už antrosios eilės noragėlį (AN) veikiančią jėgą bei 26 didesnė
už akėčvirbalio noragėlį veikiančią traukos jėgą
Didėjant darbiniam gyliui taip pat didėja traukos jėga o tarp darbinių dalių atsiranda didesnis
reikalingos traukos jėgos skirtumas (Kiss ir kt 1981)
14 Dirvos dirbimo padargų įtaka dirvos kietumui
Dirvos kietumas yra vienas iš pagrindinių rodiklių norint gauti didesnį derlių Gilesniuose
sluoksniuose dirvos kietumas didėja todėl didėja ir reikalinga traktoriaus traukos jėga įdirbant
žemę Turkijoje (Boydas ir kt 2007) priemolio dirvoje buvo atlikti bandymai ir stebimas dirvos
kietumas įdirbus ją įvairiais agregatais 16 pav pavaizduotos pagrindinės šių agregatų darbinės
dalys verstuvinis plūgas plūgas su juostine verstuve diskinis skutikas sunkusis kultivatorius su
spyruokliniais akėčvirbaliais Prie šių agregatų taip pat buvo montuojamas ardelinis volas Visais
žemės dirbimo atvejais dirva buvo įdirbama 20 cm gyliu (Boydas ir kt 2007)
16 pav Dirvos dirbimo bandymo metu naudotos dirvos dirbimo dalys a ndash plūgo
cilindrinė verstuvė b ndash plūgo juostinė verstuvė c ndash diskinio skutiko diskas d ndash sunkiojo
kultivatoriaus noragėlis e ndash ardelinis volas naudotas kartu su verstuviniu plūgu plūgu juostine
verstuve ir diskiniu skutiku f ndash ardelinis volas naudotas su spyruokliniu akėčvirbaliu (Boydas ir
kt 2007)
14
Dirvos įdirbtos trimis skirtingais darbiniais greičiais 125 ms-1 (45 kmh-1) 15 ms-1
(54 kmh-1) ir 175 ms-1 (63 kmh-1) greičiu Šiais agregatais įdirbus dirvą kietmačiu
išmatuojamas jos kietumas (17 pav) Vienoje pusėje pateikiami dirvos kietumai prieš sėją įdirbus
žemę kitoje pusėje pateikiamas dirvos kietumas po sėjos Po sėjos visuose grafikuose matomas
dirvos kietumo padidėjimas taip yra dėl jos suspaudimo sėjant (Boydas ir kt 2007)
17 pav Dirvos kiečio priklausomybė nuo dirvos dirbimo būdo skirtingais greičiais po
įdirbimo ir po sėjos VP ndash verstuvinis plūgas VPV ndash verstuvinis plūgas ir ardelinis volas PJV ndash
plūgas su juostine verstuve PJVV ndash plūgas juostine verstuve su ardeliniu volu DS ndash diskinis
15
skutikas DSV ndash diskinis skutikas su ardeliniu volu SK ndash sunkusis kultivatorius SKV ndash sunkusis
kultivatorius su volu (Boydas ir kt 2007)
Šio bandymo atveju nustatyta kad darbinis greitis turi nedidelę įtaką dirvos kiečiui po
įdirbimo Po sėjos atlikus kietumo matavimą matomi įvairesni rezultatai dirvą dirbant 175 ms-1
(63 kmh-1) greičiu Vienus iš geresnių rezultatų parodė dirvos įdirbimas diskiniu skutiku su
ardeliniu volu (Boydas ir kt 2007)
15 Dirvos pjovimo noragėliu modelis
Dirbant noragėliais dirvą jo judėjimui priešinasi dirva Priklausomai nuo noragėlio pločio
dirva gali prasiskirti judant noragėliui arba judėti noragėlio paviršiumi 18 pav pavaizduota
noragėlio pjaunama dirvos riekė Šiame modelyje nepaisoma judėjimo greičio
18 pav Dirvos judėjimo plokščiu peiliu schema (Singh S 1997)
Pasak Terzaghi (1943) teorijos jėga reikalinga noragėliu pjauti dirvą apskaičiuojama
(Kushwaha ir kt 2003)
wqdNcdNNgdP qc )( 2 (1)
čia γ ndash dirvos tankis kgm-3
g ndash laisvojo kritimo pagreitis ms-2
d ndash darbinis gylis m
Nγ NcNq ndash veiksniai lemiantys dirvos trinties savybes dirvos geometriją ir dirvos atsparumą
noragėlio ardymui
c ndash dirvos sukibimas (kohezija) Nm-2
q ndash dirvos paviršių veikiantis slėgis Nm-2
w ndash noragėlio plotis m
Norint sužinoti reikalingą traukos jėgą noragėliui yra sukurta daug modelių Vienas jų
MckyesndashAli modelis (Kushwaha ir kt 2003) sukurtas 1977 metais Šis modelis (19 pav) panašus
16
į Godwinlsquoo ir Spoorlsquoo modelį Abiem atvejais priimta kad dirvą pjauna noragėlis lygiu paviršiumi
tam tikru kampu ir nepaisoma judėjimo greičio Modeliai skiriasi dirvos riekės pjovimu noragėlio
pabaigoje MckyesndashAli modelyje dirvos riekė ties noragėlio viršūne atpjaunama tiesiai (Mckyes
ir kt 1977)
19 pav MckyesndashAli dirvos pjovimo noragėliu modelis (Mckyes ir kt 1977)
Pagal MckyesndashAli dirvos pjovimo noragėliu modelį traukos jėgos atstojamoji H
apskaičiuojama (Mckyes ir kt 1977)
cot)sin())(( 2 dwCswqdNdNCcdNNgdH aqcac (2)
čia Ca ndash dirvos ndash metalo sukibimas (adhezija) Nm-2
s ndash trupinamos dirvos plotis į šonus m
α ndash noragėlio posvyrio kampas
δ ndash dirvos ndash metalo trinties kampas
β ndash dirvos pleišto kampas
Trupinamos dirvos plotis į šonus s apskaičiuojamas
2
1
2 ))cot(1(sinr
drrs
(3)
SwickndashPerupralm sukūrė modelį įvertinantį noragėlio deformuojamos dirvos į šonus
kampą 110 pav pavaizduotas kampas η
17
110 pav SwickndashPerupralm dirvos pjovimo noragėliu schema (Mckyes ir kt 1977)
Kampas η paskaičiuojamas pagal formulę (Kushwaha ir kt 2003)
r
r )09040460036(sin 1
(4)
Išsiaiškinus dirbamos dirvos judėjimą noragėlio paviršiumi sužinoma kaip dyla darbinis
paviršius kontakto su dirva zonoje kokios jėgos veikiančios Žinant šiuos veiksnius pagal norimą
žemės įdirbimo būdą pasirenkami noragėliai Šiems noragėliams sukuriama forma pagal kurią
nudilimas sumažėtų traktoriaus galios poreikis bei degalų sąnaudos ndash minimalios
16 Žemės dirbimo padargų darbo dalių dilimas
Žemės dirbimo agregatų dalių nudilimas priklauso nuo (GuulndashSimonsen ir kt 2002)
darbinės dalies terminio apdirbimo ir jų formos
darbinės dalies darbo sąlygų (darbinio paviršiaus sąlyčio ploto su dirva darbo
greičio arimo gylio dirvos kiečio)
jėgos tarp dirvos ir darbinės dalies paviršiaus ploto
dirvos drėgmės
dirvoje esančių abrazyvinių dalelių kietumo formos ir jų dydžio
dirvos tankio ir kitų mechaninių dirvos savybių
aplinkos veiksnių ir oro sąlygų
18
Išvardinti faktoriai įtakojantys darbo dalių nudilimą susiję su dirvos sudėtimi bei darbinių
dalių konstrukcija Pagrindinė galimybė sumažinti nudilimą yra darbinio paviršiaus kietinimas
tačiau nereikia pamirši kad didelį kietumą turinčios dalys yra trapios
Kasmet pasaulyje ir Lietuvoje įdirbama tūkstančiai hektarų Tyrimai parodė kad išvystytos
pramonės valstybėse dėl dilimo patiriami nuostoliai sudaro iki 4 bendrojo vidaus produkto
(Jankauskas ir kt 2011) 2014 metais Lietuvos BVP siekė 4593 milijardo JAV dolerių
(trading economics 2015) Todėl realūs dilimo sukeliami nuostoliai Lietuvoje sudaro kiek
daugiau nei 18 milijardo JAV dolerių
Turkijoje atlikti tyrimai parodė kad didžiausias nudilimas yra dirvą ariant plūgu
90ndash 210 gha- 1 Antroje vietoje kultivatoriaus noragėlių nudilimas 60ndash120 gha- 1 akėčvirbalių
nudilimas siekia 30ndash70 gha- 1 (Ulusoy E 1981) Giluminio purentuvo nudilimas siekia
23ndash 40 gha- 1 (Bayhan ir kt 1997)
Vienas iš būdų atnaujinti žemės dirbimo detalių paviršių yra apvirinimas glaistytaisiais
elektrodais Turkijos mokslininkai atliko apvirintų paviršių atsparumo dilimui priemolyje Jų
bandymo objektas buvo 4 giluminio purentuvo noragėliai (111 pav) Vienas jų standartinis kitų
paviršiai apvirinti glaistytais elektrodais Apvirinus paviršių kietumas siekė 50 35 3 HRC
Standartinio noragėlio kietumas ndash 05 HRC Apvirinimo elektrodai pasirinkti dėl jų atsparumo
dilimui ir santykinai nedidelės kainos (Bayhan Y 2006)
111 pav Noragėlių nudilmas (Bayhan Y 2006)
Laboratorinio bandymo metu noragėliai įdirbo 3 km darbo kelią (112 pav) Diagramoje
pateiktas noragėlių santykinis nudilimas į hektarą
19
112 pav Noragėlių nudilimas (Bayhan Y 2006)
Galima pastebėti kad didelę įtaką dilimo atsparumui turi paviršiaus kietumas Standartinis
noragėlis kurio kietumas yra 05 HRC nudilo labiausiai Geriausią rezultatą parodė didžiausio
kietumo apvirintas noragėlis (50 HRC)
Atlikti dilimo tyrimai Varmijos universitete Lenkijoje norint palyginti bdquoKvernelandldquo
noragėlius ir kitus apvirintus glaistytaisiais elektrodais (Napiorkowski ir kt 2011) Noragėlių
cheminės sudėtys buvo panašios Glaistytų elektrodų sudėtyje daugiau nei 20 masės sudarė
chromas Bandymo rezultatai pateikti 113 pav
113 pav bdquoKvernelandldquo noragėlio ir kitų apvirintų glaistytaisiais elektrodais nudilimas
(Napiorkowski ir kt 2011)
Bandymo metu paviršių darbo kelias lygus 10 km Abrazyvinė aplinka smėlingas lengvas
priemolis Naudoti glaistytieji elektrodai bdquoAbradur 64ldquo (7 C 17 Mn 242 Cr) bdquoEstelMn60ldquo
20
(44 C 482 Mn 168 Si 296 Cr) bdquoEstelMoNb60ldquo (511 C 102 Mn 146 Si 219
Cr 7 Nb) (Napiorkowski ir kt 2011) Iš bandymo rezultatų matyti kad mažiausiai nudilo
medžiaga bdquoAbradur 64ldquo Šia medžiaga apvirinto paviršiaus kietumas buvo didžiausias
Čekijoje buvo atlikti tyrimai aplydant plūgo norago paviršių Šių tyrimų metu noragai
apvirinti (114 pav) glaistytaisiais elektrodais kurių legiruojantieji elementai yra chromas ir
volframas Bandymas atliktas smėlingoje priemolio dirvoje skirtingais 10 ir 23 dirvos
drėgnumais Darbinis gylis buvo lygus 20 cm o darbinis greitis 11 kmh-1 (Hrabe ir kt 2013)
114 pav Norago stiprinimo schema (Hrabe ir kt 2013)
Linijos (114 pav) rodo užvirintas siūles stiprinant norago paviršių Pagal gautus rezultatus
(116 pav) matyti kad mažiausiai nudilo noragas apvirintas elektrodais turinčiais volframo
sudėtyje (8) M0 kodu pažymėto bandynio nestiprintas jokiais elektrodais
115 pav Glaistytais elektrodais apvirintų noragų nudilimas (Hrabe ir kt 2013)
115 pav pateikti bandymo rezultatai įdirbant dirvą skirtingoje drėgmėje Visais atvejais
dirvos drėgmė sumažino norago nudilimą 116 pav pateikta tyrimų metu užlydyto metalo masė
ir jo savikaina (Hrabe ir kt 2013)
21
116 pav Glaistytaisiais elektrodais apvirintų noragų užlydyto metalo masė ir kaina
(Hrabe ir kt 2013)
Norago kodas M0 nebuvo apvirinamas todėl nerodoma kaina ir masė M3 medžiaga buvo
atspariausia dilimui tačiau užlydo metalo masė buvo didžiausia tarp tirtųjų Pagal šio tyrimo
duomenis galima pasirinkti optimaliausią ir priimtiniausią kainos ir kokybės santykį
17 Žemės dirbimo padargų apvirintų sluosknių įtaka atsparumui dilimui
Padargo dalies atsparumas dilimui priklauso ne tik nuo užvirinto sluoksnio kietumo bet ir
nuo šio sluoksnio storio Slovakijos žemės ūkio universitete atlikti tyrimai norint išssiaiškinti
užvirintų sluoksnių atsparumą dilimui Atlikti laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai į
įtvirtintą abrazyvą Tyrimams paruošti bandiniai užvirinant ant plieno 12 01420 (steel 12 01420)
vieną du ir tris glaistytųjų elektrodų sluoksnius Visų bandomų elektrodų sudėtyje yra anglies (C)
mangano (Mn) chromo (Cr) silicio (Si) kai kuriuose molibdeno (Mo) vanadžio (V) ir boro (B)
(Kotus ir kt 2013)
Bandyme pateikta užvirintų sluosknių išlydyto metalo masė Pastebima kad visų bandinių
pirmojo sluoksnio masė yra didžiausia Užvirinant kitus sluoksnius išlydyto metalo masė mažėja
117 pav pateikta užvirinto pirmojo sluoksnio atsparumas dilimui kuris apskaičiuojamas
kaip santykis plieno 12 01420 (etalonas) nudilimo ir elektrodais apvirinto bandinio nudilimas
taip pat pateiktas pirmojo sluoksnio visų bandomų elektrodų kietumas
22
117 pav Pirmojo užvirinto sluoksnio atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas (Kotus ir
kt 2013)
118 pav matyti kad užvirinus antrą sluoksnį padidėja bandinių kietumas ir nežymiai
padidėja atsparumas dilimui
118 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus du sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
119 pav parodytas atsparumas dilimui ir bandinių kietumas užvirinus tris sluoksnius Šių
bandinių kietumas yra didžiausias iš visų bandytų sluosksnių todėl ir jų astparumas dilimui yra
didesnis
23
119 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus tris sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
Iš pateiktų grafikų matyti kad vienas užvirintas papildomas sluoksnis padidina 30ndash40
kietumo vienetų Dėl to padidėja tiriamo paviršiaus atsparumas dilimui (Kotus ir kt 2013)
18 Informacijos šaltinių apibendrinimas
Atlikus literatūros šaltinių analizę išsiaiškinta kad darbo dalių dilimas dirvoje sukuria
didelius nuostolius kurie gali siekti net 4 šalies bendrojo vidaus produkto Norint sumažinti
išlaidas pirmiausia reikia išsiaiškinti kaip vyksta judėjimas noragėlio paviršiumi ir veikiančiasias
jėgas Tai išsiaiškinus galima parinkti tam tikrą darbinės dalies formą kuri leistų ne tik sumažinti
dilimą bet ir degalų sąnaudas Nagrinėtoje literatūroje pastebėta kad dirbant didžiausiame gylyje
noragėlius reikalinga didesnė traukos jėga dėl didėjančios pasipriešinimo jėgos kuri veikia
darbinius paviršius taip didindama dilimo nuostolius Ypatingą reikšmę darbinio paviršiaus
nudilimui turi dirvos sudėtis
Apžvelgus atliktus bandymus matyti kad laboratorinių bandymų metu gaunami rezultatai
yra geresni nei lauko sąlygomis Tai yra dėl drėgmės atsirandačios po lietaus nepastovios dirvos
sudėties bei dirvoje esančių akmenų kurie gali žymiai padidinti darbinių dalių nudilimus ir
laboratorinio tyrimo metu suteikiamų idealių sąlygų
24
2 TYRIMŲ TIKSLAS IR UŽDAVINIAI
21 Tyrimų tikslas
Ištirti žemės dirbimo noragų apvirintus sluoksnius gautus komerciniais ir specialiaisiais
elektrodais (su skirtingo grūdėtumo volframo karbidu) atsparumą abrazyviniam dilimui
laboratorinėmis bei gamybinėmis sąlygomis
22 Tyrimų uždaviniai
Ištirti pasirinktomis komercinėmis (apvirinimo elektrodais ir elektrodine viela) bei
sukurtomis UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų noragų sluoksnių kietumą
Atlikti laboratorinius apvirintų noragų sluoksnių atsparumo dilimui bandymus
Atlikti dirvos purentuvo noragų apvirintų tiriamosiomis medžiagomis bandymus
gamybinėmis sąlygomis
Ištirti volframo karbido grūdėtumo apvirinto norago sluoksnyje įtaką abrazyviniam
dilimui
25
3 TYRIMŲ METODIKA
31 Laboratorinių tyrimų metodika
Laboratoriniai apvirintų noragų sluoksnių tyrimai atlikti galimai tiksliai sudarant panašias
sąlygas į žemės dirbimo įrangos darbo sąlygas Apvirinti sluoksniai tiriami šiais tyrimais
dilimas kai abrazyvinės dalelės patenka tarp dviejų kūnų (ASTM G65-94)
kietumo matavimas (Rokvelo kietmatis)
Abrazyvinio dilimo bandymas (31 pav) atliekamas abrazyvinėms dalelėms patenkant tarp
dviejų kūnų Bandymo metu 229 mm skersmens guma padengtas plieninis diskas sukasi 200 min-
1 greičiu trinasi į bandinį Bandinio ir gumos kontakto vietoje patenka kvarcinis smėlis (SiO2)
kurio kietumas siekia 800-1100 HV Arbazyvo grūdeliai yra 250-400 μm skersmens Kvarcinio
smėlio srautas 300 gmin-1 bandymo trukmė 20 min Bandinys apkrautas 130 N apkrova
Bandymo metu abrazyvinės dalelės patekusios tarp gumos ir bandinio paviršiaus ardo bandinio
paviršių savo aštriomis briaunomis įsirėždamos į jo paviršių ir atpjaudamos mikroskopines daleles
31 pav Abrazyvinio dilimo tyrimo bandymo schema 1ndashguma padengtas plieninis
diskas 2ndashabrazyvo tiekimo kanalas 3ndashbandinys 4ndashapkrova 5ndashabrazyvas (Reibrad-Verfahren
1994)
Bandinių kietumas matuotas Rokvelo kietmačiu (KDCndash4524) Šiuo būdu į bandinio paviršių
yra įspaudžiamas kūgio formos įspaudas Bandinio paviršiuje padaromi 5 matavimai skirtingose
vietose Iš gautų rezultatų apkaičiuojamas vidurkis
26
32 Gamybiniai apvirintų noragų atsparumo dilimui tyrimai
Dirvos noragų tyrimas atliktas 2013 m rugpjūčio mėn vidurio Lietuvoje 600 ha dirbamos
žemės ūkininko EGikniaus ūkyje Tyrimas atliktas žemės dirbimo padargu bdquoKockerlingldquo
Padargas tempiamas 170 AG traktoriumi bdquoValtra T170ldquo (32 ir 33 pav) Darbo greitis yra
10 km∙h- 1 Vyraujantis šiose apylinkėse dirvos tipas yra išplautžemiai ir rudžemiai o dirvos
sudėtis smėlingas lengvas priemolis (Volungevičius ir kt 2012)
32 pav Traktorius bdquoValtra T170ldquo ir žemės dirbimo padargas Kockerling
33 pav Žemės dirbimo padargas Kockerling
Žemę įdirba 13 noragų išdėstytų dvejomis eilėmis 80 cm atstumu vienas nuo kito tačiau
antros eilės noragai įmontuoti taip kad įdirbtų žemę tarpe tarp pirmos eilės dviejų noragų (34
pav)
27
34 pav Noragų išdėstymo schema (vaizdas iš viršaus)
Noragas žemę įdirba apie 250plusmn5 mm gyliu Žemės dirbimo gylis dirbamoje dirvoje
nustatomas sustabdant padargą darbo metu ir atkasant noragą Po to išmatuojamas atstumas nuo
norago žemiausio antgalio taško iki žemės paviršiaus (35 pav)
35 pav Žemės dirbimo gylio nustatymas
Noragų nudilimas iki ir po įdirbto tam tikro ražienos ploto įvertinamas masių ir linijiniu
metodais Noragai sverti svarstyklėmis (36 pav) KERN FCB 16K02 (matavimo ribos 0ndash16 kg
04 m
48 m
08 m Ag
reg
ato
ju
dėj
imo
kry
pti
s
Noragas 08 m
Traktoriaus ratai
28
tikslumas 02 g) Noragų linijinis nudilimas (pločio ir storio sumažėjimas) matuotas slankmačiu
(36 pav) ШЦ-125ndash005 (matavimo ribos 0ndash125 mm tikslumas 005 mm)
36 pav Nudilimo matavimo priemonės svarstyklės bdquoKern FCB 16K02ldquo ir slankmatis
ШЦndash125ndash005
Noragas sveriamas prieš apvirinimą ir apvirinus jo darbinį paviršių Šių masių skirtumas
parodo kiek yra aplydyto metalo Taip pat noragas pasveriamas baigus įdirbti numatytą plotą
Norago masės iki ir po lauko įdirbimo skirtumas parodo nudilimą
Linijinis nudilimas apskaičiuojamas išmatuojant slankmačiu norago plotį prieš ir po lauko
įdirbimo Norago pločio matavimo pjūviai parodyti 37 pav
37 pav Norago skerspjūvio matavimo skirtingame darbo gylyje pjūviai (ant kontrolinės
plokštės) 1 ndash noragas 2 ndash užvirinti sluoksniai 3 ndash tarpinė detalė 4 ndash kietlydinis
38 paveikslėlyje parodytas norago skerspjūvis kuriame matuojamas jo plotis ir storis
29
38 pav Norago skerspjūvis L ndash norago plotis (kintamas dydis iki 80 mm) H ndash norago
storis (25 mm) Δl ndash apvirinto sluoksnio storis Δh ndash apvirinto sluoksnio plotis
Noragai (39 pav) pagaminti iš spyruoklinio plieno 65Г ГОСТ 1577-93 (25 mm storio lakšto)
termiškai apdirbti 800-820 degС temperatūroje ir atleisti (340ndash380 degС) tikslu gauti
spyruokliuojančias plieno savybes Jų kietumas 285 HB
39 pav Noragas
Noragą sudaro 3 dalys (310 pav) pagrindinė dalis pagaminta iš spyruoklinio plieno tarpinė
detalė (plienas S355) reikalinga prilituoti kietlydinio antgaliui ir pats kietlydininis antgalis
Noragas
Apvirintas
sluoksnis
H+Δh
L+
Δl
H
L
Šoniniai
apvirinti
sluoksniai
30
a b
310 pav Norago smaigalys 1 ndash spyruoklinis plienas 2 ndash tarpinė detalė 3 ndash kietlydininis
antgalis
Apvirinimo įranga
Noragai apvirinami trifaziu suvirinimo lygintuvu ВД 306 ir suvirinimo pusautomačiu
FANMIG 280 4N MINOR (311 pav)
a b
311 pav Suvirinimo aparatai ВД 306 (a) ir FANMIG 2804N MINOR (b)
Suvirinimo aparato ВД 306 suvirinimo srovės stiprumas nuo 50 iki 350 A Suvirinimo
pusautomačio FANMIG 2804N MINOR 40ndash290 A
Suvirinimo srovė pasirinkta pagal elektrodų ir elektrodinės vielos gamintojų
rekomendacijas
31
Apvirinimo medžiagos
Noragai buvo apvirinami 7 komercinėmis medžiagomis ir specialiaisiais šešiais pagamintais
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais su skirtingais WC grūdo dydžiais
31 lentelėje pateikta informacija apie glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos cheminę
sudėtį apvirinto sluoksnio kietumą bei elektrodų kainą
31 lentelė Komercinių medžiagų (glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos) kaina apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Medžiagos
kodas
Cheminė sudėtis Kietumas1
HRC
Kaina2
EURkg C Cr Si Mn Mo Nb W B V Ti
11 45 33 08 14 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 59ndash63 1159
12 29ndash35 22ndash27 23 ndash ndash ndash ndash 05ndash15 ndash ndash 58ndash64 377
13 5 23 10 08 20 ndash ndash ndash 06 ndash 60ndash62 131
14 3 63 2 12 ndash ndash ndash ndash 50 48 60ndash62 29
15 42 18 27 ndash 85 9 7 ndash ndash ndash 68ndash70 401
16 01 ndash 01 08 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 62ndash66 159
17 07 ndash 1 2 ndash ndash ndash 45 ndash ndash 65ndash68 1304 1- gamintojo pateiktas kietumas 2ndash kainos nurodytos be PVM (2013 m)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash P 0025004 S 00250035
UAB bdquoAnykščių varisldquo buvo sukurti specialūs elektrodai kurių glaiste buvo įmaišytas
skirtingų grūdelių dydžių volframo karbido grūdeliai Volframo karbido (WC) dydis nurodytas 32
lentelėje Didžiausias grūdelio dydis yra 071 mm
32 lentelė Oslash325 mm elektrodais su skirtingais WC grūdelių dydžiais (31ndash36) apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Electro-
decode
Cheminė sudėtis WC
grūdelio
dydis mm
HV005
GPa
Kietumas
HRC C Si Mn W
31 199 106 071 357 07105 631 52 (49ndash55)
32 122 124 069 237 05hellip0355 652 52 (47ndash57)
33 175 126 075 271 0355hellip018 586 554 (53ndash59)
34 177 118 066 366 018hellip009 577 503 (46ndash54)
35 168 114 061 369 009hellip0045 681 528 (51ndash55)
36 187 107 067 314 gt0045 652 546 (51ndash57)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash Ni ndash 005007 Cr ndash
01011 Ti ndash 00520087 P ndash 0007002 S ndash
00490074
Vertinime naudojant masės kriterijų priimta kad noragų WC-Co kietlydinio antgalių
nudilimas yra vienodas ir santykinai mažas lyginant su apvirinamų sluoksnių nudilimu
32
Tyrimo atlikimo eiliškumas
Po vieną pasveriami trylika noragų ir jų masė surašoma į lenteles Po svėrimo noragų
priekiniai paviršiai apvirinami skirtingais elektrodais Noragams atvėsus jie vėl pasveriami
duomenys surašomi į lentelę taip sužinoma apvirinto metalo masė Taip pat slankmačiu
išmatuojamas kiekvieno norago skerspjūvis skirtingame darbo gylyje (37 pav) Atlikus
matavimus noragai montuojami žemės dirbimo agregate ir įdirbamas 80 ha plotas Po įdirbimo
noragai nuimami nuvalomi ir kiekvienas noragas pasveriamas ir išmatuojami priekiniai darbiniai
paviršiai Palyginus duomenis prieš įdirbimą su duomenimis po įdirbimo masės skirtumo būdu
apskaičiuojamas nudilimas Išmatavus ir pasvėrus noragus jų darbiniai paviršiai atnaujinami juos
apvirinant tais pačiais elektrodais Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas apvirinto
priekinio darbinio paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas
110 ha plotas Po įdirbto ploto noragai nuimami nuvalomi ir sveriami o slankmačiu išmatuojamas
apvirinto sluoksnio storis Atlikus matavimus noragai apvirinami trečią kartą atnaujinant jų
priekinį darbinį paviršių Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas priekinio darbinio
paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas 145 ha plotas Po
šio ploto įdirbimo noragai sveriami ir matuojami kaip ir po praėjusių dvejų įdirbimų Gauti
rezultatai suvedami ir apdorojami bdquoExcelldquo programa
Tam kad tyrimų rezultatai būtų statistiškai patikimi kiekviena medžiaga (5 skirtingi
glaistyti elektrodai 2 skirtingos elektrodinės vielos) buvo apvirinti dviejų noragų priekiniai
paviršiai (pav 39) Noragai apvirinti ta pačia medžiaga padarge buvo montuojami skirtingose
eilėse (34 pav) Po to buvo vykdomi du nepriklausomi vienas nuo kito bandymai Viena
medžiaga apvirintų noragų masės ir linijiniai nudilimai buvo sumuojami ir skaičiuojamas šių
parametrų vidurkis Elektrodine viela (Nr 17) buvo apvirintas vienas noragas todėl rezultatuose
pateikiamas ne vidurkis o vieno norago duomenys
33
4 TYRIMŲ REZULTATAI
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai
Bandinių paviršiuje buvo atliekami kietumo matavimai Rokvelo kietmačiu Bandinio
paviršiaus kietumas matuojamas penkiose vietose įspaudžiant kūgio formos įspaudą
Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pavaizduotas 41 pav
41 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
Didžiausią tarp komercinių medžiagų kietumą turi bandiniai Nr 14 15 17 Jų kietumas
yra apie 61 HRC Mažiausias kietumas yra bandinio Nr 16 Jo paviršiaus kietumas apie 52 HRC
Plieno bdquoHardoxldquo kietumas pateiktas kaip palyginamasis
UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintomis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pateiktas
42 pav
0
10
20
30
40
50
60
70
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 38 HRC
34
42 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
42 pav pateiktuose kietumo matavimo rezultatuose matyti kad didžiausias kietumas yra
bandinių Nr 33 ir 36 Tai yra apie 55 HRC Mažiausią kietumą turi bandinys Nr 34 kietumas ndash
apie 50 HRC
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas
Laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai pagal ASTM G65ndash04 atlikti naudojant guma
pedengtą plieninį diską Šio bandymo metu abrazyvas patenka į dviejų kūnų kontaktą Metodika
ir sąlygos pateiktos 31 punkte Bandymo metu trinties kelias yra 2880 m
Atlikus bandymą didžiausią atsparumą dilimui parodė medžiaga Nr 15 Iš 21 lentelės
matome kad šios medžiagos sluoksnio kietumas yra didžiausias todėl tikėtina ir nudilimas
mažiausias
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
31 32 33 34 35 36
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 34 HRC
35
43 pav Komercinių medžiagų atsparumo abrazyviniam dilimui pagal ASTM G65ndash94
standartą bandymo rezultatai
Dilimui atsparaus plieno Hardox 400 bandinio nudilimas parodo ženklų skirtumą tarp šio
bandinio ir apvirintų sluoksnių
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas
Apvirintų sluoksnių gamybinis bandymai atlikti pagal 32 skyriuje apibūdintą eiliškumą
44 pav pateiktas ant norago užvirinto metalo masė Ši masė sudarė pirmąjį užvirintą sluoksnį
44 pav Komercinėmis medžiagomis užvirintų sluoksnių vidutinė masė
Noragų nudilimas įdirbant 80 ha plotą parodytas pav 45
000
005
010
015
020
025
030
035
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Nu
dil
imas
I g
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
R005 = 02 g
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
6
SIMBOLIŲ AIŠKINAMASIS ŽODYNAS
c ndash dirvos sukibimas (kohezija) Nm-2
Ca ndash dirvos ndash metalo sukibimas (adhezija) Nm-2
d ndash darbinis gylis m
g ndash laisvojo kritimo pagreitis ms-2
Nc ndash veiksnys lemiantis dirvos geometriją
Nq ndash veiksnys lemiantis dirvos atsparumą noragėlio ardymui
Nγ ndash veiksnys lemiantis dirvos trinties savybes
q ndash dirvos paviršių veikiantis slėgis Nm-2
s ndash trupinamos dirvos plotis į šonus m
w ndash noragėlio plotis m
α ndash noragėlio posvyrio kampas deg
β ndash dirvos pleišto kampas deg
γ ndash dirvos tankis kgm-3
δ ndash dirvos ndash metalo trinties kampas deg
η ndash deformuojamos dirvos į šonus kampas deg
7
ĮVADAS
Žemės dirbimo padargai (giluminiai purentuvai plūgų noragai kultivatorių noragėliai) dirba
ypatingai sunkiomis sąlygomis ndash abrazyvinėje aplinkoje Lietuvos statistikos departamento
duomenimis 2014 m Lietuvoje ariama žemė sudarė ndash apie 1600 tūkst ha plotą Šiuos plotus
ūkininkai įdirba po kelis kartus Vienam ha žemės suarti sunaudojama iki 5756 MJ energijos
(Jasinskas A 2009)
Pagal Lietuvos agrarinės ekonomikos instituto pateikiamas žemės dirbimo technologijų
kainas (Lietuvos agrarinės ekonomikos institutas 2015) už arimą tenka mokėti 45ndash75 eurų už 1
ha 30ndash40 proc šios kainos sudaro technikos remonto ir priežiūros išlaidos Brangstančios dalys
didina įdirbimo savikainą Įdirbant žemę ypatingai dyla darbinės dalys keičiasi paviršių
parametrai todėl neįvykdomi agrotechniniai reikalavimai Norint juos vykdyti reikia nuolat tikrinti
dažniausiai dylančių detalių matmenis pakitus jiems jas keisti naujomis arba ieškoti naujų
remonto būdų bei medžiagų kuriomis nudilęs sluoksnis atnaujinamas Vienas seniausių ir
paprasčiausių atnaujinimo būdų yra elektrolankinis apvirinimas Lietuvos rinkoje siūloma įvairių
elektrodų ir elektrodinių vielų kuriais apvirinti paviršiai tampa ilgaamžiškesni Tačiau nevisada
siūlomi elektrodai yra efektyvūs ir atitinka kainos ir kokybės santykį Norint sužinoti apvirinimo
medžiagų efektyvumą reikia atlikti gamybinius bandymus Šiais bandymais nustatoma medžiaga
kuria atnaujinti darbinį paviršių yra ekonomiškiausia ir efektyviausia atsižvelgiant į darbo
sąnaudas bei prastovos laiką
Pagrindinę įtaką apvirinto sluoksnio dilimo atsparumui turi elektrodo glaiste esančios
medžiagos Ieškoma įvairiausių medžiagų kurios suteiktų atsparumo dilimui tačiau nedidintų
gamybos kaštų Atliekama daug ir įvairiausių bandymų norint sužinoti kokios medžiagos gali
sumažinti paviršių dilimą Lietuvos rinkoje siūloma kelios dešimtys įvairiausių glaistytųjų
elektrodų kurie kaip teigiama gali padėti sumažinti darbinių paviršių nudilimą
Šio magistrantūros studijų darbo metu pagal sudėtį labiausiai atsparią dilimui buvo
pasirinkti 5 skirtingos sudėties glaistytieji elektrodai ir 2 elektrodinės vielos norint patikrinti jų
efektyvumą Tyrimai atlikti ir laboratorinėmis ir lauko sąlygomis Be komercinių medžiagų taip
pat buvo išbandyti UAB bdquoAnykščių varisldquo įmonėje pagaminti naujos sudėties elektrodai kurių
glaiste yra įmaišyti įvairaus dydžio (nuo 0045 iki 071 mm) volframo kabido grūdeliai
8
1 LITERATŪROS APŽVALGA
11 Žemės dirbimo technologijų apžvalga ir tendencijos
Žemės dirbimas ndash tai žemės dirbimo mašinų ir padargų mechaninis poveikis dirvai turintis
tikslą pakeisti fizines ir mechanines dirvos savybes ir biologinę aplinką Taip sudaroma geresnė
aplinka augalų vegetacijai Dažniausiai žemė įdirbama nuėmus derlių ir prieš kitų augalų sėją
(Bogužas ir kt 2013)
Žemės dirbimo padargai būna su verčiamosiomis purenamosiomis ir ravimosiomis
darbinėmis dalimis Verčiamiesiems priklauso padargai kurie savo konstrukcija apverčia dirvos
riekę (verstuviniai plūgai ir verstuviniai skutikliai) purenamiesiems - lėkštiniai skutikliai ištisinio
dirbimo kultivatoriai frezeriai akėčios volai vaikės bei lygintuvai Dažniausiai su šie padargai
apjungiami ty su prie kultivatoriaus montuojami volai ir kiti agregatai Taip vienu važiavimu
traktorius pilnai įdirba dirvą sumažindamas jos suslėgimą Dabar dažniausiai taikomos tokios
žemės dirbimo technologijos 1) ariminė kai dirva ariama verstuviniais plūgais o vėliau purenama
seklaus purenimo padargais 2) beariminė arba supaprastinto (minimalaus) žemės dirbimo - dirva
neariama vietoj plūgo naudojami sudėtiniai padargai arba agregatai dažniausiai sudaryti iš
vertikalių rotorių kultivatoriaus ir seklaus purenimo padargų darbinių dalių 3) tiesioginės sėjos -
sėjama tiesiog į neįdirbtą dirvą ar ražienas specialiosiomis sėjamosiomis (Bogužas ir kt 2013)
Žemės dirbimo būdai
Arimas ndash tai vienas brangiausių ir sunkiausių žemės dirbimo darbų tačiau dar iki šiol
dažniausiai naudojamas dirvos dirbimo būdas Šiuo būdu dirbant žemę apverčiama dirvos riekė ir
užariamos augalų liekanos Žemė ariama verstuviniu plūgu (11 pav) Gaminami vienpusio
(varsniniai) ir abipusio vertimo (lygiojo arimo) plūgai Lygiojo arimo plūgai būna pasukamieji
paverčiamieji ir skersai išdėstytais korpusais Labiausiai paplitę vienpusio vertimo plūgai
(Bogužas ir kt 2013)
9
11 pav Verstuvinis plūgas bdquoKvernelandldquo 1 ndash verstuvė 2 ndash noragas 3 ndash kaltas
(agrotaka 2014)
Skutimas ndash tai seklus dirvos dirbimas lėkštiniais (12 pav) arba noraginiais padargais
Dažniausiai skutamos ražienos dirvos pūdymo dobilienos ar paprasčiausios pievos Šio dirbimo
tikslas pakirsti piktžolių ir kitų augalų šaknis supurenti dirvos paviršių o įvairios organinės
liekanos greičiau pradėtų skaidytis (Bogužas ir kt 2013)
12 pav Lėkštinis skutikas 1 ndash rėmas 2 ndash lėkštė karpytais ašmenimis 3 ndash lėkštė lygiais
ašmenimis (armeduva 2015)
Gilus purenimas atliekamas 25ndash50 cm gyliu Šio purenimo pagrindinis tikslas yra gerinti
augalų auginimo sąlygas kad visi dirvoje vykstantys mikrobiologiniai procesai auginamų augalų
10
mitybos režimas bei dirvožemio drėgnis ir poringumas būtų optimalūs Gilus purenimas
naudojamas ne kiekvienais metais nes sunaudojama daug energijos ekonominių ir laiko išteklių
Gilesnius kaip 30ndash 50 cm sluoksnius purenti patartina kas 3ndash5 metus Giluminis purentuvas
pavaizduotas 13 pav (Bogužas ir kt 2013)
13 pav Giluminis purentuvas bdquoAgrisem cultiplow goldldquo1 ndash rėmas 2 ndash noragas 3 ndash
volas (agrisem 2014)
Frezavimas skirtas sekliai supurenti dirvos paviršių susmulkinti augalų dalis bei įterpti jas į
dirvą Ši dirbimo technologija vienu važiavimu paruošia dirvą sėjai Galima montuoti kartu su
sėjamosiomis arba atskirai Tai mažo našumo didelių energetinių sąnaudų reikalaujantys
labiausiai dirvožemio struktūrą gadinantys padargai todėl retai naudojami tačiau ten kur per
trumpą laiko tarpą reikia paruošti dirvą ir susmulkinti augalų likučius Labai populiarus žemės
dirbimo būdas sodininkystėje ir daržininkystėje (Bogužas ir kt 2013)
14 pav Horizontalaus veleno žemės dirbimo freza bdquoBometldquo 1 ndash rėmas 2 ndash peilis 3 ndash
velenas (romudava 2014)
Dirvos lyginimas atliekamas norint sulyginti nelygumus ir sutrupinti grumstus Neišlyginus
dirvos paviršiaus įdubimų kuriuose pavasarį tirpstant sniegui atsiranda balos ir užmirksta pasėliai
11
bei ganyklos Paviršiaus nelygumai mažina darbo našumą žemė įdirbama blogiau netolygiai
išbarstomos trąšos bei sėjos metu nevienodai įterpiama sėkla ko pasekoje nevienodai auga pasėlis
Dirvos lyginamos taip kad vandens perteklius galėtų laisvai nutekėti arba pasisikirstytų dirvos
paviršiuje ir susigertų į dirvą (Bogužas ir kt 2013)
12 Beariminis žemės dirbimas ir įranga
Žemės dirbimas be verstuvinio plūgo Europoje platesni užmojį įgavo nuo XX a vidurio kai
buvo susintetintas visuotinio veikimo herbicidas parakvatas Lietuvoje toks žemės dirbimas
pradėtas propaguoti tik baigiantis XX šimtmečiui nes trūko mokslinių tyrimų ir praktinės patirties
trukdė agroekologinės bei socialinės ir ekonominės sąlygos herbicidų stoka vėlyvas specialių
padargų atsiradimas rinkoje ir aukštos jų kainos
Patirtis rodo kad žemės ūkio augalų derlius ne visada priklauso nuo žemės dirbimo
intensyvumo Piktžolėms naikinti taikomą gilųjį arimą pakeitė herbicidai naikinantys piktžoles
geriau ir pigiau negu arimas plūgu Platus herbicidų naudojimas leidžia ne tik sumažinti arimo
gylį bet ir visai atsisakyti armens vartymo Arimo metu vykstančius technologinius procesus -
purenimą maišymą trąšų įterpimą gali atlikti purenamieji padargai Po arimo augalų šaknų
vystymosi dirvožemio biologinio aktyvumo bei dirvožemio struktūros susidarymo procesai
lėčiausi o įdirbus kultivatoriumi strėliniais noragėliais gaunamas geriausias efektas
Padargai galintys pakeisti verstuvinį arimą yra skutikai (12 pav) gerai pakertantys
daugiamečių piktžolių šaknis ir kartu purenantys bei maišantys tik viršutinį dirvos sluoksnį
Noraginiame skutike už noragėlių sumontuoti sferiniai diskai kurie sumaišo šį sluoksnį su
šiaudais bei kitomis augalų liekanomis (Bogužas ir kt 2013)
Beariminė žemės dirbimo technologija populiarėja dėl mažų energijos ir laiko sąnaudų
kurios ypatingai svarbios nuimant derlių Dar viena priežastis kodėl populiarėja šis žemės dirbimo
būdas yra remiamas Europos sąjungos Už žiemoti paliktas ražienas jas minimaliai įdirbus
ūkininkas gauna išmokas (mano ūkis 2014) Nustatyta kad atlikus lengvą dirvos paviršiaus
kultivavimą ar taikant tiesioginę sėją ndash gausūs krituliai mažiau ardo dirvožemio struktūrą mažėja
dirvožemio erozija kartu ir mitybos elementų nuostoliai išsiplovimo metu (Husnjak ir kt 2002)
Taikant beariminę žemės dirbimo technologiją dirva įdirbama sekliai 5ndash10 cm gyliu Šio
dirbimo metu supurenami viršutiniai dirvos sluoksniai tačiau gilesni sluoksniai yra nekliudomi ir
dar labiau suspaudžiami Toks dirvos suspaudimas turi neigiamą įtaką sėklų dygimui jų šaknų
vystymuisi ir derliui bei jo kokybei kadangi javams sunku pasisavinti reikalingas medžiagas iš
dirvos(Fuentes ir kt 2004)
12
13 Traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio
Dirbant žemę traktorius traukia žemės dirbimo agregatus Reikalinga traktoriaus galia
priklauso nuo dirbimo pobūdžio atliekant giluminį purenimą reikalingi didesnės galios traktoriai
voluojant ndash atvirščiai mažesnės galios Didelė dalis naudojamos traktoriaus galios priklauso nuo
dirbimo gylio 15 pav pateikiama traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio Paveikslėlyje
pavaizduota žemės dirbimo darbines dalis (PN ndash pirmoje eilėje esančio noragėlio AN ndash antroje
esančio noragėlio ir A ndash kaltinio noragėlio antgalio) veikianti traukos jėga Bandymo metu dirbama
priemolio dirva buvo įdirbama 9 kmh-1 greičiu Paveikslėlyje aiškiai matoma kad darbo dalims
dirbant 10 cm gyliu traukos jėga siekia 1 kN Padidėjus darbiniui gyliui iki 20 cm pirmosios eilės
noragėliui (PN) traukti reikia 5 kN traukos jėgos antros eilės noragėliui (AN) traukti reikia 4 kN
jėgos kaltinio noragėlio antgaliui reikalinga 3 kN traukos jėga
15 pav Traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio įdirbant žemę PN ndash pirminiais
noragėliais AN ndash antriniais noragėliais A ndash akėčvirbalio antgaliais PAN ndash pirminiais ir
antriniais noragėliais (prognozuojama jėga) (ASAE 1980)
Punktyrinės kreivės 15 pav rodo nustatytą Amerikos žemės ūkio inžinerijos draugijos
(ASAE) traukos jėgos priklausomybę nuo darbinio gylio Grafike matoma kad ASAE
apskaičiuota traukos jėga yra 10 mažesnė už tyrimo metu gautą pirmosios eilės noragėlį (PN)
13
veikiančią jėgą ir 19 didesnė už antrosios eilės noragėlį (AN) veikiančią jėgą bei 26 didesnė
už akėčvirbalio noragėlį veikiančią traukos jėgą
Didėjant darbiniam gyliui taip pat didėja traukos jėga o tarp darbinių dalių atsiranda didesnis
reikalingos traukos jėgos skirtumas (Kiss ir kt 1981)
14 Dirvos dirbimo padargų įtaka dirvos kietumui
Dirvos kietumas yra vienas iš pagrindinių rodiklių norint gauti didesnį derlių Gilesniuose
sluoksniuose dirvos kietumas didėja todėl didėja ir reikalinga traktoriaus traukos jėga įdirbant
žemę Turkijoje (Boydas ir kt 2007) priemolio dirvoje buvo atlikti bandymai ir stebimas dirvos
kietumas įdirbus ją įvairiais agregatais 16 pav pavaizduotos pagrindinės šių agregatų darbinės
dalys verstuvinis plūgas plūgas su juostine verstuve diskinis skutikas sunkusis kultivatorius su
spyruokliniais akėčvirbaliais Prie šių agregatų taip pat buvo montuojamas ardelinis volas Visais
žemės dirbimo atvejais dirva buvo įdirbama 20 cm gyliu (Boydas ir kt 2007)
16 pav Dirvos dirbimo bandymo metu naudotos dirvos dirbimo dalys a ndash plūgo
cilindrinė verstuvė b ndash plūgo juostinė verstuvė c ndash diskinio skutiko diskas d ndash sunkiojo
kultivatoriaus noragėlis e ndash ardelinis volas naudotas kartu su verstuviniu plūgu plūgu juostine
verstuve ir diskiniu skutiku f ndash ardelinis volas naudotas su spyruokliniu akėčvirbaliu (Boydas ir
kt 2007)
14
Dirvos įdirbtos trimis skirtingais darbiniais greičiais 125 ms-1 (45 kmh-1) 15 ms-1
(54 kmh-1) ir 175 ms-1 (63 kmh-1) greičiu Šiais agregatais įdirbus dirvą kietmačiu
išmatuojamas jos kietumas (17 pav) Vienoje pusėje pateikiami dirvos kietumai prieš sėją įdirbus
žemę kitoje pusėje pateikiamas dirvos kietumas po sėjos Po sėjos visuose grafikuose matomas
dirvos kietumo padidėjimas taip yra dėl jos suspaudimo sėjant (Boydas ir kt 2007)
17 pav Dirvos kiečio priklausomybė nuo dirvos dirbimo būdo skirtingais greičiais po
įdirbimo ir po sėjos VP ndash verstuvinis plūgas VPV ndash verstuvinis plūgas ir ardelinis volas PJV ndash
plūgas su juostine verstuve PJVV ndash plūgas juostine verstuve su ardeliniu volu DS ndash diskinis
15
skutikas DSV ndash diskinis skutikas su ardeliniu volu SK ndash sunkusis kultivatorius SKV ndash sunkusis
kultivatorius su volu (Boydas ir kt 2007)
Šio bandymo atveju nustatyta kad darbinis greitis turi nedidelę įtaką dirvos kiečiui po
įdirbimo Po sėjos atlikus kietumo matavimą matomi įvairesni rezultatai dirvą dirbant 175 ms-1
(63 kmh-1) greičiu Vienus iš geresnių rezultatų parodė dirvos įdirbimas diskiniu skutiku su
ardeliniu volu (Boydas ir kt 2007)
15 Dirvos pjovimo noragėliu modelis
Dirbant noragėliais dirvą jo judėjimui priešinasi dirva Priklausomai nuo noragėlio pločio
dirva gali prasiskirti judant noragėliui arba judėti noragėlio paviršiumi 18 pav pavaizduota
noragėlio pjaunama dirvos riekė Šiame modelyje nepaisoma judėjimo greičio
18 pav Dirvos judėjimo plokščiu peiliu schema (Singh S 1997)
Pasak Terzaghi (1943) teorijos jėga reikalinga noragėliu pjauti dirvą apskaičiuojama
(Kushwaha ir kt 2003)
wqdNcdNNgdP qc )( 2 (1)
čia γ ndash dirvos tankis kgm-3
g ndash laisvojo kritimo pagreitis ms-2
d ndash darbinis gylis m
Nγ NcNq ndash veiksniai lemiantys dirvos trinties savybes dirvos geometriją ir dirvos atsparumą
noragėlio ardymui
c ndash dirvos sukibimas (kohezija) Nm-2
q ndash dirvos paviršių veikiantis slėgis Nm-2
w ndash noragėlio plotis m
Norint sužinoti reikalingą traukos jėgą noragėliui yra sukurta daug modelių Vienas jų
MckyesndashAli modelis (Kushwaha ir kt 2003) sukurtas 1977 metais Šis modelis (19 pav) panašus
16
į Godwinlsquoo ir Spoorlsquoo modelį Abiem atvejais priimta kad dirvą pjauna noragėlis lygiu paviršiumi
tam tikru kampu ir nepaisoma judėjimo greičio Modeliai skiriasi dirvos riekės pjovimu noragėlio
pabaigoje MckyesndashAli modelyje dirvos riekė ties noragėlio viršūne atpjaunama tiesiai (Mckyes
ir kt 1977)
19 pav MckyesndashAli dirvos pjovimo noragėliu modelis (Mckyes ir kt 1977)
Pagal MckyesndashAli dirvos pjovimo noragėliu modelį traukos jėgos atstojamoji H
apskaičiuojama (Mckyes ir kt 1977)
cot)sin())(( 2 dwCswqdNdNCcdNNgdH aqcac (2)
čia Ca ndash dirvos ndash metalo sukibimas (adhezija) Nm-2
s ndash trupinamos dirvos plotis į šonus m
α ndash noragėlio posvyrio kampas
δ ndash dirvos ndash metalo trinties kampas
β ndash dirvos pleišto kampas
Trupinamos dirvos plotis į šonus s apskaičiuojamas
2
1
2 ))cot(1(sinr
drrs
(3)
SwickndashPerupralm sukūrė modelį įvertinantį noragėlio deformuojamos dirvos į šonus
kampą 110 pav pavaizduotas kampas η
17
110 pav SwickndashPerupralm dirvos pjovimo noragėliu schema (Mckyes ir kt 1977)
Kampas η paskaičiuojamas pagal formulę (Kushwaha ir kt 2003)
r
r )09040460036(sin 1
(4)
Išsiaiškinus dirbamos dirvos judėjimą noragėlio paviršiumi sužinoma kaip dyla darbinis
paviršius kontakto su dirva zonoje kokios jėgos veikiančios Žinant šiuos veiksnius pagal norimą
žemės įdirbimo būdą pasirenkami noragėliai Šiems noragėliams sukuriama forma pagal kurią
nudilimas sumažėtų traktoriaus galios poreikis bei degalų sąnaudos ndash minimalios
16 Žemės dirbimo padargų darbo dalių dilimas
Žemės dirbimo agregatų dalių nudilimas priklauso nuo (GuulndashSimonsen ir kt 2002)
darbinės dalies terminio apdirbimo ir jų formos
darbinės dalies darbo sąlygų (darbinio paviršiaus sąlyčio ploto su dirva darbo
greičio arimo gylio dirvos kiečio)
jėgos tarp dirvos ir darbinės dalies paviršiaus ploto
dirvos drėgmės
dirvoje esančių abrazyvinių dalelių kietumo formos ir jų dydžio
dirvos tankio ir kitų mechaninių dirvos savybių
aplinkos veiksnių ir oro sąlygų
18
Išvardinti faktoriai įtakojantys darbo dalių nudilimą susiję su dirvos sudėtimi bei darbinių
dalių konstrukcija Pagrindinė galimybė sumažinti nudilimą yra darbinio paviršiaus kietinimas
tačiau nereikia pamirši kad didelį kietumą turinčios dalys yra trapios
Kasmet pasaulyje ir Lietuvoje įdirbama tūkstančiai hektarų Tyrimai parodė kad išvystytos
pramonės valstybėse dėl dilimo patiriami nuostoliai sudaro iki 4 bendrojo vidaus produkto
(Jankauskas ir kt 2011) 2014 metais Lietuvos BVP siekė 4593 milijardo JAV dolerių
(trading economics 2015) Todėl realūs dilimo sukeliami nuostoliai Lietuvoje sudaro kiek
daugiau nei 18 milijardo JAV dolerių
Turkijoje atlikti tyrimai parodė kad didžiausias nudilimas yra dirvą ariant plūgu
90ndash 210 gha- 1 Antroje vietoje kultivatoriaus noragėlių nudilimas 60ndash120 gha- 1 akėčvirbalių
nudilimas siekia 30ndash70 gha- 1 (Ulusoy E 1981) Giluminio purentuvo nudilimas siekia
23ndash 40 gha- 1 (Bayhan ir kt 1997)
Vienas iš būdų atnaujinti žemės dirbimo detalių paviršių yra apvirinimas glaistytaisiais
elektrodais Turkijos mokslininkai atliko apvirintų paviršių atsparumo dilimui priemolyje Jų
bandymo objektas buvo 4 giluminio purentuvo noragėliai (111 pav) Vienas jų standartinis kitų
paviršiai apvirinti glaistytais elektrodais Apvirinus paviršių kietumas siekė 50 35 3 HRC
Standartinio noragėlio kietumas ndash 05 HRC Apvirinimo elektrodai pasirinkti dėl jų atsparumo
dilimui ir santykinai nedidelės kainos (Bayhan Y 2006)
111 pav Noragėlių nudilmas (Bayhan Y 2006)
Laboratorinio bandymo metu noragėliai įdirbo 3 km darbo kelią (112 pav) Diagramoje
pateiktas noragėlių santykinis nudilimas į hektarą
19
112 pav Noragėlių nudilimas (Bayhan Y 2006)
Galima pastebėti kad didelę įtaką dilimo atsparumui turi paviršiaus kietumas Standartinis
noragėlis kurio kietumas yra 05 HRC nudilo labiausiai Geriausią rezultatą parodė didžiausio
kietumo apvirintas noragėlis (50 HRC)
Atlikti dilimo tyrimai Varmijos universitete Lenkijoje norint palyginti bdquoKvernelandldquo
noragėlius ir kitus apvirintus glaistytaisiais elektrodais (Napiorkowski ir kt 2011) Noragėlių
cheminės sudėtys buvo panašios Glaistytų elektrodų sudėtyje daugiau nei 20 masės sudarė
chromas Bandymo rezultatai pateikti 113 pav
113 pav bdquoKvernelandldquo noragėlio ir kitų apvirintų glaistytaisiais elektrodais nudilimas
(Napiorkowski ir kt 2011)
Bandymo metu paviršių darbo kelias lygus 10 km Abrazyvinė aplinka smėlingas lengvas
priemolis Naudoti glaistytieji elektrodai bdquoAbradur 64ldquo (7 C 17 Mn 242 Cr) bdquoEstelMn60ldquo
20
(44 C 482 Mn 168 Si 296 Cr) bdquoEstelMoNb60ldquo (511 C 102 Mn 146 Si 219
Cr 7 Nb) (Napiorkowski ir kt 2011) Iš bandymo rezultatų matyti kad mažiausiai nudilo
medžiaga bdquoAbradur 64ldquo Šia medžiaga apvirinto paviršiaus kietumas buvo didžiausias
Čekijoje buvo atlikti tyrimai aplydant plūgo norago paviršių Šių tyrimų metu noragai
apvirinti (114 pav) glaistytaisiais elektrodais kurių legiruojantieji elementai yra chromas ir
volframas Bandymas atliktas smėlingoje priemolio dirvoje skirtingais 10 ir 23 dirvos
drėgnumais Darbinis gylis buvo lygus 20 cm o darbinis greitis 11 kmh-1 (Hrabe ir kt 2013)
114 pav Norago stiprinimo schema (Hrabe ir kt 2013)
Linijos (114 pav) rodo užvirintas siūles stiprinant norago paviršių Pagal gautus rezultatus
(116 pav) matyti kad mažiausiai nudilo noragas apvirintas elektrodais turinčiais volframo
sudėtyje (8) M0 kodu pažymėto bandynio nestiprintas jokiais elektrodais
115 pav Glaistytais elektrodais apvirintų noragų nudilimas (Hrabe ir kt 2013)
115 pav pateikti bandymo rezultatai įdirbant dirvą skirtingoje drėgmėje Visais atvejais
dirvos drėgmė sumažino norago nudilimą 116 pav pateikta tyrimų metu užlydyto metalo masė
ir jo savikaina (Hrabe ir kt 2013)
21
116 pav Glaistytaisiais elektrodais apvirintų noragų užlydyto metalo masė ir kaina
(Hrabe ir kt 2013)
Norago kodas M0 nebuvo apvirinamas todėl nerodoma kaina ir masė M3 medžiaga buvo
atspariausia dilimui tačiau užlydo metalo masė buvo didžiausia tarp tirtųjų Pagal šio tyrimo
duomenis galima pasirinkti optimaliausią ir priimtiniausią kainos ir kokybės santykį
17 Žemės dirbimo padargų apvirintų sluosknių įtaka atsparumui dilimui
Padargo dalies atsparumas dilimui priklauso ne tik nuo užvirinto sluoksnio kietumo bet ir
nuo šio sluoksnio storio Slovakijos žemės ūkio universitete atlikti tyrimai norint išssiaiškinti
užvirintų sluoksnių atsparumą dilimui Atlikti laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai į
įtvirtintą abrazyvą Tyrimams paruošti bandiniai užvirinant ant plieno 12 01420 (steel 12 01420)
vieną du ir tris glaistytųjų elektrodų sluoksnius Visų bandomų elektrodų sudėtyje yra anglies (C)
mangano (Mn) chromo (Cr) silicio (Si) kai kuriuose molibdeno (Mo) vanadžio (V) ir boro (B)
(Kotus ir kt 2013)
Bandyme pateikta užvirintų sluosknių išlydyto metalo masė Pastebima kad visų bandinių
pirmojo sluoksnio masė yra didžiausia Užvirinant kitus sluoksnius išlydyto metalo masė mažėja
117 pav pateikta užvirinto pirmojo sluoksnio atsparumas dilimui kuris apskaičiuojamas
kaip santykis plieno 12 01420 (etalonas) nudilimo ir elektrodais apvirinto bandinio nudilimas
taip pat pateiktas pirmojo sluoksnio visų bandomų elektrodų kietumas
22
117 pav Pirmojo užvirinto sluoksnio atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas (Kotus ir
kt 2013)
118 pav matyti kad užvirinus antrą sluoksnį padidėja bandinių kietumas ir nežymiai
padidėja atsparumas dilimui
118 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus du sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
119 pav parodytas atsparumas dilimui ir bandinių kietumas užvirinus tris sluoksnius Šių
bandinių kietumas yra didžiausias iš visų bandytų sluosksnių todėl ir jų astparumas dilimui yra
didesnis
23
119 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus tris sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
Iš pateiktų grafikų matyti kad vienas užvirintas papildomas sluoksnis padidina 30ndash40
kietumo vienetų Dėl to padidėja tiriamo paviršiaus atsparumas dilimui (Kotus ir kt 2013)
18 Informacijos šaltinių apibendrinimas
Atlikus literatūros šaltinių analizę išsiaiškinta kad darbo dalių dilimas dirvoje sukuria
didelius nuostolius kurie gali siekti net 4 šalies bendrojo vidaus produkto Norint sumažinti
išlaidas pirmiausia reikia išsiaiškinti kaip vyksta judėjimas noragėlio paviršiumi ir veikiančiasias
jėgas Tai išsiaiškinus galima parinkti tam tikrą darbinės dalies formą kuri leistų ne tik sumažinti
dilimą bet ir degalų sąnaudas Nagrinėtoje literatūroje pastebėta kad dirbant didžiausiame gylyje
noragėlius reikalinga didesnė traukos jėga dėl didėjančios pasipriešinimo jėgos kuri veikia
darbinius paviršius taip didindama dilimo nuostolius Ypatingą reikšmę darbinio paviršiaus
nudilimui turi dirvos sudėtis
Apžvelgus atliktus bandymus matyti kad laboratorinių bandymų metu gaunami rezultatai
yra geresni nei lauko sąlygomis Tai yra dėl drėgmės atsirandačios po lietaus nepastovios dirvos
sudėties bei dirvoje esančių akmenų kurie gali žymiai padidinti darbinių dalių nudilimus ir
laboratorinio tyrimo metu suteikiamų idealių sąlygų
24
2 TYRIMŲ TIKSLAS IR UŽDAVINIAI
21 Tyrimų tikslas
Ištirti žemės dirbimo noragų apvirintus sluoksnius gautus komerciniais ir specialiaisiais
elektrodais (su skirtingo grūdėtumo volframo karbidu) atsparumą abrazyviniam dilimui
laboratorinėmis bei gamybinėmis sąlygomis
22 Tyrimų uždaviniai
Ištirti pasirinktomis komercinėmis (apvirinimo elektrodais ir elektrodine viela) bei
sukurtomis UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų noragų sluoksnių kietumą
Atlikti laboratorinius apvirintų noragų sluoksnių atsparumo dilimui bandymus
Atlikti dirvos purentuvo noragų apvirintų tiriamosiomis medžiagomis bandymus
gamybinėmis sąlygomis
Ištirti volframo karbido grūdėtumo apvirinto norago sluoksnyje įtaką abrazyviniam
dilimui
25
3 TYRIMŲ METODIKA
31 Laboratorinių tyrimų metodika
Laboratoriniai apvirintų noragų sluoksnių tyrimai atlikti galimai tiksliai sudarant panašias
sąlygas į žemės dirbimo įrangos darbo sąlygas Apvirinti sluoksniai tiriami šiais tyrimais
dilimas kai abrazyvinės dalelės patenka tarp dviejų kūnų (ASTM G65-94)
kietumo matavimas (Rokvelo kietmatis)
Abrazyvinio dilimo bandymas (31 pav) atliekamas abrazyvinėms dalelėms patenkant tarp
dviejų kūnų Bandymo metu 229 mm skersmens guma padengtas plieninis diskas sukasi 200 min-
1 greičiu trinasi į bandinį Bandinio ir gumos kontakto vietoje patenka kvarcinis smėlis (SiO2)
kurio kietumas siekia 800-1100 HV Arbazyvo grūdeliai yra 250-400 μm skersmens Kvarcinio
smėlio srautas 300 gmin-1 bandymo trukmė 20 min Bandinys apkrautas 130 N apkrova
Bandymo metu abrazyvinės dalelės patekusios tarp gumos ir bandinio paviršiaus ardo bandinio
paviršių savo aštriomis briaunomis įsirėždamos į jo paviršių ir atpjaudamos mikroskopines daleles
31 pav Abrazyvinio dilimo tyrimo bandymo schema 1ndashguma padengtas plieninis
diskas 2ndashabrazyvo tiekimo kanalas 3ndashbandinys 4ndashapkrova 5ndashabrazyvas (Reibrad-Verfahren
1994)
Bandinių kietumas matuotas Rokvelo kietmačiu (KDCndash4524) Šiuo būdu į bandinio paviršių
yra įspaudžiamas kūgio formos įspaudas Bandinio paviršiuje padaromi 5 matavimai skirtingose
vietose Iš gautų rezultatų apkaičiuojamas vidurkis
26
32 Gamybiniai apvirintų noragų atsparumo dilimui tyrimai
Dirvos noragų tyrimas atliktas 2013 m rugpjūčio mėn vidurio Lietuvoje 600 ha dirbamos
žemės ūkininko EGikniaus ūkyje Tyrimas atliktas žemės dirbimo padargu bdquoKockerlingldquo
Padargas tempiamas 170 AG traktoriumi bdquoValtra T170ldquo (32 ir 33 pav) Darbo greitis yra
10 km∙h- 1 Vyraujantis šiose apylinkėse dirvos tipas yra išplautžemiai ir rudžemiai o dirvos
sudėtis smėlingas lengvas priemolis (Volungevičius ir kt 2012)
32 pav Traktorius bdquoValtra T170ldquo ir žemės dirbimo padargas Kockerling
33 pav Žemės dirbimo padargas Kockerling
Žemę įdirba 13 noragų išdėstytų dvejomis eilėmis 80 cm atstumu vienas nuo kito tačiau
antros eilės noragai įmontuoti taip kad įdirbtų žemę tarpe tarp pirmos eilės dviejų noragų (34
pav)
27
34 pav Noragų išdėstymo schema (vaizdas iš viršaus)
Noragas žemę įdirba apie 250plusmn5 mm gyliu Žemės dirbimo gylis dirbamoje dirvoje
nustatomas sustabdant padargą darbo metu ir atkasant noragą Po to išmatuojamas atstumas nuo
norago žemiausio antgalio taško iki žemės paviršiaus (35 pav)
35 pav Žemės dirbimo gylio nustatymas
Noragų nudilimas iki ir po įdirbto tam tikro ražienos ploto įvertinamas masių ir linijiniu
metodais Noragai sverti svarstyklėmis (36 pav) KERN FCB 16K02 (matavimo ribos 0ndash16 kg
04 m
48 m
08 m Ag
reg
ato
ju
dėj
imo
kry
pti
s
Noragas 08 m
Traktoriaus ratai
28
tikslumas 02 g) Noragų linijinis nudilimas (pločio ir storio sumažėjimas) matuotas slankmačiu
(36 pav) ШЦ-125ndash005 (matavimo ribos 0ndash125 mm tikslumas 005 mm)
36 pav Nudilimo matavimo priemonės svarstyklės bdquoKern FCB 16K02ldquo ir slankmatis
ШЦndash125ndash005
Noragas sveriamas prieš apvirinimą ir apvirinus jo darbinį paviršių Šių masių skirtumas
parodo kiek yra aplydyto metalo Taip pat noragas pasveriamas baigus įdirbti numatytą plotą
Norago masės iki ir po lauko įdirbimo skirtumas parodo nudilimą
Linijinis nudilimas apskaičiuojamas išmatuojant slankmačiu norago plotį prieš ir po lauko
įdirbimo Norago pločio matavimo pjūviai parodyti 37 pav
37 pav Norago skerspjūvio matavimo skirtingame darbo gylyje pjūviai (ant kontrolinės
plokštės) 1 ndash noragas 2 ndash užvirinti sluoksniai 3 ndash tarpinė detalė 4 ndash kietlydinis
38 paveikslėlyje parodytas norago skerspjūvis kuriame matuojamas jo plotis ir storis
29
38 pav Norago skerspjūvis L ndash norago plotis (kintamas dydis iki 80 mm) H ndash norago
storis (25 mm) Δl ndash apvirinto sluoksnio storis Δh ndash apvirinto sluoksnio plotis
Noragai (39 pav) pagaminti iš spyruoklinio plieno 65Г ГОСТ 1577-93 (25 mm storio lakšto)
termiškai apdirbti 800-820 degС temperatūroje ir atleisti (340ndash380 degС) tikslu gauti
spyruokliuojančias plieno savybes Jų kietumas 285 HB
39 pav Noragas
Noragą sudaro 3 dalys (310 pav) pagrindinė dalis pagaminta iš spyruoklinio plieno tarpinė
detalė (plienas S355) reikalinga prilituoti kietlydinio antgaliui ir pats kietlydininis antgalis
Noragas
Apvirintas
sluoksnis
H+Δh
L+
Δl
H
L
Šoniniai
apvirinti
sluoksniai
30
a b
310 pav Norago smaigalys 1 ndash spyruoklinis plienas 2 ndash tarpinė detalė 3 ndash kietlydininis
antgalis
Apvirinimo įranga
Noragai apvirinami trifaziu suvirinimo lygintuvu ВД 306 ir suvirinimo pusautomačiu
FANMIG 280 4N MINOR (311 pav)
a b
311 pav Suvirinimo aparatai ВД 306 (a) ir FANMIG 2804N MINOR (b)
Suvirinimo aparato ВД 306 suvirinimo srovės stiprumas nuo 50 iki 350 A Suvirinimo
pusautomačio FANMIG 2804N MINOR 40ndash290 A
Suvirinimo srovė pasirinkta pagal elektrodų ir elektrodinės vielos gamintojų
rekomendacijas
31
Apvirinimo medžiagos
Noragai buvo apvirinami 7 komercinėmis medžiagomis ir specialiaisiais šešiais pagamintais
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais su skirtingais WC grūdo dydžiais
31 lentelėje pateikta informacija apie glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos cheminę
sudėtį apvirinto sluoksnio kietumą bei elektrodų kainą
31 lentelė Komercinių medžiagų (glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos) kaina apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Medžiagos
kodas
Cheminė sudėtis Kietumas1
HRC
Kaina2
EURkg C Cr Si Mn Mo Nb W B V Ti
11 45 33 08 14 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 59ndash63 1159
12 29ndash35 22ndash27 23 ndash ndash ndash ndash 05ndash15 ndash ndash 58ndash64 377
13 5 23 10 08 20 ndash ndash ndash 06 ndash 60ndash62 131
14 3 63 2 12 ndash ndash ndash ndash 50 48 60ndash62 29
15 42 18 27 ndash 85 9 7 ndash ndash ndash 68ndash70 401
16 01 ndash 01 08 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 62ndash66 159
17 07 ndash 1 2 ndash ndash ndash 45 ndash ndash 65ndash68 1304 1- gamintojo pateiktas kietumas 2ndash kainos nurodytos be PVM (2013 m)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash P 0025004 S 00250035
UAB bdquoAnykščių varisldquo buvo sukurti specialūs elektrodai kurių glaiste buvo įmaišytas
skirtingų grūdelių dydžių volframo karbido grūdeliai Volframo karbido (WC) dydis nurodytas 32
lentelėje Didžiausias grūdelio dydis yra 071 mm
32 lentelė Oslash325 mm elektrodais su skirtingais WC grūdelių dydžiais (31ndash36) apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Electro-
decode
Cheminė sudėtis WC
grūdelio
dydis mm
HV005
GPa
Kietumas
HRC C Si Mn W
31 199 106 071 357 07105 631 52 (49ndash55)
32 122 124 069 237 05hellip0355 652 52 (47ndash57)
33 175 126 075 271 0355hellip018 586 554 (53ndash59)
34 177 118 066 366 018hellip009 577 503 (46ndash54)
35 168 114 061 369 009hellip0045 681 528 (51ndash55)
36 187 107 067 314 gt0045 652 546 (51ndash57)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash Ni ndash 005007 Cr ndash
01011 Ti ndash 00520087 P ndash 0007002 S ndash
00490074
Vertinime naudojant masės kriterijų priimta kad noragų WC-Co kietlydinio antgalių
nudilimas yra vienodas ir santykinai mažas lyginant su apvirinamų sluoksnių nudilimu
32
Tyrimo atlikimo eiliškumas
Po vieną pasveriami trylika noragų ir jų masė surašoma į lenteles Po svėrimo noragų
priekiniai paviršiai apvirinami skirtingais elektrodais Noragams atvėsus jie vėl pasveriami
duomenys surašomi į lentelę taip sužinoma apvirinto metalo masė Taip pat slankmačiu
išmatuojamas kiekvieno norago skerspjūvis skirtingame darbo gylyje (37 pav) Atlikus
matavimus noragai montuojami žemės dirbimo agregate ir įdirbamas 80 ha plotas Po įdirbimo
noragai nuimami nuvalomi ir kiekvienas noragas pasveriamas ir išmatuojami priekiniai darbiniai
paviršiai Palyginus duomenis prieš įdirbimą su duomenimis po įdirbimo masės skirtumo būdu
apskaičiuojamas nudilimas Išmatavus ir pasvėrus noragus jų darbiniai paviršiai atnaujinami juos
apvirinant tais pačiais elektrodais Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas apvirinto
priekinio darbinio paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas
110 ha plotas Po įdirbto ploto noragai nuimami nuvalomi ir sveriami o slankmačiu išmatuojamas
apvirinto sluoksnio storis Atlikus matavimus noragai apvirinami trečią kartą atnaujinant jų
priekinį darbinį paviršių Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas priekinio darbinio
paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas 145 ha plotas Po
šio ploto įdirbimo noragai sveriami ir matuojami kaip ir po praėjusių dvejų įdirbimų Gauti
rezultatai suvedami ir apdorojami bdquoExcelldquo programa
Tam kad tyrimų rezultatai būtų statistiškai patikimi kiekviena medžiaga (5 skirtingi
glaistyti elektrodai 2 skirtingos elektrodinės vielos) buvo apvirinti dviejų noragų priekiniai
paviršiai (pav 39) Noragai apvirinti ta pačia medžiaga padarge buvo montuojami skirtingose
eilėse (34 pav) Po to buvo vykdomi du nepriklausomi vienas nuo kito bandymai Viena
medžiaga apvirintų noragų masės ir linijiniai nudilimai buvo sumuojami ir skaičiuojamas šių
parametrų vidurkis Elektrodine viela (Nr 17) buvo apvirintas vienas noragas todėl rezultatuose
pateikiamas ne vidurkis o vieno norago duomenys
33
4 TYRIMŲ REZULTATAI
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai
Bandinių paviršiuje buvo atliekami kietumo matavimai Rokvelo kietmačiu Bandinio
paviršiaus kietumas matuojamas penkiose vietose įspaudžiant kūgio formos įspaudą
Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pavaizduotas 41 pav
41 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
Didžiausią tarp komercinių medžiagų kietumą turi bandiniai Nr 14 15 17 Jų kietumas
yra apie 61 HRC Mažiausias kietumas yra bandinio Nr 16 Jo paviršiaus kietumas apie 52 HRC
Plieno bdquoHardoxldquo kietumas pateiktas kaip palyginamasis
UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintomis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pateiktas
42 pav
0
10
20
30
40
50
60
70
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 38 HRC
34
42 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
42 pav pateiktuose kietumo matavimo rezultatuose matyti kad didžiausias kietumas yra
bandinių Nr 33 ir 36 Tai yra apie 55 HRC Mažiausią kietumą turi bandinys Nr 34 kietumas ndash
apie 50 HRC
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas
Laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai pagal ASTM G65ndash04 atlikti naudojant guma
pedengtą plieninį diską Šio bandymo metu abrazyvas patenka į dviejų kūnų kontaktą Metodika
ir sąlygos pateiktos 31 punkte Bandymo metu trinties kelias yra 2880 m
Atlikus bandymą didžiausią atsparumą dilimui parodė medžiaga Nr 15 Iš 21 lentelės
matome kad šios medžiagos sluoksnio kietumas yra didžiausias todėl tikėtina ir nudilimas
mažiausias
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
31 32 33 34 35 36
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 34 HRC
35
43 pav Komercinių medžiagų atsparumo abrazyviniam dilimui pagal ASTM G65ndash94
standartą bandymo rezultatai
Dilimui atsparaus plieno Hardox 400 bandinio nudilimas parodo ženklų skirtumą tarp šio
bandinio ir apvirintų sluoksnių
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas
Apvirintų sluoksnių gamybinis bandymai atlikti pagal 32 skyriuje apibūdintą eiliškumą
44 pav pateiktas ant norago užvirinto metalo masė Ši masė sudarė pirmąjį užvirintą sluoksnį
44 pav Komercinėmis medžiagomis užvirintų sluoksnių vidutinė masė
Noragų nudilimas įdirbant 80 ha plotą parodytas pav 45
000
005
010
015
020
025
030
035
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Nu
dil
imas
I g
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
R005 = 02 g
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
7
ĮVADAS
Žemės dirbimo padargai (giluminiai purentuvai plūgų noragai kultivatorių noragėliai) dirba
ypatingai sunkiomis sąlygomis ndash abrazyvinėje aplinkoje Lietuvos statistikos departamento
duomenimis 2014 m Lietuvoje ariama žemė sudarė ndash apie 1600 tūkst ha plotą Šiuos plotus
ūkininkai įdirba po kelis kartus Vienam ha žemės suarti sunaudojama iki 5756 MJ energijos
(Jasinskas A 2009)
Pagal Lietuvos agrarinės ekonomikos instituto pateikiamas žemės dirbimo technologijų
kainas (Lietuvos agrarinės ekonomikos institutas 2015) už arimą tenka mokėti 45ndash75 eurų už 1
ha 30ndash40 proc šios kainos sudaro technikos remonto ir priežiūros išlaidos Brangstančios dalys
didina įdirbimo savikainą Įdirbant žemę ypatingai dyla darbinės dalys keičiasi paviršių
parametrai todėl neįvykdomi agrotechniniai reikalavimai Norint juos vykdyti reikia nuolat tikrinti
dažniausiai dylančių detalių matmenis pakitus jiems jas keisti naujomis arba ieškoti naujų
remonto būdų bei medžiagų kuriomis nudilęs sluoksnis atnaujinamas Vienas seniausių ir
paprasčiausių atnaujinimo būdų yra elektrolankinis apvirinimas Lietuvos rinkoje siūloma įvairių
elektrodų ir elektrodinių vielų kuriais apvirinti paviršiai tampa ilgaamžiškesni Tačiau nevisada
siūlomi elektrodai yra efektyvūs ir atitinka kainos ir kokybės santykį Norint sužinoti apvirinimo
medžiagų efektyvumą reikia atlikti gamybinius bandymus Šiais bandymais nustatoma medžiaga
kuria atnaujinti darbinį paviršių yra ekonomiškiausia ir efektyviausia atsižvelgiant į darbo
sąnaudas bei prastovos laiką
Pagrindinę įtaką apvirinto sluoksnio dilimo atsparumui turi elektrodo glaiste esančios
medžiagos Ieškoma įvairiausių medžiagų kurios suteiktų atsparumo dilimui tačiau nedidintų
gamybos kaštų Atliekama daug ir įvairiausių bandymų norint sužinoti kokios medžiagos gali
sumažinti paviršių dilimą Lietuvos rinkoje siūloma kelios dešimtys įvairiausių glaistytųjų
elektrodų kurie kaip teigiama gali padėti sumažinti darbinių paviršių nudilimą
Šio magistrantūros studijų darbo metu pagal sudėtį labiausiai atsparią dilimui buvo
pasirinkti 5 skirtingos sudėties glaistytieji elektrodai ir 2 elektrodinės vielos norint patikrinti jų
efektyvumą Tyrimai atlikti ir laboratorinėmis ir lauko sąlygomis Be komercinių medžiagų taip
pat buvo išbandyti UAB bdquoAnykščių varisldquo įmonėje pagaminti naujos sudėties elektrodai kurių
glaiste yra įmaišyti įvairaus dydžio (nuo 0045 iki 071 mm) volframo kabido grūdeliai
8
1 LITERATŪROS APŽVALGA
11 Žemės dirbimo technologijų apžvalga ir tendencijos
Žemės dirbimas ndash tai žemės dirbimo mašinų ir padargų mechaninis poveikis dirvai turintis
tikslą pakeisti fizines ir mechanines dirvos savybes ir biologinę aplinką Taip sudaroma geresnė
aplinka augalų vegetacijai Dažniausiai žemė įdirbama nuėmus derlių ir prieš kitų augalų sėją
(Bogužas ir kt 2013)
Žemės dirbimo padargai būna su verčiamosiomis purenamosiomis ir ravimosiomis
darbinėmis dalimis Verčiamiesiems priklauso padargai kurie savo konstrukcija apverčia dirvos
riekę (verstuviniai plūgai ir verstuviniai skutikliai) purenamiesiems - lėkštiniai skutikliai ištisinio
dirbimo kultivatoriai frezeriai akėčios volai vaikės bei lygintuvai Dažniausiai su šie padargai
apjungiami ty su prie kultivatoriaus montuojami volai ir kiti agregatai Taip vienu važiavimu
traktorius pilnai įdirba dirvą sumažindamas jos suslėgimą Dabar dažniausiai taikomos tokios
žemės dirbimo technologijos 1) ariminė kai dirva ariama verstuviniais plūgais o vėliau purenama
seklaus purenimo padargais 2) beariminė arba supaprastinto (minimalaus) žemės dirbimo - dirva
neariama vietoj plūgo naudojami sudėtiniai padargai arba agregatai dažniausiai sudaryti iš
vertikalių rotorių kultivatoriaus ir seklaus purenimo padargų darbinių dalių 3) tiesioginės sėjos -
sėjama tiesiog į neįdirbtą dirvą ar ražienas specialiosiomis sėjamosiomis (Bogužas ir kt 2013)
Žemės dirbimo būdai
Arimas ndash tai vienas brangiausių ir sunkiausių žemės dirbimo darbų tačiau dar iki šiol
dažniausiai naudojamas dirvos dirbimo būdas Šiuo būdu dirbant žemę apverčiama dirvos riekė ir
užariamos augalų liekanos Žemė ariama verstuviniu plūgu (11 pav) Gaminami vienpusio
(varsniniai) ir abipusio vertimo (lygiojo arimo) plūgai Lygiojo arimo plūgai būna pasukamieji
paverčiamieji ir skersai išdėstytais korpusais Labiausiai paplitę vienpusio vertimo plūgai
(Bogužas ir kt 2013)
9
11 pav Verstuvinis plūgas bdquoKvernelandldquo 1 ndash verstuvė 2 ndash noragas 3 ndash kaltas
(agrotaka 2014)
Skutimas ndash tai seklus dirvos dirbimas lėkštiniais (12 pav) arba noraginiais padargais
Dažniausiai skutamos ražienos dirvos pūdymo dobilienos ar paprasčiausios pievos Šio dirbimo
tikslas pakirsti piktžolių ir kitų augalų šaknis supurenti dirvos paviršių o įvairios organinės
liekanos greičiau pradėtų skaidytis (Bogužas ir kt 2013)
12 pav Lėkštinis skutikas 1 ndash rėmas 2 ndash lėkštė karpytais ašmenimis 3 ndash lėkštė lygiais
ašmenimis (armeduva 2015)
Gilus purenimas atliekamas 25ndash50 cm gyliu Šio purenimo pagrindinis tikslas yra gerinti
augalų auginimo sąlygas kad visi dirvoje vykstantys mikrobiologiniai procesai auginamų augalų
10
mitybos režimas bei dirvožemio drėgnis ir poringumas būtų optimalūs Gilus purenimas
naudojamas ne kiekvienais metais nes sunaudojama daug energijos ekonominių ir laiko išteklių
Gilesnius kaip 30ndash 50 cm sluoksnius purenti patartina kas 3ndash5 metus Giluminis purentuvas
pavaizduotas 13 pav (Bogužas ir kt 2013)
13 pav Giluminis purentuvas bdquoAgrisem cultiplow goldldquo1 ndash rėmas 2 ndash noragas 3 ndash
volas (agrisem 2014)
Frezavimas skirtas sekliai supurenti dirvos paviršių susmulkinti augalų dalis bei įterpti jas į
dirvą Ši dirbimo technologija vienu važiavimu paruošia dirvą sėjai Galima montuoti kartu su
sėjamosiomis arba atskirai Tai mažo našumo didelių energetinių sąnaudų reikalaujantys
labiausiai dirvožemio struktūrą gadinantys padargai todėl retai naudojami tačiau ten kur per
trumpą laiko tarpą reikia paruošti dirvą ir susmulkinti augalų likučius Labai populiarus žemės
dirbimo būdas sodininkystėje ir daržininkystėje (Bogužas ir kt 2013)
14 pav Horizontalaus veleno žemės dirbimo freza bdquoBometldquo 1 ndash rėmas 2 ndash peilis 3 ndash
velenas (romudava 2014)
Dirvos lyginimas atliekamas norint sulyginti nelygumus ir sutrupinti grumstus Neišlyginus
dirvos paviršiaus įdubimų kuriuose pavasarį tirpstant sniegui atsiranda balos ir užmirksta pasėliai
11
bei ganyklos Paviršiaus nelygumai mažina darbo našumą žemė įdirbama blogiau netolygiai
išbarstomos trąšos bei sėjos metu nevienodai įterpiama sėkla ko pasekoje nevienodai auga pasėlis
Dirvos lyginamos taip kad vandens perteklius galėtų laisvai nutekėti arba pasisikirstytų dirvos
paviršiuje ir susigertų į dirvą (Bogužas ir kt 2013)
12 Beariminis žemės dirbimas ir įranga
Žemės dirbimas be verstuvinio plūgo Europoje platesni užmojį įgavo nuo XX a vidurio kai
buvo susintetintas visuotinio veikimo herbicidas parakvatas Lietuvoje toks žemės dirbimas
pradėtas propaguoti tik baigiantis XX šimtmečiui nes trūko mokslinių tyrimų ir praktinės patirties
trukdė agroekologinės bei socialinės ir ekonominės sąlygos herbicidų stoka vėlyvas specialių
padargų atsiradimas rinkoje ir aukštos jų kainos
Patirtis rodo kad žemės ūkio augalų derlius ne visada priklauso nuo žemės dirbimo
intensyvumo Piktžolėms naikinti taikomą gilųjį arimą pakeitė herbicidai naikinantys piktžoles
geriau ir pigiau negu arimas plūgu Platus herbicidų naudojimas leidžia ne tik sumažinti arimo
gylį bet ir visai atsisakyti armens vartymo Arimo metu vykstančius technologinius procesus -
purenimą maišymą trąšų įterpimą gali atlikti purenamieji padargai Po arimo augalų šaknų
vystymosi dirvožemio biologinio aktyvumo bei dirvožemio struktūros susidarymo procesai
lėčiausi o įdirbus kultivatoriumi strėliniais noragėliais gaunamas geriausias efektas
Padargai galintys pakeisti verstuvinį arimą yra skutikai (12 pav) gerai pakertantys
daugiamečių piktžolių šaknis ir kartu purenantys bei maišantys tik viršutinį dirvos sluoksnį
Noraginiame skutike už noragėlių sumontuoti sferiniai diskai kurie sumaišo šį sluoksnį su
šiaudais bei kitomis augalų liekanomis (Bogužas ir kt 2013)
Beariminė žemės dirbimo technologija populiarėja dėl mažų energijos ir laiko sąnaudų
kurios ypatingai svarbios nuimant derlių Dar viena priežastis kodėl populiarėja šis žemės dirbimo
būdas yra remiamas Europos sąjungos Už žiemoti paliktas ražienas jas minimaliai įdirbus
ūkininkas gauna išmokas (mano ūkis 2014) Nustatyta kad atlikus lengvą dirvos paviršiaus
kultivavimą ar taikant tiesioginę sėją ndash gausūs krituliai mažiau ardo dirvožemio struktūrą mažėja
dirvožemio erozija kartu ir mitybos elementų nuostoliai išsiplovimo metu (Husnjak ir kt 2002)
Taikant beariminę žemės dirbimo technologiją dirva įdirbama sekliai 5ndash10 cm gyliu Šio
dirbimo metu supurenami viršutiniai dirvos sluoksniai tačiau gilesni sluoksniai yra nekliudomi ir
dar labiau suspaudžiami Toks dirvos suspaudimas turi neigiamą įtaką sėklų dygimui jų šaknų
vystymuisi ir derliui bei jo kokybei kadangi javams sunku pasisavinti reikalingas medžiagas iš
dirvos(Fuentes ir kt 2004)
12
13 Traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio
Dirbant žemę traktorius traukia žemės dirbimo agregatus Reikalinga traktoriaus galia
priklauso nuo dirbimo pobūdžio atliekant giluminį purenimą reikalingi didesnės galios traktoriai
voluojant ndash atvirščiai mažesnės galios Didelė dalis naudojamos traktoriaus galios priklauso nuo
dirbimo gylio 15 pav pateikiama traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio Paveikslėlyje
pavaizduota žemės dirbimo darbines dalis (PN ndash pirmoje eilėje esančio noragėlio AN ndash antroje
esančio noragėlio ir A ndash kaltinio noragėlio antgalio) veikianti traukos jėga Bandymo metu dirbama
priemolio dirva buvo įdirbama 9 kmh-1 greičiu Paveikslėlyje aiškiai matoma kad darbo dalims
dirbant 10 cm gyliu traukos jėga siekia 1 kN Padidėjus darbiniui gyliui iki 20 cm pirmosios eilės
noragėliui (PN) traukti reikia 5 kN traukos jėgos antros eilės noragėliui (AN) traukti reikia 4 kN
jėgos kaltinio noragėlio antgaliui reikalinga 3 kN traukos jėga
15 pav Traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio įdirbant žemę PN ndash pirminiais
noragėliais AN ndash antriniais noragėliais A ndash akėčvirbalio antgaliais PAN ndash pirminiais ir
antriniais noragėliais (prognozuojama jėga) (ASAE 1980)
Punktyrinės kreivės 15 pav rodo nustatytą Amerikos žemės ūkio inžinerijos draugijos
(ASAE) traukos jėgos priklausomybę nuo darbinio gylio Grafike matoma kad ASAE
apskaičiuota traukos jėga yra 10 mažesnė už tyrimo metu gautą pirmosios eilės noragėlį (PN)
13
veikiančią jėgą ir 19 didesnė už antrosios eilės noragėlį (AN) veikiančią jėgą bei 26 didesnė
už akėčvirbalio noragėlį veikiančią traukos jėgą
Didėjant darbiniam gyliui taip pat didėja traukos jėga o tarp darbinių dalių atsiranda didesnis
reikalingos traukos jėgos skirtumas (Kiss ir kt 1981)
14 Dirvos dirbimo padargų įtaka dirvos kietumui
Dirvos kietumas yra vienas iš pagrindinių rodiklių norint gauti didesnį derlių Gilesniuose
sluoksniuose dirvos kietumas didėja todėl didėja ir reikalinga traktoriaus traukos jėga įdirbant
žemę Turkijoje (Boydas ir kt 2007) priemolio dirvoje buvo atlikti bandymai ir stebimas dirvos
kietumas įdirbus ją įvairiais agregatais 16 pav pavaizduotos pagrindinės šių agregatų darbinės
dalys verstuvinis plūgas plūgas su juostine verstuve diskinis skutikas sunkusis kultivatorius su
spyruokliniais akėčvirbaliais Prie šių agregatų taip pat buvo montuojamas ardelinis volas Visais
žemės dirbimo atvejais dirva buvo įdirbama 20 cm gyliu (Boydas ir kt 2007)
16 pav Dirvos dirbimo bandymo metu naudotos dirvos dirbimo dalys a ndash plūgo
cilindrinė verstuvė b ndash plūgo juostinė verstuvė c ndash diskinio skutiko diskas d ndash sunkiojo
kultivatoriaus noragėlis e ndash ardelinis volas naudotas kartu su verstuviniu plūgu plūgu juostine
verstuve ir diskiniu skutiku f ndash ardelinis volas naudotas su spyruokliniu akėčvirbaliu (Boydas ir
kt 2007)
14
Dirvos įdirbtos trimis skirtingais darbiniais greičiais 125 ms-1 (45 kmh-1) 15 ms-1
(54 kmh-1) ir 175 ms-1 (63 kmh-1) greičiu Šiais agregatais įdirbus dirvą kietmačiu
išmatuojamas jos kietumas (17 pav) Vienoje pusėje pateikiami dirvos kietumai prieš sėją įdirbus
žemę kitoje pusėje pateikiamas dirvos kietumas po sėjos Po sėjos visuose grafikuose matomas
dirvos kietumo padidėjimas taip yra dėl jos suspaudimo sėjant (Boydas ir kt 2007)
17 pav Dirvos kiečio priklausomybė nuo dirvos dirbimo būdo skirtingais greičiais po
įdirbimo ir po sėjos VP ndash verstuvinis plūgas VPV ndash verstuvinis plūgas ir ardelinis volas PJV ndash
plūgas su juostine verstuve PJVV ndash plūgas juostine verstuve su ardeliniu volu DS ndash diskinis
15
skutikas DSV ndash diskinis skutikas su ardeliniu volu SK ndash sunkusis kultivatorius SKV ndash sunkusis
kultivatorius su volu (Boydas ir kt 2007)
Šio bandymo atveju nustatyta kad darbinis greitis turi nedidelę įtaką dirvos kiečiui po
įdirbimo Po sėjos atlikus kietumo matavimą matomi įvairesni rezultatai dirvą dirbant 175 ms-1
(63 kmh-1) greičiu Vienus iš geresnių rezultatų parodė dirvos įdirbimas diskiniu skutiku su
ardeliniu volu (Boydas ir kt 2007)
15 Dirvos pjovimo noragėliu modelis
Dirbant noragėliais dirvą jo judėjimui priešinasi dirva Priklausomai nuo noragėlio pločio
dirva gali prasiskirti judant noragėliui arba judėti noragėlio paviršiumi 18 pav pavaizduota
noragėlio pjaunama dirvos riekė Šiame modelyje nepaisoma judėjimo greičio
18 pav Dirvos judėjimo plokščiu peiliu schema (Singh S 1997)
Pasak Terzaghi (1943) teorijos jėga reikalinga noragėliu pjauti dirvą apskaičiuojama
(Kushwaha ir kt 2003)
wqdNcdNNgdP qc )( 2 (1)
čia γ ndash dirvos tankis kgm-3
g ndash laisvojo kritimo pagreitis ms-2
d ndash darbinis gylis m
Nγ NcNq ndash veiksniai lemiantys dirvos trinties savybes dirvos geometriją ir dirvos atsparumą
noragėlio ardymui
c ndash dirvos sukibimas (kohezija) Nm-2
q ndash dirvos paviršių veikiantis slėgis Nm-2
w ndash noragėlio plotis m
Norint sužinoti reikalingą traukos jėgą noragėliui yra sukurta daug modelių Vienas jų
MckyesndashAli modelis (Kushwaha ir kt 2003) sukurtas 1977 metais Šis modelis (19 pav) panašus
16
į Godwinlsquoo ir Spoorlsquoo modelį Abiem atvejais priimta kad dirvą pjauna noragėlis lygiu paviršiumi
tam tikru kampu ir nepaisoma judėjimo greičio Modeliai skiriasi dirvos riekės pjovimu noragėlio
pabaigoje MckyesndashAli modelyje dirvos riekė ties noragėlio viršūne atpjaunama tiesiai (Mckyes
ir kt 1977)
19 pav MckyesndashAli dirvos pjovimo noragėliu modelis (Mckyes ir kt 1977)
Pagal MckyesndashAli dirvos pjovimo noragėliu modelį traukos jėgos atstojamoji H
apskaičiuojama (Mckyes ir kt 1977)
cot)sin())(( 2 dwCswqdNdNCcdNNgdH aqcac (2)
čia Ca ndash dirvos ndash metalo sukibimas (adhezija) Nm-2
s ndash trupinamos dirvos plotis į šonus m
α ndash noragėlio posvyrio kampas
δ ndash dirvos ndash metalo trinties kampas
β ndash dirvos pleišto kampas
Trupinamos dirvos plotis į šonus s apskaičiuojamas
2
1
2 ))cot(1(sinr
drrs
(3)
SwickndashPerupralm sukūrė modelį įvertinantį noragėlio deformuojamos dirvos į šonus
kampą 110 pav pavaizduotas kampas η
17
110 pav SwickndashPerupralm dirvos pjovimo noragėliu schema (Mckyes ir kt 1977)
Kampas η paskaičiuojamas pagal formulę (Kushwaha ir kt 2003)
r
r )09040460036(sin 1
(4)
Išsiaiškinus dirbamos dirvos judėjimą noragėlio paviršiumi sužinoma kaip dyla darbinis
paviršius kontakto su dirva zonoje kokios jėgos veikiančios Žinant šiuos veiksnius pagal norimą
žemės įdirbimo būdą pasirenkami noragėliai Šiems noragėliams sukuriama forma pagal kurią
nudilimas sumažėtų traktoriaus galios poreikis bei degalų sąnaudos ndash minimalios
16 Žemės dirbimo padargų darbo dalių dilimas
Žemės dirbimo agregatų dalių nudilimas priklauso nuo (GuulndashSimonsen ir kt 2002)
darbinės dalies terminio apdirbimo ir jų formos
darbinės dalies darbo sąlygų (darbinio paviršiaus sąlyčio ploto su dirva darbo
greičio arimo gylio dirvos kiečio)
jėgos tarp dirvos ir darbinės dalies paviršiaus ploto
dirvos drėgmės
dirvoje esančių abrazyvinių dalelių kietumo formos ir jų dydžio
dirvos tankio ir kitų mechaninių dirvos savybių
aplinkos veiksnių ir oro sąlygų
18
Išvardinti faktoriai įtakojantys darbo dalių nudilimą susiję su dirvos sudėtimi bei darbinių
dalių konstrukcija Pagrindinė galimybė sumažinti nudilimą yra darbinio paviršiaus kietinimas
tačiau nereikia pamirši kad didelį kietumą turinčios dalys yra trapios
Kasmet pasaulyje ir Lietuvoje įdirbama tūkstančiai hektarų Tyrimai parodė kad išvystytos
pramonės valstybėse dėl dilimo patiriami nuostoliai sudaro iki 4 bendrojo vidaus produkto
(Jankauskas ir kt 2011) 2014 metais Lietuvos BVP siekė 4593 milijardo JAV dolerių
(trading economics 2015) Todėl realūs dilimo sukeliami nuostoliai Lietuvoje sudaro kiek
daugiau nei 18 milijardo JAV dolerių
Turkijoje atlikti tyrimai parodė kad didžiausias nudilimas yra dirvą ariant plūgu
90ndash 210 gha- 1 Antroje vietoje kultivatoriaus noragėlių nudilimas 60ndash120 gha- 1 akėčvirbalių
nudilimas siekia 30ndash70 gha- 1 (Ulusoy E 1981) Giluminio purentuvo nudilimas siekia
23ndash 40 gha- 1 (Bayhan ir kt 1997)
Vienas iš būdų atnaujinti žemės dirbimo detalių paviršių yra apvirinimas glaistytaisiais
elektrodais Turkijos mokslininkai atliko apvirintų paviršių atsparumo dilimui priemolyje Jų
bandymo objektas buvo 4 giluminio purentuvo noragėliai (111 pav) Vienas jų standartinis kitų
paviršiai apvirinti glaistytais elektrodais Apvirinus paviršių kietumas siekė 50 35 3 HRC
Standartinio noragėlio kietumas ndash 05 HRC Apvirinimo elektrodai pasirinkti dėl jų atsparumo
dilimui ir santykinai nedidelės kainos (Bayhan Y 2006)
111 pav Noragėlių nudilmas (Bayhan Y 2006)
Laboratorinio bandymo metu noragėliai įdirbo 3 km darbo kelią (112 pav) Diagramoje
pateiktas noragėlių santykinis nudilimas į hektarą
19
112 pav Noragėlių nudilimas (Bayhan Y 2006)
Galima pastebėti kad didelę įtaką dilimo atsparumui turi paviršiaus kietumas Standartinis
noragėlis kurio kietumas yra 05 HRC nudilo labiausiai Geriausią rezultatą parodė didžiausio
kietumo apvirintas noragėlis (50 HRC)
Atlikti dilimo tyrimai Varmijos universitete Lenkijoje norint palyginti bdquoKvernelandldquo
noragėlius ir kitus apvirintus glaistytaisiais elektrodais (Napiorkowski ir kt 2011) Noragėlių
cheminės sudėtys buvo panašios Glaistytų elektrodų sudėtyje daugiau nei 20 masės sudarė
chromas Bandymo rezultatai pateikti 113 pav
113 pav bdquoKvernelandldquo noragėlio ir kitų apvirintų glaistytaisiais elektrodais nudilimas
(Napiorkowski ir kt 2011)
Bandymo metu paviršių darbo kelias lygus 10 km Abrazyvinė aplinka smėlingas lengvas
priemolis Naudoti glaistytieji elektrodai bdquoAbradur 64ldquo (7 C 17 Mn 242 Cr) bdquoEstelMn60ldquo
20
(44 C 482 Mn 168 Si 296 Cr) bdquoEstelMoNb60ldquo (511 C 102 Mn 146 Si 219
Cr 7 Nb) (Napiorkowski ir kt 2011) Iš bandymo rezultatų matyti kad mažiausiai nudilo
medžiaga bdquoAbradur 64ldquo Šia medžiaga apvirinto paviršiaus kietumas buvo didžiausias
Čekijoje buvo atlikti tyrimai aplydant plūgo norago paviršių Šių tyrimų metu noragai
apvirinti (114 pav) glaistytaisiais elektrodais kurių legiruojantieji elementai yra chromas ir
volframas Bandymas atliktas smėlingoje priemolio dirvoje skirtingais 10 ir 23 dirvos
drėgnumais Darbinis gylis buvo lygus 20 cm o darbinis greitis 11 kmh-1 (Hrabe ir kt 2013)
114 pav Norago stiprinimo schema (Hrabe ir kt 2013)
Linijos (114 pav) rodo užvirintas siūles stiprinant norago paviršių Pagal gautus rezultatus
(116 pav) matyti kad mažiausiai nudilo noragas apvirintas elektrodais turinčiais volframo
sudėtyje (8) M0 kodu pažymėto bandynio nestiprintas jokiais elektrodais
115 pav Glaistytais elektrodais apvirintų noragų nudilimas (Hrabe ir kt 2013)
115 pav pateikti bandymo rezultatai įdirbant dirvą skirtingoje drėgmėje Visais atvejais
dirvos drėgmė sumažino norago nudilimą 116 pav pateikta tyrimų metu užlydyto metalo masė
ir jo savikaina (Hrabe ir kt 2013)
21
116 pav Glaistytaisiais elektrodais apvirintų noragų užlydyto metalo masė ir kaina
(Hrabe ir kt 2013)
Norago kodas M0 nebuvo apvirinamas todėl nerodoma kaina ir masė M3 medžiaga buvo
atspariausia dilimui tačiau užlydo metalo masė buvo didžiausia tarp tirtųjų Pagal šio tyrimo
duomenis galima pasirinkti optimaliausią ir priimtiniausią kainos ir kokybės santykį
17 Žemės dirbimo padargų apvirintų sluosknių įtaka atsparumui dilimui
Padargo dalies atsparumas dilimui priklauso ne tik nuo užvirinto sluoksnio kietumo bet ir
nuo šio sluoksnio storio Slovakijos žemės ūkio universitete atlikti tyrimai norint išssiaiškinti
užvirintų sluoksnių atsparumą dilimui Atlikti laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai į
įtvirtintą abrazyvą Tyrimams paruošti bandiniai užvirinant ant plieno 12 01420 (steel 12 01420)
vieną du ir tris glaistytųjų elektrodų sluoksnius Visų bandomų elektrodų sudėtyje yra anglies (C)
mangano (Mn) chromo (Cr) silicio (Si) kai kuriuose molibdeno (Mo) vanadžio (V) ir boro (B)
(Kotus ir kt 2013)
Bandyme pateikta užvirintų sluosknių išlydyto metalo masė Pastebima kad visų bandinių
pirmojo sluoksnio masė yra didžiausia Užvirinant kitus sluoksnius išlydyto metalo masė mažėja
117 pav pateikta užvirinto pirmojo sluoksnio atsparumas dilimui kuris apskaičiuojamas
kaip santykis plieno 12 01420 (etalonas) nudilimo ir elektrodais apvirinto bandinio nudilimas
taip pat pateiktas pirmojo sluoksnio visų bandomų elektrodų kietumas
22
117 pav Pirmojo užvirinto sluoksnio atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas (Kotus ir
kt 2013)
118 pav matyti kad užvirinus antrą sluoksnį padidėja bandinių kietumas ir nežymiai
padidėja atsparumas dilimui
118 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus du sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
119 pav parodytas atsparumas dilimui ir bandinių kietumas užvirinus tris sluoksnius Šių
bandinių kietumas yra didžiausias iš visų bandytų sluosksnių todėl ir jų astparumas dilimui yra
didesnis
23
119 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus tris sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
Iš pateiktų grafikų matyti kad vienas užvirintas papildomas sluoksnis padidina 30ndash40
kietumo vienetų Dėl to padidėja tiriamo paviršiaus atsparumas dilimui (Kotus ir kt 2013)
18 Informacijos šaltinių apibendrinimas
Atlikus literatūros šaltinių analizę išsiaiškinta kad darbo dalių dilimas dirvoje sukuria
didelius nuostolius kurie gali siekti net 4 šalies bendrojo vidaus produkto Norint sumažinti
išlaidas pirmiausia reikia išsiaiškinti kaip vyksta judėjimas noragėlio paviršiumi ir veikiančiasias
jėgas Tai išsiaiškinus galima parinkti tam tikrą darbinės dalies formą kuri leistų ne tik sumažinti
dilimą bet ir degalų sąnaudas Nagrinėtoje literatūroje pastebėta kad dirbant didžiausiame gylyje
noragėlius reikalinga didesnė traukos jėga dėl didėjančios pasipriešinimo jėgos kuri veikia
darbinius paviršius taip didindama dilimo nuostolius Ypatingą reikšmę darbinio paviršiaus
nudilimui turi dirvos sudėtis
Apžvelgus atliktus bandymus matyti kad laboratorinių bandymų metu gaunami rezultatai
yra geresni nei lauko sąlygomis Tai yra dėl drėgmės atsirandačios po lietaus nepastovios dirvos
sudėties bei dirvoje esančių akmenų kurie gali žymiai padidinti darbinių dalių nudilimus ir
laboratorinio tyrimo metu suteikiamų idealių sąlygų
24
2 TYRIMŲ TIKSLAS IR UŽDAVINIAI
21 Tyrimų tikslas
Ištirti žemės dirbimo noragų apvirintus sluoksnius gautus komerciniais ir specialiaisiais
elektrodais (su skirtingo grūdėtumo volframo karbidu) atsparumą abrazyviniam dilimui
laboratorinėmis bei gamybinėmis sąlygomis
22 Tyrimų uždaviniai
Ištirti pasirinktomis komercinėmis (apvirinimo elektrodais ir elektrodine viela) bei
sukurtomis UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų noragų sluoksnių kietumą
Atlikti laboratorinius apvirintų noragų sluoksnių atsparumo dilimui bandymus
Atlikti dirvos purentuvo noragų apvirintų tiriamosiomis medžiagomis bandymus
gamybinėmis sąlygomis
Ištirti volframo karbido grūdėtumo apvirinto norago sluoksnyje įtaką abrazyviniam
dilimui
25
3 TYRIMŲ METODIKA
31 Laboratorinių tyrimų metodika
Laboratoriniai apvirintų noragų sluoksnių tyrimai atlikti galimai tiksliai sudarant panašias
sąlygas į žemės dirbimo įrangos darbo sąlygas Apvirinti sluoksniai tiriami šiais tyrimais
dilimas kai abrazyvinės dalelės patenka tarp dviejų kūnų (ASTM G65-94)
kietumo matavimas (Rokvelo kietmatis)
Abrazyvinio dilimo bandymas (31 pav) atliekamas abrazyvinėms dalelėms patenkant tarp
dviejų kūnų Bandymo metu 229 mm skersmens guma padengtas plieninis diskas sukasi 200 min-
1 greičiu trinasi į bandinį Bandinio ir gumos kontakto vietoje patenka kvarcinis smėlis (SiO2)
kurio kietumas siekia 800-1100 HV Arbazyvo grūdeliai yra 250-400 μm skersmens Kvarcinio
smėlio srautas 300 gmin-1 bandymo trukmė 20 min Bandinys apkrautas 130 N apkrova
Bandymo metu abrazyvinės dalelės patekusios tarp gumos ir bandinio paviršiaus ardo bandinio
paviršių savo aštriomis briaunomis įsirėždamos į jo paviršių ir atpjaudamos mikroskopines daleles
31 pav Abrazyvinio dilimo tyrimo bandymo schema 1ndashguma padengtas plieninis
diskas 2ndashabrazyvo tiekimo kanalas 3ndashbandinys 4ndashapkrova 5ndashabrazyvas (Reibrad-Verfahren
1994)
Bandinių kietumas matuotas Rokvelo kietmačiu (KDCndash4524) Šiuo būdu į bandinio paviršių
yra įspaudžiamas kūgio formos įspaudas Bandinio paviršiuje padaromi 5 matavimai skirtingose
vietose Iš gautų rezultatų apkaičiuojamas vidurkis
26
32 Gamybiniai apvirintų noragų atsparumo dilimui tyrimai
Dirvos noragų tyrimas atliktas 2013 m rugpjūčio mėn vidurio Lietuvoje 600 ha dirbamos
žemės ūkininko EGikniaus ūkyje Tyrimas atliktas žemės dirbimo padargu bdquoKockerlingldquo
Padargas tempiamas 170 AG traktoriumi bdquoValtra T170ldquo (32 ir 33 pav) Darbo greitis yra
10 km∙h- 1 Vyraujantis šiose apylinkėse dirvos tipas yra išplautžemiai ir rudžemiai o dirvos
sudėtis smėlingas lengvas priemolis (Volungevičius ir kt 2012)
32 pav Traktorius bdquoValtra T170ldquo ir žemės dirbimo padargas Kockerling
33 pav Žemės dirbimo padargas Kockerling
Žemę įdirba 13 noragų išdėstytų dvejomis eilėmis 80 cm atstumu vienas nuo kito tačiau
antros eilės noragai įmontuoti taip kad įdirbtų žemę tarpe tarp pirmos eilės dviejų noragų (34
pav)
27
34 pav Noragų išdėstymo schema (vaizdas iš viršaus)
Noragas žemę įdirba apie 250plusmn5 mm gyliu Žemės dirbimo gylis dirbamoje dirvoje
nustatomas sustabdant padargą darbo metu ir atkasant noragą Po to išmatuojamas atstumas nuo
norago žemiausio antgalio taško iki žemės paviršiaus (35 pav)
35 pav Žemės dirbimo gylio nustatymas
Noragų nudilimas iki ir po įdirbto tam tikro ražienos ploto įvertinamas masių ir linijiniu
metodais Noragai sverti svarstyklėmis (36 pav) KERN FCB 16K02 (matavimo ribos 0ndash16 kg
04 m
48 m
08 m Ag
reg
ato
ju
dėj
imo
kry
pti
s
Noragas 08 m
Traktoriaus ratai
28
tikslumas 02 g) Noragų linijinis nudilimas (pločio ir storio sumažėjimas) matuotas slankmačiu
(36 pav) ШЦ-125ndash005 (matavimo ribos 0ndash125 mm tikslumas 005 mm)
36 pav Nudilimo matavimo priemonės svarstyklės bdquoKern FCB 16K02ldquo ir slankmatis
ШЦndash125ndash005
Noragas sveriamas prieš apvirinimą ir apvirinus jo darbinį paviršių Šių masių skirtumas
parodo kiek yra aplydyto metalo Taip pat noragas pasveriamas baigus įdirbti numatytą plotą
Norago masės iki ir po lauko įdirbimo skirtumas parodo nudilimą
Linijinis nudilimas apskaičiuojamas išmatuojant slankmačiu norago plotį prieš ir po lauko
įdirbimo Norago pločio matavimo pjūviai parodyti 37 pav
37 pav Norago skerspjūvio matavimo skirtingame darbo gylyje pjūviai (ant kontrolinės
plokštės) 1 ndash noragas 2 ndash užvirinti sluoksniai 3 ndash tarpinė detalė 4 ndash kietlydinis
38 paveikslėlyje parodytas norago skerspjūvis kuriame matuojamas jo plotis ir storis
29
38 pav Norago skerspjūvis L ndash norago plotis (kintamas dydis iki 80 mm) H ndash norago
storis (25 mm) Δl ndash apvirinto sluoksnio storis Δh ndash apvirinto sluoksnio plotis
Noragai (39 pav) pagaminti iš spyruoklinio plieno 65Г ГОСТ 1577-93 (25 mm storio lakšto)
termiškai apdirbti 800-820 degС temperatūroje ir atleisti (340ndash380 degС) tikslu gauti
spyruokliuojančias plieno savybes Jų kietumas 285 HB
39 pav Noragas
Noragą sudaro 3 dalys (310 pav) pagrindinė dalis pagaminta iš spyruoklinio plieno tarpinė
detalė (plienas S355) reikalinga prilituoti kietlydinio antgaliui ir pats kietlydininis antgalis
Noragas
Apvirintas
sluoksnis
H+Δh
L+
Δl
H
L
Šoniniai
apvirinti
sluoksniai
30
a b
310 pav Norago smaigalys 1 ndash spyruoklinis plienas 2 ndash tarpinė detalė 3 ndash kietlydininis
antgalis
Apvirinimo įranga
Noragai apvirinami trifaziu suvirinimo lygintuvu ВД 306 ir suvirinimo pusautomačiu
FANMIG 280 4N MINOR (311 pav)
a b
311 pav Suvirinimo aparatai ВД 306 (a) ir FANMIG 2804N MINOR (b)
Suvirinimo aparato ВД 306 suvirinimo srovės stiprumas nuo 50 iki 350 A Suvirinimo
pusautomačio FANMIG 2804N MINOR 40ndash290 A
Suvirinimo srovė pasirinkta pagal elektrodų ir elektrodinės vielos gamintojų
rekomendacijas
31
Apvirinimo medžiagos
Noragai buvo apvirinami 7 komercinėmis medžiagomis ir specialiaisiais šešiais pagamintais
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais su skirtingais WC grūdo dydžiais
31 lentelėje pateikta informacija apie glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos cheminę
sudėtį apvirinto sluoksnio kietumą bei elektrodų kainą
31 lentelė Komercinių medžiagų (glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos) kaina apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Medžiagos
kodas
Cheminė sudėtis Kietumas1
HRC
Kaina2
EURkg C Cr Si Mn Mo Nb W B V Ti
11 45 33 08 14 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 59ndash63 1159
12 29ndash35 22ndash27 23 ndash ndash ndash ndash 05ndash15 ndash ndash 58ndash64 377
13 5 23 10 08 20 ndash ndash ndash 06 ndash 60ndash62 131
14 3 63 2 12 ndash ndash ndash ndash 50 48 60ndash62 29
15 42 18 27 ndash 85 9 7 ndash ndash ndash 68ndash70 401
16 01 ndash 01 08 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 62ndash66 159
17 07 ndash 1 2 ndash ndash ndash 45 ndash ndash 65ndash68 1304 1- gamintojo pateiktas kietumas 2ndash kainos nurodytos be PVM (2013 m)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash P 0025004 S 00250035
UAB bdquoAnykščių varisldquo buvo sukurti specialūs elektrodai kurių glaiste buvo įmaišytas
skirtingų grūdelių dydžių volframo karbido grūdeliai Volframo karbido (WC) dydis nurodytas 32
lentelėje Didžiausias grūdelio dydis yra 071 mm
32 lentelė Oslash325 mm elektrodais su skirtingais WC grūdelių dydžiais (31ndash36) apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Electro-
decode
Cheminė sudėtis WC
grūdelio
dydis mm
HV005
GPa
Kietumas
HRC C Si Mn W
31 199 106 071 357 07105 631 52 (49ndash55)
32 122 124 069 237 05hellip0355 652 52 (47ndash57)
33 175 126 075 271 0355hellip018 586 554 (53ndash59)
34 177 118 066 366 018hellip009 577 503 (46ndash54)
35 168 114 061 369 009hellip0045 681 528 (51ndash55)
36 187 107 067 314 gt0045 652 546 (51ndash57)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash Ni ndash 005007 Cr ndash
01011 Ti ndash 00520087 P ndash 0007002 S ndash
00490074
Vertinime naudojant masės kriterijų priimta kad noragų WC-Co kietlydinio antgalių
nudilimas yra vienodas ir santykinai mažas lyginant su apvirinamų sluoksnių nudilimu
32
Tyrimo atlikimo eiliškumas
Po vieną pasveriami trylika noragų ir jų masė surašoma į lenteles Po svėrimo noragų
priekiniai paviršiai apvirinami skirtingais elektrodais Noragams atvėsus jie vėl pasveriami
duomenys surašomi į lentelę taip sužinoma apvirinto metalo masė Taip pat slankmačiu
išmatuojamas kiekvieno norago skerspjūvis skirtingame darbo gylyje (37 pav) Atlikus
matavimus noragai montuojami žemės dirbimo agregate ir įdirbamas 80 ha plotas Po įdirbimo
noragai nuimami nuvalomi ir kiekvienas noragas pasveriamas ir išmatuojami priekiniai darbiniai
paviršiai Palyginus duomenis prieš įdirbimą su duomenimis po įdirbimo masės skirtumo būdu
apskaičiuojamas nudilimas Išmatavus ir pasvėrus noragus jų darbiniai paviršiai atnaujinami juos
apvirinant tais pačiais elektrodais Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas apvirinto
priekinio darbinio paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas
110 ha plotas Po įdirbto ploto noragai nuimami nuvalomi ir sveriami o slankmačiu išmatuojamas
apvirinto sluoksnio storis Atlikus matavimus noragai apvirinami trečią kartą atnaujinant jų
priekinį darbinį paviršių Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas priekinio darbinio
paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas 145 ha plotas Po
šio ploto įdirbimo noragai sveriami ir matuojami kaip ir po praėjusių dvejų įdirbimų Gauti
rezultatai suvedami ir apdorojami bdquoExcelldquo programa
Tam kad tyrimų rezultatai būtų statistiškai patikimi kiekviena medžiaga (5 skirtingi
glaistyti elektrodai 2 skirtingos elektrodinės vielos) buvo apvirinti dviejų noragų priekiniai
paviršiai (pav 39) Noragai apvirinti ta pačia medžiaga padarge buvo montuojami skirtingose
eilėse (34 pav) Po to buvo vykdomi du nepriklausomi vienas nuo kito bandymai Viena
medžiaga apvirintų noragų masės ir linijiniai nudilimai buvo sumuojami ir skaičiuojamas šių
parametrų vidurkis Elektrodine viela (Nr 17) buvo apvirintas vienas noragas todėl rezultatuose
pateikiamas ne vidurkis o vieno norago duomenys
33
4 TYRIMŲ REZULTATAI
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai
Bandinių paviršiuje buvo atliekami kietumo matavimai Rokvelo kietmačiu Bandinio
paviršiaus kietumas matuojamas penkiose vietose įspaudžiant kūgio formos įspaudą
Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pavaizduotas 41 pav
41 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
Didžiausią tarp komercinių medžiagų kietumą turi bandiniai Nr 14 15 17 Jų kietumas
yra apie 61 HRC Mažiausias kietumas yra bandinio Nr 16 Jo paviršiaus kietumas apie 52 HRC
Plieno bdquoHardoxldquo kietumas pateiktas kaip palyginamasis
UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintomis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pateiktas
42 pav
0
10
20
30
40
50
60
70
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 38 HRC
34
42 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
42 pav pateiktuose kietumo matavimo rezultatuose matyti kad didžiausias kietumas yra
bandinių Nr 33 ir 36 Tai yra apie 55 HRC Mažiausią kietumą turi bandinys Nr 34 kietumas ndash
apie 50 HRC
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas
Laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai pagal ASTM G65ndash04 atlikti naudojant guma
pedengtą plieninį diską Šio bandymo metu abrazyvas patenka į dviejų kūnų kontaktą Metodika
ir sąlygos pateiktos 31 punkte Bandymo metu trinties kelias yra 2880 m
Atlikus bandymą didžiausią atsparumą dilimui parodė medžiaga Nr 15 Iš 21 lentelės
matome kad šios medžiagos sluoksnio kietumas yra didžiausias todėl tikėtina ir nudilimas
mažiausias
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
31 32 33 34 35 36
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 34 HRC
35
43 pav Komercinių medžiagų atsparumo abrazyviniam dilimui pagal ASTM G65ndash94
standartą bandymo rezultatai
Dilimui atsparaus plieno Hardox 400 bandinio nudilimas parodo ženklų skirtumą tarp šio
bandinio ir apvirintų sluoksnių
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas
Apvirintų sluoksnių gamybinis bandymai atlikti pagal 32 skyriuje apibūdintą eiliškumą
44 pav pateiktas ant norago užvirinto metalo masė Ši masė sudarė pirmąjį užvirintą sluoksnį
44 pav Komercinėmis medžiagomis užvirintų sluoksnių vidutinė masė
Noragų nudilimas įdirbant 80 ha plotą parodytas pav 45
000
005
010
015
020
025
030
035
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Nu
dil
imas
I g
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
R005 = 02 g
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
8
1 LITERATŪROS APŽVALGA
11 Žemės dirbimo technologijų apžvalga ir tendencijos
Žemės dirbimas ndash tai žemės dirbimo mašinų ir padargų mechaninis poveikis dirvai turintis
tikslą pakeisti fizines ir mechanines dirvos savybes ir biologinę aplinką Taip sudaroma geresnė
aplinka augalų vegetacijai Dažniausiai žemė įdirbama nuėmus derlių ir prieš kitų augalų sėją
(Bogužas ir kt 2013)
Žemės dirbimo padargai būna su verčiamosiomis purenamosiomis ir ravimosiomis
darbinėmis dalimis Verčiamiesiems priklauso padargai kurie savo konstrukcija apverčia dirvos
riekę (verstuviniai plūgai ir verstuviniai skutikliai) purenamiesiems - lėkštiniai skutikliai ištisinio
dirbimo kultivatoriai frezeriai akėčios volai vaikės bei lygintuvai Dažniausiai su šie padargai
apjungiami ty su prie kultivatoriaus montuojami volai ir kiti agregatai Taip vienu važiavimu
traktorius pilnai įdirba dirvą sumažindamas jos suslėgimą Dabar dažniausiai taikomos tokios
žemės dirbimo technologijos 1) ariminė kai dirva ariama verstuviniais plūgais o vėliau purenama
seklaus purenimo padargais 2) beariminė arba supaprastinto (minimalaus) žemės dirbimo - dirva
neariama vietoj plūgo naudojami sudėtiniai padargai arba agregatai dažniausiai sudaryti iš
vertikalių rotorių kultivatoriaus ir seklaus purenimo padargų darbinių dalių 3) tiesioginės sėjos -
sėjama tiesiog į neįdirbtą dirvą ar ražienas specialiosiomis sėjamosiomis (Bogužas ir kt 2013)
Žemės dirbimo būdai
Arimas ndash tai vienas brangiausių ir sunkiausių žemės dirbimo darbų tačiau dar iki šiol
dažniausiai naudojamas dirvos dirbimo būdas Šiuo būdu dirbant žemę apverčiama dirvos riekė ir
užariamos augalų liekanos Žemė ariama verstuviniu plūgu (11 pav) Gaminami vienpusio
(varsniniai) ir abipusio vertimo (lygiojo arimo) plūgai Lygiojo arimo plūgai būna pasukamieji
paverčiamieji ir skersai išdėstytais korpusais Labiausiai paplitę vienpusio vertimo plūgai
(Bogužas ir kt 2013)
9
11 pav Verstuvinis plūgas bdquoKvernelandldquo 1 ndash verstuvė 2 ndash noragas 3 ndash kaltas
(agrotaka 2014)
Skutimas ndash tai seklus dirvos dirbimas lėkštiniais (12 pav) arba noraginiais padargais
Dažniausiai skutamos ražienos dirvos pūdymo dobilienos ar paprasčiausios pievos Šio dirbimo
tikslas pakirsti piktžolių ir kitų augalų šaknis supurenti dirvos paviršių o įvairios organinės
liekanos greičiau pradėtų skaidytis (Bogužas ir kt 2013)
12 pav Lėkštinis skutikas 1 ndash rėmas 2 ndash lėkštė karpytais ašmenimis 3 ndash lėkštė lygiais
ašmenimis (armeduva 2015)
Gilus purenimas atliekamas 25ndash50 cm gyliu Šio purenimo pagrindinis tikslas yra gerinti
augalų auginimo sąlygas kad visi dirvoje vykstantys mikrobiologiniai procesai auginamų augalų
10
mitybos režimas bei dirvožemio drėgnis ir poringumas būtų optimalūs Gilus purenimas
naudojamas ne kiekvienais metais nes sunaudojama daug energijos ekonominių ir laiko išteklių
Gilesnius kaip 30ndash 50 cm sluoksnius purenti patartina kas 3ndash5 metus Giluminis purentuvas
pavaizduotas 13 pav (Bogužas ir kt 2013)
13 pav Giluminis purentuvas bdquoAgrisem cultiplow goldldquo1 ndash rėmas 2 ndash noragas 3 ndash
volas (agrisem 2014)
Frezavimas skirtas sekliai supurenti dirvos paviršių susmulkinti augalų dalis bei įterpti jas į
dirvą Ši dirbimo technologija vienu važiavimu paruošia dirvą sėjai Galima montuoti kartu su
sėjamosiomis arba atskirai Tai mažo našumo didelių energetinių sąnaudų reikalaujantys
labiausiai dirvožemio struktūrą gadinantys padargai todėl retai naudojami tačiau ten kur per
trumpą laiko tarpą reikia paruošti dirvą ir susmulkinti augalų likučius Labai populiarus žemės
dirbimo būdas sodininkystėje ir daržininkystėje (Bogužas ir kt 2013)
14 pav Horizontalaus veleno žemės dirbimo freza bdquoBometldquo 1 ndash rėmas 2 ndash peilis 3 ndash
velenas (romudava 2014)
Dirvos lyginimas atliekamas norint sulyginti nelygumus ir sutrupinti grumstus Neišlyginus
dirvos paviršiaus įdubimų kuriuose pavasarį tirpstant sniegui atsiranda balos ir užmirksta pasėliai
11
bei ganyklos Paviršiaus nelygumai mažina darbo našumą žemė įdirbama blogiau netolygiai
išbarstomos trąšos bei sėjos metu nevienodai įterpiama sėkla ko pasekoje nevienodai auga pasėlis
Dirvos lyginamos taip kad vandens perteklius galėtų laisvai nutekėti arba pasisikirstytų dirvos
paviršiuje ir susigertų į dirvą (Bogužas ir kt 2013)
12 Beariminis žemės dirbimas ir įranga
Žemės dirbimas be verstuvinio plūgo Europoje platesni užmojį įgavo nuo XX a vidurio kai
buvo susintetintas visuotinio veikimo herbicidas parakvatas Lietuvoje toks žemės dirbimas
pradėtas propaguoti tik baigiantis XX šimtmečiui nes trūko mokslinių tyrimų ir praktinės patirties
trukdė agroekologinės bei socialinės ir ekonominės sąlygos herbicidų stoka vėlyvas specialių
padargų atsiradimas rinkoje ir aukštos jų kainos
Patirtis rodo kad žemės ūkio augalų derlius ne visada priklauso nuo žemės dirbimo
intensyvumo Piktžolėms naikinti taikomą gilųjį arimą pakeitė herbicidai naikinantys piktžoles
geriau ir pigiau negu arimas plūgu Platus herbicidų naudojimas leidžia ne tik sumažinti arimo
gylį bet ir visai atsisakyti armens vartymo Arimo metu vykstančius technologinius procesus -
purenimą maišymą trąšų įterpimą gali atlikti purenamieji padargai Po arimo augalų šaknų
vystymosi dirvožemio biologinio aktyvumo bei dirvožemio struktūros susidarymo procesai
lėčiausi o įdirbus kultivatoriumi strėliniais noragėliais gaunamas geriausias efektas
Padargai galintys pakeisti verstuvinį arimą yra skutikai (12 pav) gerai pakertantys
daugiamečių piktžolių šaknis ir kartu purenantys bei maišantys tik viršutinį dirvos sluoksnį
Noraginiame skutike už noragėlių sumontuoti sferiniai diskai kurie sumaišo šį sluoksnį su
šiaudais bei kitomis augalų liekanomis (Bogužas ir kt 2013)
Beariminė žemės dirbimo technologija populiarėja dėl mažų energijos ir laiko sąnaudų
kurios ypatingai svarbios nuimant derlių Dar viena priežastis kodėl populiarėja šis žemės dirbimo
būdas yra remiamas Europos sąjungos Už žiemoti paliktas ražienas jas minimaliai įdirbus
ūkininkas gauna išmokas (mano ūkis 2014) Nustatyta kad atlikus lengvą dirvos paviršiaus
kultivavimą ar taikant tiesioginę sėją ndash gausūs krituliai mažiau ardo dirvožemio struktūrą mažėja
dirvožemio erozija kartu ir mitybos elementų nuostoliai išsiplovimo metu (Husnjak ir kt 2002)
Taikant beariminę žemės dirbimo technologiją dirva įdirbama sekliai 5ndash10 cm gyliu Šio
dirbimo metu supurenami viršutiniai dirvos sluoksniai tačiau gilesni sluoksniai yra nekliudomi ir
dar labiau suspaudžiami Toks dirvos suspaudimas turi neigiamą įtaką sėklų dygimui jų šaknų
vystymuisi ir derliui bei jo kokybei kadangi javams sunku pasisavinti reikalingas medžiagas iš
dirvos(Fuentes ir kt 2004)
12
13 Traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio
Dirbant žemę traktorius traukia žemės dirbimo agregatus Reikalinga traktoriaus galia
priklauso nuo dirbimo pobūdžio atliekant giluminį purenimą reikalingi didesnės galios traktoriai
voluojant ndash atvirščiai mažesnės galios Didelė dalis naudojamos traktoriaus galios priklauso nuo
dirbimo gylio 15 pav pateikiama traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio Paveikslėlyje
pavaizduota žemės dirbimo darbines dalis (PN ndash pirmoje eilėje esančio noragėlio AN ndash antroje
esančio noragėlio ir A ndash kaltinio noragėlio antgalio) veikianti traukos jėga Bandymo metu dirbama
priemolio dirva buvo įdirbama 9 kmh-1 greičiu Paveikslėlyje aiškiai matoma kad darbo dalims
dirbant 10 cm gyliu traukos jėga siekia 1 kN Padidėjus darbiniui gyliui iki 20 cm pirmosios eilės
noragėliui (PN) traukti reikia 5 kN traukos jėgos antros eilės noragėliui (AN) traukti reikia 4 kN
jėgos kaltinio noragėlio antgaliui reikalinga 3 kN traukos jėga
15 pav Traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio įdirbant žemę PN ndash pirminiais
noragėliais AN ndash antriniais noragėliais A ndash akėčvirbalio antgaliais PAN ndash pirminiais ir
antriniais noragėliais (prognozuojama jėga) (ASAE 1980)
Punktyrinės kreivės 15 pav rodo nustatytą Amerikos žemės ūkio inžinerijos draugijos
(ASAE) traukos jėgos priklausomybę nuo darbinio gylio Grafike matoma kad ASAE
apskaičiuota traukos jėga yra 10 mažesnė už tyrimo metu gautą pirmosios eilės noragėlį (PN)
13
veikiančią jėgą ir 19 didesnė už antrosios eilės noragėlį (AN) veikiančią jėgą bei 26 didesnė
už akėčvirbalio noragėlį veikiančią traukos jėgą
Didėjant darbiniam gyliui taip pat didėja traukos jėga o tarp darbinių dalių atsiranda didesnis
reikalingos traukos jėgos skirtumas (Kiss ir kt 1981)
14 Dirvos dirbimo padargų įtaka dirvos kietumui
Dirvos kietumas yra vienas iš pagrindinių rodiklių norint gauti didesnį derlių Gilesniuose
sluoksniuose dirvos kietumas didėja todėl didėja ir reikalinga traktoriaus traukos jėga įdirbant
žemę Turkijoje (Boydas ir kt 2007) priemolio dirvoje buvo atlikti bandymai ir stebimas dirvos
kietumas įdirbus ją įvairiais agregatais 16 pav pavaizduotos pagrindinės šių agregatų darbinės
dalys verstuvinis plūgas plūgas su juostine verstuve diskinis skutikas sunkusis kultivatorius su
spyruokliniais akėčvirbaliais Prie šių agregatų taip pat buvo montuojamas ardelinis volas Visais
žemės dirbimo atvejais dirva buvo įdirbama 20 cm gyliu (Boydas ir kt 2007)
16 pav Dirvos dirbimo bandymo metu naudotos dirvos dirbimo dalys a ndash plūgo
cilindrinė verstuvė b ndash plūgo juostinė verstuvė c ndash diskinio skutiko diskas d ndash sunkiojo
kultivatoriaus noragėlis e ndash ardelinis volas naudotas kartu su verstuviniu plūgu plūgu juostine
verstuve ir diskiniu skutiku f ndash ardelinis volas naudotas su spyruokliniu akėčvirbaliu (Boydas ir
kt 2007)
14
Dirvos įdirbtos trimis skirtingais darbiniais greičiais 125 ms-1 (45 kmh-1) 15 ms-1
(54 kmh-1) ir 175 ms-1 (63 kmh-1) greičiu Šiais agregatais įdirbus dirvą kietmačiu
išmatuojamas jos kietumas (17 pav) Vienoje pusėje pateikiami dirvos kietumai prieš sėją įdirbus
žemę kitoje pusėje pateikiamas dirvos kietumas po sėjos Po sėjos visuose grafikuose matomas
dirvos kietumo padidėjimas taip yra dėl jos suspaudimo sėjant (Boydas ir kt 2007)
17 pav Dirvos kiečio priklausomybė nuo dirvos dirbimo būdo skirtingais greičiais po
įdirbimo ir po sėjos VP ndash verstuvinis plūgas VPV ndash verstuvinis plūgas ir ardelinis volas PJV ndash
plūgas su juostine verstuve PJVV ndash plūgas juostine verstuve su ardeliniu volu DS ndash diskinis
15
skutikas DSV ndash diskinis skutikas su ardeliniu volu SK ndash sunkusis kultivatorius SKV ndash sunkusis
kultivatorius su volu (Boydas ir kt 2007)
Šio bandymo atveju nustatyta kad darbinis greitis turi nedidelę įtaką dirvos kiečiui po
įdirbimo Po sėjos atlikus kietumo matavimą matomi įvairesni rezultatai dirvą dirbant 175 ms-1
(63 kmh-1) greičiu Vienus iš geresnių rezultatų parodė dirvos įdirbimas diskiniu skutiku su
ardeliniu volu (Boydas ir kt 2007)
15 Dirvos pjovimo noragėliu modelis
Dirbant noragėliais dirvą jo judėjimui priešinasi dirva Priklausomai nuo noragėlio pločio
dirva gali prasiskirti judant noragėliui arba judėti noragėlio paviršiumi 18 pav pavaizduota
noragėlio pjaunama dirvos riekė Šiame modelyje nepaisoma judėjimo greičio
18 pav Dirvos judėjimo plokščiu peiliu schema (Singh S 1997)
Pasak Terzaghi (1943) teorijos jėga reikalinga noragėliu pjauti dirvą apskaičiuojama
(Kushwaha ir kt 2003)
wqdNcdNNgdP qc )( 2 (1)
čia γ ndash dirvos tankis kgm-3
g ndash laisvojo kritimo pagreitis ms-2
d ndash darbinis gylis m
Nγ NcNq ndash veiksniai lemiantys dirvos trinties savybes dirvos geometriją ir dirvos atsparumą
noragėlio ardymui
c ndash dirvos sukibimas (kohezija) Nm-2
q ndash dirvos paviršių veikiantis slėgis Nm-2
w ndash noragėlio plotis m
Norint sužinoti reikalingą traukos jėgą noragėliui yra sukurta daug modelių Vienas jų
MckyesndashAli modelis (Kushwaha ir kt 2003) sukurtas 1977 metais Šis modelis (19 pav) panašus
16
į Godwinlsquoo ir Spoorlsquoo modelį Abiem atvejais priimta kad dirvą pjauna noragėlis lygiu paviršiumi
tam tikru kampu ir nepaisoma judėjimo greičio Modeliai skiriasi dirvos riekės pjovimu noragėlio
pabaigoje MckyesndashAli modelyje dirvos riekė ties noragėlio viršūne atpjaunama tiesiai (Mckyes
ir kt 1977)
19 pav MckyesndashAli dirvos pjovimo noragėliu modelis (Mckyes ir kt 1977)
Pagal MckyesndashAli dirvos pjovimo noragėliu modelį traukos jėgos atstojamoji H
apskaičiuojama (Mckyes ir kt 1977)
cot)sin())(( 2 dwCswqdNdNCcdNNgdH aqcac (2)
čia Ca ndash dirvos ndash metalo sukibimas (adhezija) Nm-2
s ndash trupinamos dirvos plotis į šonus m
α ndash noragėlio posvyrio kampas
δ ndash dirvos ndash metalo trinties kampas
β ndash dirvos pleišto kampas
Trupinamos dirvos plotis į šonus s apskaičiuojamas
2
1
2 ))cot(1(sinr
drrs
(3)
SwickndashPerupralm sukūrė modelį įvertinantį noragėlio deformuojamos dirvos į šonus
kampą 110 pav pavaizduotas kampas η
17
110 pav SwickndashPerupralm dirvos pjovimo noragėliu schema (Mckyes ir kt 1977)
Kampas η paskaičiuojamas pagal formulę (Kushwaha ir kt 2003)
r
r )09040460036(sin 1
(4)
Išsiaiškinus dirbamos dirvos judėjimą noragėlio paviršiumi sužinoma kaip dyla darbinis
paviršius kontakto su dirva zonoje kokios jėgos veikiančios Žinant šiuos veiksnius pagal norimą
žemės įdirbimo būdą pasirenkami noragėliai Šiems noragėliams sukuriama forma pagal kurią
nudilimas sumažėtų traktoriaus galios poreikis bei degalų sąnaudos ndash minimalios
16 Žemės dirbimo padargų darbo dalių dilimas
Žemės dirbimo agregatų dalių nudilimas priklauso nuo (GuulndashSimonsen ir kt 2002)
darbinės dalies terminio apdirbimo ir jų formos
darbinės dalies darbo sąlygų (darbinio paviršiaus sąlyčio ploto su dirva darbo
greičio arimo gylio dirvos kiečio)
jėgos tarp dirvos ir darbinės dalies paviršiaus ploto
dirvos drėgmės
dirvoje esančių abrazyvinių dalelių kietumo formos ir jų dydžio
dirvos tankio ir kitų mechaninių dirvos savybių
aplinkos veiksnių ir oro sąlygų
18
Išvardinti faktoriai įtakojantys darbo dalių nudilimą susiję su dirvos sudėtimi bei darbinių
dalių konstrukcija Pagrindinė galimybė sumažinti nudilimą yra darbinio paviršiaus kietinimas
tačiau nereikia pamirši kad didelį kietumą turinčios dalys yra trapios
Kasmet pasaulyje ir Lietuvoje įdirbama tūkstančiai hektarų Tyrimai parodė kad išvystytos
pramonės valstybėse dėl dilimo patiriami nuostoliai sudaro iki 4 bendrojo vidaus produkto
(Jankauskas ir kt 2011) 2014 metais Lietuvos BVP siekė 4593 milijardo JAV dolerių
(trading economics 2015) Todėl realūs dilimo sukeliami nuostoliai Lietuvoje sudaro kiek
daugiau nei 18 milijardo JAV dolerių
Turkijoje atlikti tyrimai parodė kad didžiausias nudilimas yra dirvą ariant plūgu
90ndash 210 gha- 1 Antroje vietoje kultivatoriaus noragėlių nudilimas 60ndash120 gha- 1 akėčvirbalių
nudilimas siekia 30ndash70 gha- 1 (Ulusoy E 1981) Giluminio purentuvo nudilimas siekia
23ndash 40 gha- 1 (Bayhan ir kt 1997)
Vienas iš būdų atnaujinti žemės dirbimo detalių paviršių yra apvirinimas glaistytaisiais
elektrodais Turkijos mokslininkai atliko apvirintų paviršių atsparumo dilimui priemolyje Jų
bandymo objektas buvo 4 giluminio purentuvo noragėliai (111 pav) Vienas jų standartinis kitų
paviršiai apvirinti glaistytais elektrodais Apvirinus paviršių kietumas siekė 50 35 3 HRC
Standartinio noragėlio kietumas ndash 05 HRC Apvirinimo elektrodai pasirinkti dėl jų atsparumo
dilimui ir santykinai nedidelės kainos (Bayhan Y 2006)
111 pav Noragėlių nudilmas (Bayhan Y 2006)
Laboratorinio bandymo metu noragėliai įdirbo 3 km darbo kelią (112 pav) Diagramoje
pateiktas noragėlių santykinis nudilimas į hektarą
19
112 pav Noragėlių nudilimas (Bayhan Y 2006)
Galima pastebėti kad didelę įtaką dilimo atsparumui turi paviršiaus kietumas Standartinis
noragėlis kurio kietumas yra 05 HRC nudilo labiausiai Geriausią rezultatą parodė didžiausio
kietumo apvirintas noragėlis (50 HRC)
Atlikti dilimo tyrimai Varmijos universitete Lenkijoje norint palyginti bdquoKvernelandldquo
noragėlius ir kitus apvirintus glaistytaisiais elektrodais (Napiorkowski ir kt 2011) Noragėlių
cheminės sudėtys buvo panašios Glaistytų elektrodų sudėtyje daugiau nei 20 masės sudarė
chromas Bandymo rezultatai pateikti 113 pav
113 pav bdquoKvernelandldquo noragėlio ir kitų apvirintų glaistytaisiais elektrodais nudilimas
(Napiorkowski ir kt 2011)
Bandymo metu paviršių darbo kelias lygus 10 km Abrazyvinė aplinka smėlingas lengvas
priemolis Naudoti glaistytieji elektrodai bdquoAbradur 64ldquo (7 C 17 Mn 242 Cr) bdquoEstelMn60ldquo
20
(44 C 482 Mn 168 Si 296 Cr) bdquoEstelMoNb60ldquo (511 C 102 Mn 146 Si 219
Cr 7 Nb) (Napiorkowski ir kt 2011) Iš bandymo rezultatų matyti kad mažiausiai nudilo
medžiaga bdquoAbradur 64ldquo Šia medžiaga apvirinto paviršiaus kietumas buvo didžiausias
Čekijoje buvo atlikti tyrimai aplydant plūgo norago paviršių Šių tyrimų metu noragai
apvirinti (114 pav) glaistytaisiais elektrodais kurių legiruojantieji elementai yra chromas ir
volframas Bandymas atliktas smėlingoje priemolio dirvoje skirtingais 10 ir 23 dirvos
drėgnumais Darbinis gylis buvo lygus 20 cm o darbinis greitis 11 kmh-1 (Hrabe ir kt 2013)
114 pav Norago stiprinimo schema (Hrabe ir kt 2013)
Linijos (114 pav) rodo užvirintas siūles stiprinant norago paviršių Pagal gautus rezultatus
(116 pav) matyti kad mažiausiai nudilo noragas apvirintas elektrodais turinčiais volframo
sudėtyje (8) M0 kodu pažymėto bandynio nestiprintas jokiais elektrodais
115 pav Glaistytais elektrodais apvirintų noragų nudilimas (Hrabe ir kt 2013)
115 pav pateikti bandymo rezultatai įdirbant dirvą skirtingoje drėgmėje Visais atvejais
dirvos drėgmė sumažino norago nudilimą 116 pav pateikta tyrimų metu užlydyto metalo masė
ir jo savikaina (Hrabe ir kt 2013)
21
116 pav Glaistytaisiais elektrodais apvirintų noragų užlydyto metalo masė ir kaina
(Hrabe ir kt 2013)
Norago kodas M0 nebuvo apvirinamas todėl nerodoma kaina ir masė M3 medžiaga buvo
atspariausia dilimui tačiau užlydo metalo masė buvo didžiausia tarp tirtųjų Pagal šio tyrimo
duomenis galima pasirinkti optimaliausią ir priimtiniausią kainos ir kokybės santykį
17 Žemės dirbimo padargų apvirintų sluosknių įtaka atsparumui dilimui
Padargo dalies atsparumas dilimui priklauso ne tik nuo užvirinto sluoksnio kietumo bet ir
nuo šio sluoksnio storio Slovakijos žemės ūkio universitete atlikti tyrimai norint išssiaiškinti
užvirintų sluoksnių atsparumą dilimui Atlikti laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai į
įtvirtintą abrazyvą Tyrimams paruošti bandiniai užvirinant ant plieno 12 01420 (steel 12 01420)
vieną du ir tris glaistytųjų elektrodų sluoksnius Visų bandomų elektrodų sudėtyje yra anglies (C)
mangano (Mn) chromo (Cr) silicio (Si) kai kuriuose molibdeno (Mo) vanadžio (V) ir boro (B)
(Kotus ir kt 2013)
Bandyme pateikta užvirintų sluosknių išlydyto metalo masė Pastebima kad visų bandinių
pirmojo sluoksnio masė yra didžiausia Užvirinant kitus sluoksnius išlydyto metalo masė mažėja
117 pav pateikta užvirinto pirmojo sluoksnio atsparumas dilimui kuris apskaičiuojamas
kaip santykis plieno 12 01420 (etalonas) nudilimo ir elektrodais apvirinto bandinio nudilimas
taip pat pateiktas pirmojo sluoksnio visų bandomų elektrodų kietumas
22
117 pav Pirmojo užvirinto sluoksnio atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas (Kotus ir
kt 2013)
118 pav matyti kad užvirinus antrą sluoksnį padidėja bandinių kietumas ir nežymiai
padidėja atsparumas dilimui
118 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus du sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
119 pav parodytas atsparumas dilimui ir bandinių kietumas užvirinus tris sluoksnius Šių
bandinių kietumas yra didžiausias iš visų bandytų sluosksnių todėl ir jų astparumas dilimui yra
didesnis
23
119 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus tris sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
Iš pateiktų grafikų matyti kad vienas užvirintas papildomas sluoksnis padidina 30ndash40
kietumo vienetų Dėl to padidėja tiriamo paviršiaus atsparumas dilimui (Kotus ir kt 2013)
18 Informacijos šaltinių apibendrinimas
Atlikus literatūros šaltinių analizę išsiaiškinta kad darbo dalių dilimas dirvoje sukuria
didelius nuostolius kurie gali siekti net 4 šalies bendrojo vidaus produkto Norint sumažinti
išlaidas pirmiausia reikia išsiaiškinti kaip vyksta judėjimas noragėlio paviršiumi ir veikiančiasias
jėgas Tai išsiaiškinus galima parinkti tam tikrą darbinės dalies formą kuri leistų ne tik sumažinti
dilimą bet ir degalų sąnaudas Nagrinėtoje literatūroje pastebėta kad dirbant didžiausiame gylyje
noragėlius reikalinga didesnė traukos jėga dėl didėjančios pasipriešinimo jėgos kuri veikia
darbinius paviršius taip didindama dilimo nuostolius Ypatingą reikšmę darbinio paviršiaus
nudilimui turi dirvos sudėtis
Apžvelgus atliktus bandymus matyti kad laboratorinių bandymų metu gaunami rezultatai
yra geresni nei lauko sąlygomis Tai yra dėl drėgmės atsirandačios po lietaus nepastovios dirvos
sudėties bei dirvoje esančių akmenų kurie gali žymiai padidinti darbinių dalių nudilimus ir
laboratorinio tyrimo metu suteikiamų idealių sąlygų
24
2 TYRIMŲ TIKSLAS IR UŽDAVINIAI
21 Tyrimų tikslas
Ištirti žemės dirbimo noragų apvirintus sluoksnius gautus komerciniais ir specialiaisiais
elektrodais (su skirtingo grūdėtumo volframo karbidu) atsparumą abrazyviniam dilimui
laboratorinėmis bei gamybinėmis sąlygomis
22 Tyrimų uždaviniai
Ištirti pasirinktomis komercinėmis (apvirinimo elektrodais ir elektrodine viela) bei
sukurtomis UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų noragų sluoksnių kietumą
Atlikti laboratorinius apvirintų noragų sluoksnių atsparumo dilimui bandymus
Atlikti dirvos purentuvo noragų apvirintų tiriamosiomis medžiagomis bandymus
gamybinėmis sąlygomis
Ištirti volframo karbido grūdėtumo apvirinto norago sluoksnyje įtaką abrazyviniam
dilimui
25
3 TYRIMŲ METODIKA
31 Laboratorinių tyrimų metodika
Laboratoriniai apvirintų noragų sluoksnių tyrimai atlikti galimai tiksliai sudarant panašias
sąlygas į žemės dirbimo įrangos darbo sąlygas Apvirinti sluoksniai tiriami šiais tyrimais
dilimas kai abrazyvinės dalelės patenka tarp dviejų kūnų (ASTM G65-94)
kietumo matavimas (Rokvelo kietmatis)
Abrazyvinio dilimo bandymas (31 pav) atliekamas abrazyvinėms dalelėms patenkant tarp
dviejų kūnų Bandymo metu 229 mm skersmens guma padengtas plieninis diskas sukasi 200 min-
1 greičiu trinasi į bandinį Bandinio ir gumos kontakto vietoje patenka kvarcinis smėlis (SiO2)
kurio kietumas siekia 800-1100 HV Arbazyvo grūdeliai yra 250-400 μm skersmens Kvarcinio
smėlio srautas 300 gmin-1 bandymo trukmė 20 min Bandinys apkrautas 130 N apkrova
Bandymo metu abrazyvinės dalelės patekusios tarp gumos ir bandinio paviršiaus ardo bandinio
paviršių savo aštriomis briaunomis įsirėždamos į jo paviršių ir atpjaudamos mikroskopines daleles
31 pav Abrazyvinio dilimo tyrimo bandymo schema 1ndashguma padengtas plieninis
diskas 2ndashabrazyvo tiekimo kanalas 3ndashbandinys 4ndashapkrova 5ndashabrazyvas (Reibrad-Verfahren
1994)
Bandinių kietumas matuotas Rokvelo kietmačiu (KDCndash4524) Šiuo būdu į bandinio paviršių
yra įspaudžiamas kūgio formos įspaudas Bandinio paviršiuje padaromi 5 matavimai skirtingose
vietose Iš gautų rezultatų apkaičiuojamas vidurkis
26
32 Gamybiniai apvirintų noragų atsparumo dilimui tyrimai
Dirvos noragų tyrimas atliktas 2013 m rugpjūčio mėn vidurio Lietuvoje 600 ha dirbamos
žemės ūkininko EGikniaus ūkyje Tyrimas atliktas žemės dirbimo padargu bdquoKockerlingldquo
Padargas tempiamas 170 AG traktoriumi bdquoValtra T170ldquo (32 ir 33 pav) Darbo greitis yra
10 km∙h- 1 Vyraujantis šiose apylinkėse dirvos tipas yra išplautžemiai ir rudžemiai o dirvos
sudėtis smėlingas lengvas priemolis (Volungevičius ir kt 2012)
32 pav Traktorius bdquoValtra T170ldquo ir žemės dirbimo padargas Kockerling
33 pav Žemės dirbimo padargas Kockerling
Žemę įdirba 13 noragų išdėstytų dvejomis eilėmis 80 cm atstumu vienas nuo kito tačiau
antros eilės noragai įmontuoti taip kad įdirbtų žemę tarpe tarp pirmos eilės dviejų noragų (34
pav)
27
34 pav Noragų išdėstymo schema (vaizdas iš viršaus)
Noragas žemę įdirba apie 250plusmn5 mm gyliu Žemės dirbimo gylis dirbamoje dirvoje
nustatomas sustabdant padargą darbo metu ir atkasant noragą Po to išmatuojamas atstumas nuo
norago žemiausio antgalio taško iki žemės paviršiaus (35 pav)
35 pav Žemės dirbimo gylio nustatymas
Noragų nudilimas iki ir po įdirbto tam tikro ražienos ploto įvertinamas masių ir linijiniu
metodais Noragai sverti svarstyklėmis (36 pav) KERN FCB 16K02 (matavimo ribos 0ndash16 kg
04 m
48 m
08 m Ag
reg
ato
ju
dėj
imo
kry
pti
s
Noragas 08 m
Traktoriaus ratai
28
tikslumas 02 g) Noragų linijinis nudilimas (pločio ir storio sumažėjimas) matuotas slankmačiu
(36 pav) ШЦ-125ndash005 (matavimo ribos 0ndash125 mm tikslumas 005 mm)
36 pav Nudilimo matavimo priemonės svarstyklės bdquoKern FCB 16K02ldquo ir slankmatis
ШЦndash125ndash005
Noragas sveriamas prieš apvirinimą ir apvirinus jo darbinį paviršių Šių masių skirtumas
parodo kiek yra aplydyto metalo Taip pat noragas pasveriamas baigus įdirbti numatytą plotą
Norago masės iki ir po lauko įdirbimo skirtumas parodo nudilimą
Linijinis nudilimas apskaičiuojamas išmatuojant slankmačiu norago plotį prieš ir po lauko
įdirbimo Norago pločio matavimo pjūviai parodyti 37 pav
37 pav Norago skerspjūvio matavimo skirtingame darbo gylyje pjūviai (ant kontrolinės
plokštės) 1 ndash noragas 2 ndash užvirinti sluoksniai 3 ndash tarpinė detalė 4 ndash kietlydinis
38 paveikslėlyje parodytas norago skerspjūvis kuriame matuojamas jo plotis ir storis
29
38 pav Norago skerspjūvis L ndash norago plotis (kintamas dydis iki 80 mm) H ndash norago
storis (25 mm) Δl ndash apvirinto sluoksnio storis Δh ndash apvirinto sluoksnio plotis
Noragai (39 pav) pagaminti iš spyruoklinio plieno 65Г ГОСТ 1577-93 (25 mm storio lakšto)
termiškai apdirbti 800-820 degС temperatūroje ir atleisti (340ndash380 degС) tikslu gauti
spyruokliuojančias plieno savybes Jų kietumas 285 HB
39 pav Noragas
Noragą sudaro 3 dalys (310 pav) pagrindinė dalis pagaminta iš spyruoklinio plieno tarpinė
detalė (plienas S355) reikalinga prilituoti kietlydinio antgaliui ir pats kietlydininis antgalis
Noragas
Apvirintas
sluoksnis
H+Δh
L+
Δl
H
L
Šoniniai
apvirinti
sluoksniai
30
a b
310 pav Norago smaigalys 1 ndash spyruoklinis plienas 2 ndash tarpinė detalė 3 ndash kietlydininis
antgalis
Apvirinimo įranga
Noragai apvirinami trifaziu suvirinimo lygintuvu ВД 306 ir suvirinimo pusautomačiu
FANMIG 280 4N MINOR (311 pav)
a b
311 pav Suvirinimo aparatai ВД 306 (a) ir FANMIG 2804N MINOR (b)
Suvirinimo aparato ВД 306 suvirinimo srovės stiprumas nuo 50 iki 350 A Suvirinimo
pusautomačio FANMIG 2804N MINOR 40ndash290 A
Suvirinimo srovė pasirinkta pagal elektrodų ir elektrodinės vielos gamintojų
rekomendacijas
31
Apvirinimo medžiagos
Noragai buvo apvirinami 7 komercinėmis medžiagomis ir specialiaisiais šešiais pagamintais
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais su skirtingais WC grūdo dydžiais
31 lentelėje pateikta informacija apie glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos cheminę
sudėtį apvirinto sluoksnio kietumą bei elektrodų kainą
31 lentelė Komercinių medžiagų (glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos) kaina apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Medžiagos
kodas
Cheminė sudėtis Kietumas1
HRC
Kaina2
EURkg C Cr Si Mn Mo Nb W B V Ti
11 45 33 08 14 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 59ndash63 1159
12 29ndash35 22ndash27 23 ndash ndash ndash ndash 05ndash15 ndash ndash 58ndash64 377
13 5 23 10 08 20 ndash ndash ndash 06 ndash 60ndash62 131
14 3 63 2 12 ndash ndash ndash ndash 50 48 60ndash62 29
15 42 18 27 ndash 85 9 7 ndash ndash ndash 68ndash70 401
16 01 ndash 01 08 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 62ndash66 159
17 07 ndash 1 2 ndash ndash ndash 45 ndash ndash 65ndash68 1304 1- gamintojo pateiktas kietumas 2ndash kainos nurodytos be PVM (2013 m)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash P 0025004 S 00250035
UAB bdquoAnykščių varisldquo buvo sukurti specialūs elektrodai kurių glaiste buvo įmaišytas
skirtingų grūdelių dydžių volframo karbido grūdeliai Volframo karbido (WC) dydis nurodytas 32
lentelėje Didžiausias grūdelio dydis yra 071 mm
32 lentelė Oslash325 mm elektrodais su skirtingais WC grūdelių dydžiais (31ndash36) apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Electro-
decode
Cheminė sudėtis WC
grūdelio
dydis mm
HV005
GPa
Kietumas
HRC C Si Mn W
31 199 106 071 357 07105 631 52 (49ndash55)
32 122 124 069 237 05hellip0355 652 52 (47ndash57)
33 175 126 075 271 0355hellip018 586 554 (53ndash59)
34 177 118 066 366 018hellip009 577 503 (46ndash54)
35 168 114 061 369 009hellip0045 681 528 (51ndash55)
36 187 107 067 314 gt0045 652 546 (51ndash57)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash Ni ndash 005007 Cr ndash
01011 Ti ndash 00520087 P ndash 0007002 S ndash
00490074
Vertinime naudojant masės kriterijų priimta kad noragų WC-Co kietlydinio antgalių
nudilimas yra vienodas ir santykinai mažas lyginant su apvirinamų sluoksnių nudilimu
32
Tyrimo atlikimo eiliškumas
Po vieną pasveriami trylika noragų ir jų masė surašoma į lenteles Po svėrimo noragų
priekiniai paviršiai apvirinami skirtingais elektrodais Noragams atvėsus jie vėl pasveriami
duomenys surašomi į lentelę taip sužinoma apvirinto metalo masė Taip pat slankmačiu
išmatuojamas kiekvieno norago skerspjūvis skirtingame darbo gylyje (37 pav) Atlikus
matavimus noragai montuojami žemės dirbimo agregate ir įdirbamas 80 ha plotas Po įdirbimo
noragai nuimami nuvalomi ir kiekvienas noragas pasveriamas ir išmatuojami priekiniai darbiniai
paviršiai Palyginus duomenis prieš įdirbimą su duomenimis po įdirbimo masės skirtumo būdu
apskaičiuojamas nudilimas Išmatavus ir pasvėrus noragus jų darbiniai paviršiai atnaujinami juos
apvirinant tais pačiais elektrodais Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas apvirinto
priekinio darbinio paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas
110 ha plotas Po įdirbto ploto noragai nuimami nuvalomi ir sveriami o slankmačiu išmatuojamas
apvirinto sluoksnio storis Atlikus matavimus noragai apvirinami trečią kartą atnaujinant jų
priekinį darbinį paviršių Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas priekinio darbinio
paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas 145 ha plotas Po
šio ploto įdirbimo noragai sveriami ir matuojami kaip ir po praėjusių dvejų įdirbimų Gauti
rezultatai suvedami ir apdorojami bdquoExcelldquo programa
Tam kad tyrimų rezultatai būtų statistiškai patikimi kiekviena medžiaga (5 skirtingi
glaistyti elektrodai 2 skirtingos elektrodinės vielos) buvo apvirinti dviejų noragų priekiniai
paviršiai (pav 39) Noragai apvirinti ta pačia medžiaga padarge buvo montuojami skirtingose
eilėse (34 pav) Po to buvo vykdomi du nepriklausomi vienas nuo kito bandymai Viena
medžiaga apvirintų noragų masės ir linijiniai nudilimai buvo sumuojami ir skaičiuojamas šių
parametrų vidurkis Elektrodine viela (Nr 17) buvo apvirintas vienas noragas todėl rezultatuose
pateikiamas ne vidurkis o vieno norago duomenys
33
4 TYRIMŲ REZULTATAI
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai
Bandinių paviršiuje buvo atliekami kietumo matavimai Rokvelo kietmačiu Bandinio
paviršiaus kietumas matuojamas penkiose vietose įspaudžiant kūgio formos įspaudą
Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pavaizduotas 41 pav
41 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
Didžiausią tarp komercinių medžiagų kietumą turi bandiniai Nr 14 15 17 Jų kietumas
yra apie 61 HRC Mažiausias kietumas yra bandinio Nr 16 Jo paviršiaus kietumas apie 52 HRC
Plieno bdquoHardoxldquo kietumas pateiktas kaip palyginamasis
UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintomis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pateiktas
42 pav
0
10
20
30
40
50
60
70
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 38 HRC
34
42 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
42 pav pateiktuose kietumo matavimo rezultatuose matyti kad didžiausias kietumas yra
bandinių Nr 33 ir 36 Tai yra apie 55 HRC Mažiausią kietumą turi bandinys Nr 34 kietumas ndash
apie 50 HRC
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas
Laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai pagal ASTM G65ndash04 atlikti naudojant guma
pedengtą plieninį diską Šio bandymo metu abrazyvas patenka į dviejų kūnų kontaktą Metodika
ir sąlygos pateiktos 31 punkte Bandymo metu trinties kelias yra 2880 m
Atlikus bandymą didžiausią atsparumą dilimui parodė medžiaga Nr 15 Iš 21 lentelės
matome kad šios medžiagos sluoksnio kietumas yra didžiausias todėl tikėtina ir nudilimas
mažiausias
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
31 32 33 34 35 36
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 34 HRC
35
43 pav Komercinių medžiagų atsparumo abrazyviniam dilimui pagal ASTM G65ndash94
standartą bandymo rezultatai
Dilimui atsparaus plieno Hardox 400 bandinio nudilimas parodo ženklų skirtumą tarp šio
bandinio ir apvirintų sluoksnių
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas
Apvirintų sluoksnių gamybinis bandymai atlikti pagal 32 skyriuje apibūdintą eiliškumą
44 pav pateiktas ant norago užvirinto metalo masė Ši masė sudarė pirmąjį užvirintą sluoksnį
44 pav Komercinėmis medžiagomis užvirintų sluoksnių vidutinė masė
Noragų nudilimas įdirbant 80 ha plotą parodytas pav 45
000
005
010
015
020
025
030
035
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Nu
dil
imas
I g
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
R005 = 02 g
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
9
11 pav Verstuvinis plūgas bdquoKvernelandldquo 1 ndash verstuvė 2 ndash noragas 3 ndash kaltas
(agrotaka 2014)
Skutimas ndash tai seklus dirvos dirbimas lėkštiniais (12 pav) arba noraginiais padargais
Dažniausiai skutamos ražienos dirvos pūdymo dobilienos ar paprasčiausios pievos Šio dirbimo
tikslas pakirsti piktžolių ir kitų augalų šaknis supurenti dirvos paviršių o įvairios organinės
liekanos greičiau pradėtų skaidytis (Bogužas ir kt 2013)
12 pav Lėkštinis skutikas 1 ndash rėmas 2 ndash lėkštė karpytais ašmenimis 3 ndash lėkštė lygiais
ašmenimis (armeduva 2015)
Gilus purenimas atliekamas 25ndash50 cm gyliu Šio purenimo pagrindinis tikslas yra gerinti
augalų auginimo sąlygas kad visi dirvoje vykstantys mikrobiologiniai procesai auginamų augalų
10
mitybos režimas bei dirvožemio drėgnis ir poringumas būtų optimalūs Gilus purenimas
naudojamas ne kiekvienais metais nes sunaudojama daug energijos ekonominių ir laiko išteklių
Gilesnius kaip 30ndash 50 cm sluoksnius purenti patartina kas 3ndash5 metus Giluminis purentuvas
pavaizduotas 13 pav (Bogužas ir kt 2013)
13 pav Giluminis purentuvas bdquoAgrisem cultiplow goldldquo1 ndash rėmas 2 ndash noragas 3 ndash
volas (agrisem 2014)
Frezavimas skirtas sekliai supurenti dirvos paviršių susmulkinti augalų dalis bei įterpti jas į
dirvą Ši dirbimo technologija vienu važiavimu paruošia dirvą sėjai Galima montuoti kartu su
sėjamosiomis arba atskirai Tai mažo našumo didelių energetinių sąnaudų reikalaujantys
labiausiai dirvožemio struktūrą gadinantys padargai todėl retai naudojami tačiau ten kur per
trumpą laiko tarpą reikia paruošti dirvą ir susmulkinti augalų likučius Labai populiarus žemės
dirbimo būdas sodininkystėje ir daržininkystėje (Bogužas ir kt 2013)
14 pav Horizontalaus veleno žemės dirbimo freza bdquoBometldquo 1 ndash rėmas 2 ndash peilis 3 ndash
velenas (romudava 2014)
Dirvos lyginimas atliekamas norint sulyginti nelygumus ir sutrupinti grumstus Neišlyginus
dirvos paviršiaus įdubimų kuriuose pavasarį tirpstant sniegui atsiranda balos ir užmirksta pasėliai
11
bei ganyklos Paviršiaus nelygumai mažina darbo našumą žemė įdirbama blogiau netolygiai
išbarstomos trąšos bei sėjos metu nevienodai įterpiama sėkla ko pasekoje nevienodai auga pasėlis
Dirvos lyginamos taip kad vandens perteklius galėtų laisvai nutekėti arba pasisikirstytų dirvos
paviršiuje ir susigertų į dirvą (Bogužas ir kt 2013)
12 Beariminis žemės dirbimas ir įranga
Žemės dirbimas be verstuvinio plūgo Europoje platesni užmojį įgavo nuo XX a vidurio kai
buvo susintetintas visuotinio veikimo herbicidas parakvatas Lietuvoje toks žemės dirbimas
pradėtas propaguoti tik baigiantis XX šimtmečiui nes trūko mokslinių tyrimų ir praktinės patirties
trukdė agroekologinės bei socialinės ir ekonominės sąlygos herbicidų stoka vėlyvas specialių
padargų atsiradimas rinkoje ir aukštos jų kainos
Patirtis rodo kad žemės ūkio augalų derlius ne visada priklauso nuo žemės dirbimo
intensyvumo Piktžolėms naikinti taikomą gilųjį arimą pakeitė herbicidai naikinantys piktžoles
geriau ir pigiau negu arimas plūgu Platus herbicidų naudojimas leidžia ne tik sumažinti arimo
gylį bet ir visai atsisakyti armens vartymo Arimo metu vykstančius technologinius procesus -
purenimą maišymą trąšų įterpimą gali atlikti purenamieji padargai Po arimo augalų šaknų
vystymosi dirvožemio biologinio aktyvumo bei dirvožemio struktūros susidarymo procesai
lėčiausi o įdirbus kultivatoriumi strėliniais noragėliais gaunamas geriausias efektas
Padargai galintys pakeisti verstuvinį arimą yra skutikai (12 pav) gerai pakertantys
daugiamečių piktžolių šaknis ir kartu purenantys bei maišantys tik viršutinį dirvos sluoksnį
Noraginiame skutike už noragėlių sumontuoti sferiniai diskai kurie sumaišo šį sluoksnį su
šiaudais bei kitomis augalų liekanomis (Bogužas ir kt 2013)
Beariminė žemės dirbimo technologija populiarėja dėl mažų energijos ir laiko sąnaudų
kurios ypatingai svarbios nuimant derlių Dar viena priežastis kodėl populiarėja šis žemės dirbimo
būdas yra remiamas Europos sąjungos Už žiemoti paliktas ražienas jas minimaliai įdirbus
ūkininkas gauna išmokas (mano ūkis 2014) Nustatyta kad atlikus lengvą dirvos paviršiaus
kultivavimą ar taikant tiesioginę sėją ndash gausūs krituliai mažiau ardo dirvožemio struktūrą mažėja
dirvožemio erozija kartu ir mitybos elementų nuostoliai išsiplovimo metu (Husnjak ir kt 2002)
Taikant beariminę žemės dirbimo technologiją dirva įdirbama sekliai 5ndash10 cm gyliu Šio
dirbimo metu supurenami viršutiniai dirvos sluoksniai tačiau gilesni sluoksniai yra nekliudomi ir
dar labiau suspaudžiami Toks dirvos suspaudimas turi neigiamą įtaką sėklų dygimui jų šaknų
vystymuisi ir derliui bei jo kokybei kadangi javams sunku pasisavinti reikalingas medžiagas iš
dirvos(Fuentes ir kt 2004)
12
13 Traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio
Dirbant žemę traktorius traukia žemės dirbimo agregatus Reikalinga traktoriaus galia
priklauso nuo dirbimo pobūdžio atliekant giluminį purenimą reikalingi didesnės galios traktoriai
voluojant ndash atvirščiai mažesnės galios Didelė dalis naudojamos traktoriaus galios priklauso nuo
dirbimo gylio 15 pav pateikiama traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio Paveikslėlyje
pavaizduota žemės dirbimo darbines dalis (PN ndash pirmoje eilėje esančio noragėlio AN ndash antroje
esančio noragėlio ir A ndash kaltinio noragėlio antgalio) veikianti traukos jėga Bandymo metu dirbama
priemolio dirva buvo įdirbama 9 kmh-1 greičiu Paveikslėlyje aiškiai matoma kad darbo dalims
dirbant 10 cm gyliu traukos jėga siekia 1 kN Padidėjus darbiniui gyliui iki 20 cm pirmosios eilės
noragėliui (PN) traukti reikia 5 kN traukos jėgos antros eilės noragėliui (AN) traukti reikia 4 kN
jėgos kaltinio noragėlio antgaliui reikalinga 3 kN traukos jėga
15 pav Traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio įdirbant žemę PN ndash pirminiais
noragėliais AN ndash antriniais noragėliais A ndash akėčvirbalio antgaliais PAN ndash pirminiais ir
antriniais noragėliais (prognozuojama jėga) (ASAE 1980)
Punktyrinės kreivės 15 pav rodo nustatytą Amerikos žemės ūkio inžinerijos draugijos
(ASAE) traukos jėgos priklausomybę nuo darbinio gylio Grafike matoma kad ASAE
apskaičiuota traukos jėga yra 10 mažesnė už tyrimo metu gautą pirmosios eilės noragėlį (PN)
13
veikiančią jėgą ir 19 didesnė už antrosios eilės noragėlį (AN) veikiančią jėgą bei 26 didesnė
už akėčvirbalio noragėlį veikiančią traukos jėgą
Didėjant darbiniam gyliui taip pat didėja traukos jėga o tarp darbinių dalių atsiranda didesnis
reikalingos traukos jėgos skirtumas (Kiss ir kt 1981)
14 Dirvos dirbimo padargų įtaka dirvos kietumui
Dirvos kietumas yra vienas iš pagrindinių rodiklių norint gauti didesnį derlių Gilesniuose
sluoksniuose dirvos kietumas didėja todėl didėja ir reikalinga traktoriaus traukos jėga įdirbant
žemę Turkijoje (Boydas ir kt 2007) priemolio dirvoje buvo atlikti bandymai ir stebimas dirvos
kietumas įdirbus ją įvairiais agregatais 16 pav pavaizduotos pagrindinės šių agregatų darbinės
dalys verstuvinis plūgas plūgas su juostine verstuve diskinis skutikas sunkusis kultivatorius su
spyruokliniais akėčvirbaliais Prie šių agregatų taip pat buvo montuojamas ardelinis volas Visais
žemės dirbimo atvejais dirva buvo įdirbama 20 cm gyliu (Boydas ir kt 2007)
16 pav Dirvos dirbimo bandymo metu naudotos dirvos dirbimo dalys a ndash plūgo
cilindrinė verstuvė b ndash plūgo juostinė verstuvė c ndash diskinio skutiko diskas d ndash sunkiojo
kultivatoriaus noragėlis e ndash ardelinis volas naudotas kartu su verstuviniu plūgu plūgu juostine
verstuve ir diskiniu skutiku f ndash ardelinis volas naudotas su spyruokliniu akėčvirbaliu (Boydas ir
kt 2007)
14
Dirvos įdirbtos trimis skirtingais darbiniais greičiais 125 ms-1 (45 kmh-1) 15 ms-1
(54 kmh-1) ir 175 ms-1 (63 kmh-1) greičiu Šiais agregatais įdirbus dirvą kietmačiu
išmatuojamas jos kietumas (17 pav) Vienoje pusėje pateikiami dirvos kietumai prieš sėją įdirbus
žemę kitoje pusėje pateikiamas dirvos kietumas po sėjos Po sėjos visuose grafikuose matomas
dirvos kietumo padidėjimas taip yra dėl jos suspaudimo sėjant (Boydas ir kt 2007)
17 pav Dirvos kiečio priklausomybė nuo dirvos dirbimo būdo skirtingais greičiais po
įdirbimo ir po sėjos VP ndash verstuvinis plūgas VPV ndash verstuvinis plūgas ir ardelinis volas PJV ndash
plūgas su juostine verstuve PJVV ndash plūgas juostine verstuve su ardeliniu volu DS ndash diskinis
15
skutikas DSV ndash diskinis skutikas su ardeliniu volu SK ndash sunkusis kultivatorius SKV ndash sunkusis
kultivatorius su volu (Boydas ir kt 2007)
Šio bandymo atveju nustatyta kad darbinis greitis turi nedidelę įtaką dirvos kiečiui po
įdirbimo Po sėjos atlikus kietumo matavimą matomi įvairesni rezultatai dirvą dirbant 175 ms-1
(63 kmh-1) greičiu Vienus iš geresnių rezultatų parodė dirvos įdirbimas diskiniu skutiku su
ardeliniu volu (Boydas ir kt 2007)
15 Dirvos pjovimo noragėliu modelis
Dirbant noragėliais dirvą jo judėjimui priešinasi dirva Priklausomai nuo noragėlio pločio
dirva gali prasiskirti judant noragėliui arba judėti noragėlio paviršiumi 18 pav pavaizduota
noragėlio pjaunama dirvos riekė Šiame modelyje nepaisoma judėjimo greičio
18 pav Dirvos judėjimo plokščiu peiliu schema (Singh S 1997)
Pasak Terzaghi (1943) teorijos jėga reikalinga noragėliu pjauti dirvą apskaičiuojama
(Kushwaha ir kt 2003)
wqdNcdNNgdP qc )( 2 (1)
čia γ ndash dirvos tankis kgm-3
g ndash laisvojo kritimo pagreitis ms-2
d ndash darbinis gylis m
Nγ NcNq ndash veiksniai lemiantys dirvos trinties savybes dirvos geometriją ir dirvos atsparumą
noragėlio ardymui
c ndash dirvos sukibimas (kohezija) Nm-2
q ndash dirvos paviršių veikiantis slėgis Nm-2
w ndash noragėlio plotis m
Norint sužinoti reikalingą traukos jėgą noragėliui yra sukurta daug modelių Vienas jų
MckyesndashAli modelis (Kushwaha ir kt 2003) sukurtas 1977 metais Šis modelis (19 pav) panašus
16
į Godwinlsquoo ir Spoorlsquoo modelį Abiem atvejais priimta kad dirvą pjauna noragėlis lygiu paviršiumi
tam tikru kampu ir nepaisoma judėjimo greičio Modeliai skiriasi dirvos riekės pjovimu noragėlio
pabaigoje MckyesndashAli modelyje dirvos riekė ties noragėlio viršūne atpjaunama tiesiai (Mckyes
ir kt 1977)
19 pav MckyesndashAli dirvos pjovimo noragėliu modelis (Mckyes ir kt 1977)
Pagal MckyesndashAli dirvos pjovimo noragėliu modelį traukos jėgos atstojamoji H
apskaičiuojama (Mckyes ir kt 1977)
cot)sin())(( 2 dwCswqdNdNCcdNNgdH aqcac (2)
čia Ca ndash dirvos ndash metalo sukibimas (adhezija) Nm-2
s ndash trupinamos dirvos plotis į šonus m
α ndash noragėlio posvyrio kampas
δ ndash dirvos ndash metalo trinties kampas
β ndash dirvos pleišto kampas
Trupinamos dirvos plotis į šonus s apskaičiuojamas
2
1
2 ))cot(1(sinr
drrs
(3)
SwickndashPerupralm sukūrė modelį įvertinantį noragėlio deformuojamos dirvos į šonus
kampą 110 pav pavaizduotas kampas η
17
110 pav SwickndashPerupralm dirvos pjovimo noragėliu schema (Mckyes ir kt 1977)
Kampas η paskaičiuojamas pagal formulę (Kushwaha ir kt 2003)
r
r )09040460036(sin 1
(4)
Išsiaiškinus dirbamos dirvos judėjimą noragėlio paviršiumi sužinoma kaip dyla darbinis
paviršius kontakto su dirva zonoje kokios jėgos veikiančios Žinant šiuos veiksnius pagal norimą
žemės įdirbimo būdą pasirenkami noragėliai Šiems noragėliams sukuriama forma pagal kurią
nudilimas sumažėtų traktoriaus galios poreikis bei degalų sąnaudos ndash minimalios
16 Žemės dirbimo padargų darbo dalių dilimas
Žemės dirbimo agregatų dalių nudilimas priklauso nuo (GuulndashSimonsen ir kt 2002)
darbinės dalies terminio apdirbimo ir jų formos
darbinės dalies darbo sąlygų (darbinio paviršiaus sąlyčio ploto su dirva darbo
greičio arimo gylio dirvos kiečio)
jėgos tarp dirvos ir darbinės dalies paviršiaus ploto
dirvos drėgmės
dirvoje esančių abrazyvinių dalelių kietumo formos ir jų dydžio
dirvos tankio ir kitų mechaninių dirvos savybių
aplinkos veiksnių ir oro sąlygų
18
Išvardinti faktoriai įtakojantys darbo dalių nudilimą susiję su dirvos sudėtimi bei darbinių
dalių konstrukcija Pagrindinė galimybė sumažinti nudilimą yra darbinio paviršiaus kietinimas
tačiau nereikia pamirši kad didelį kietumą turinčios dalys yra trapios
Kasmet pasaulyje ir Lietuvoje įdirbama tūkstančiai hektarų Tyrimai parodė kad išvystytos
pramonės valstybėse dėl dilimo patiriami nuostoliai sudaro iki 4 bendrojo vidaus produkto
(Jankauskas ir kt 2011) 2014 metais Lietuvos BVP siekė 4593 milijardo JAV dolerių
(trading economics 2015) Todėl realūs dilimo sukeliami nuostoliai Lietuvoje sudaro kiek
daugiau nei 18 milijardo JAV dolerių
Turkijoje atlikti tyrimai parodė kad didžiausias nudilimas yra dirvą ariant plūgu
90ndash 210 gha- 1 Antroje vietoje kultivatoriaus noragėlių nudilimas 60ndash120 gha- 1 akėčvirbalių
nudilimas siekia 30ndash70 gha- 1 (Ulusoy E 1981) Giluminio purentuvo nudilimas siekia
23ndash 40 gha- 1 (Bayhan ir kt 1997)
Vienas iš būdų atnaujinti žemės dirbimo detalių paviršių yra apvirinimas glaistytaisiais
elektrodais Turkijos mokslininkai atliko apvirintų paviršių atsparumo dilimui priemolyje Jų
bandymo objektas buvo 4 giluminio purentuvo noragėliai (111 pav) Vienas jų standartinis kitų
paviršiai apvirinti glaistytais elektrodais Apvirinus paviršių kietumas siekė 50 35 3 HRC
Standartinio noragėlio kietumas ndash 05 HRC Apvirinimo elektrodai pasirinkti dėl jų atsparumo
dilimui ir santykinai nedidelės kainos (Bayhan Y 2006)
111 pav Noragėlių nudilmas (Bayhan Y 2006)
Laboratorinio bandymo metu noragėliai įdirbo 3 km darbo kelią (112 pav) Diagramoje
pateiktas noragėlių santykinis nudilimas į hektarą
19
112 pav Noragėlių nudilimas (Bayhan Y 2006)
Galima pastebėti kad didelę įtaką dilimo atsparumui turi paviršiaus kietumas Standartinis
noragėlis kurio kietumas yra 05 HRC nudilo labiausiai Geriausią rezultatą parodė didžiausio
kietumo apvirintas noragėlis (50 HRC)
Atlikti dilimo tyrimai Varmijos universitete Lenkijoje norint palyginti bdquoKvernelandldquo
noragėlius ir kitus apvirintus glaistytaisiais elektrodais (Napiorkowski ir kt 2011) Noragėlių
cheminės sudėtys buvo panašios Glaistytų elektrodų sudėtyje daugiau nei 20 masės sudarė
chromas Bandymo rezultatai pateikti 113 pav
113 pav bdquoKvernelandldquo noragėlio ir kitų apvirintų glaistytaisiais elektrodais nudilimas
(Napiorkowski ir kt 2011)
Bandymo metu paviršių darbo kelias lygus 10 km Abrazyvinė aplinka smėlingas lengvas
priemolis Naudoti glaistytieji elektrodai bdquoAbradur 64ldquo (7 C 17 Mn 242 Cr) bdquoEstelMn60ldquo
20
(44 C 482 Mn 168 Si 296 Cr) bdquoEstelMoNb60ldquo (511 C 102 Mn 146 Si 219
Cr 7 Nb) (Napiorkowski ir kt 2011) Iš bandymo rezultatų matyti kad mažiausiai nudilo
medžiaga bdquoAbradur 64ldquo Šia medžiaga apvirinto paviršiaus kietumas buvo didžiausias
Čekijoje buvo atlikti tyrimai aplydant plūgo norago paviršių Šių tyrimų metu noragai
apvirinti (114 pav) glaistytaisiais elektrodais kurių legiruojantieji elementai yra chromas ir
volframas Bandymas atliktas smėlingoje priemolio dirvoje skirtingais 10 ir 23 dirvos
drėgnumais Darbinis gylis buvo lygus 20 cm o darbinis greitis 11 kmh-1 (Hrabe ir kt 2013)
114 pav Norago stiprinimo schema (Hrabe ir kt 2013)
Linijos (114 pav) rodo užvirintas siūles stiprinant norago paviršių Pagal gautus rezultatus
(116 pav) matyti kad mažiausiai nudilo noragas apvirintas elektrodais turinčiais volframo
sudėtyje (8) M0 kodu pažymėto bandynio nestiprintas jokiais elektrodais
115 pav Glaistytais elektrodais apvirintų noragų nudilimas (Hrabe ir kt 2013)
115 pav pateikti bandymo rezultatai įdirbant dirvą skirtingoje drėgmėje Visais atvejais
dirvos drėgmė sumažino norago nudilimą 116 pav pateikta tyrimų metu užlydyto metalo masė
ir jo savikaina (Hrabe ir kt 2013)
21
116 pav Glaistytaisiais elektrodais apvirintų noragų užlydyto metalo masė ir kaina
(Hrabe ir kt 2013)
Norago kodas M0 nebuvo apvirinamas todėl nerodoma kaina ir masė M3 medžiaga buvo
atspariausia dilimui tačiau užlydo metalo masė buvo didžiausia tarp tirtųjų Pagal šio tyrimo
duomenis galima pasirinkti optimaliausią ir priimtiniausią kainos ir kokybės santykį
17 Žemės dirbimo padargų apvirintų sluosknių įtaka atsparumui dilimui
Padargo dalies atsparumas dilimui priklauso ne tik nuo užvirinto sluoksnio kietumo bet ir
nuo šio sluoksnio storio Slovakijos žemės ūkio universitete atlikti tyrimai norint išssiaiškinti
užvirintų sluoksnių atsparumą dilimui Atlikti laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai į
įtvirtintą abrazyvą Tyrimams paruošti bandiniai užvirinant ant plieno 12 01420 (steel 12 01420)
vieną du ir tris glaistytųjų elektrodų sluoksnius Visų bandomų elektrodų sudėtyje yra anglies (C)
mangano (Mn) chromo (Cr) silicio (Si) kai kuriuose molibdeno (Mo) vanadžio (V) ir boro (B)
(Kotus ir kt 2013)
Bandyme pateikta užvirintų sluosknių išlydyto metalo masė Pastebima kad visų bandinių
pirmojo sluoksnio masė yra didžiausia Užvirinant kitus sluoksnius išlydyto metalo masė mažėja
117 pav pateikta užvirinto pirmojo sluoksnio atsparumas dilimui kuris apskaičiuojamas
kaip santykis plieno 12 01420 (etalonas) nudilimo ir elektrodais apvirinto bandinio nudilimas
taip pat pateiktas pirmojo sluoksnio visų bandomų elektrodų kietumas
22
117 pav Pirmojo užvirinto sluoksnio atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas (Kotus ir
kt 2013)
118 pav matyti kad užvirinus antrą sluoksnį padidėja bandinių kietumas ir nežymiai
padidėja atsparumas dilimui
118 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus du sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
119 pav parodytas atsparumas dilimui ir bandinių kietumas užvirinus tris sluoksnius Šių
bandinių kietumas yra didžiausias iš visų bandytų sluosksnių todėl ir jų astparumas dilimui yra
didesnis
23
119 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus tris sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
Iš pateiktų grafikų matyti kad vienas užvirintas papildomas sluoksnis padidina 30ndash40
kietumo vienetų Dėl to padidėja tiriamo paviršiaus atsparumas dilimui (Kotus ir kt 2013)
18 Informacijos šaltinių apibendrinimas
Atlikus literatūros šaltinių analizę išsiaiškinta kad darbo dalių dilimas dirvoje sukuria
didelius nuostolius kurie gali siekti net 4 šalies bendrojo vidaus produkto Norint sumažinti
išlaidas pirmiausia reikia išsiaiškinti kaip vyksta judėjimas noragėlio paviršiumi ir veikiančiasias
jėgas Tai išsiaiškinus galima parinkti tam tikrą darbinės dalies formą kuri leistų ne tik sumažinti
dilimą bet ir degalų sąnaudas Nagrinėtoje literatūroje pastebėta kad dirbant didžiausiame gylyje
noragėlius reikalinga didesnė traukos jėga dėl didėjančios pasipriešinimo jėgos kuri veikia
darbinius paviršius taip didindama dilimo nuostolius Ypatingą reikšmę darbinio paviršiaus
nudilimui turi dirvos sudėtis
Apžvelgus atliktus bandymus matyti kad laboratorinių bandymų metu gaunami rezultatai
yra geresni nei lauko sąlygomis Tai yra dėl drėgmės atsirandačios po lietaus nepastovios dirvos
sudėties bei dirvoje esančių akmenų kurie gali žymiai padidinti darbinių dalių nudilimus ir
laboratorinio tyrimo metu suteikiamų idealių sąlygų
24
2 TYRIMŲ TIKSLAS IR UŽDAVINIAI
21 Tyrimų tikslas
Ištirti žemės dirbimo noragų apvirintus sluoksnius gautus komerciniais ir specialiaisiais
elektrodais (su skirtingo grūdėtumo volframo karbidu) atsparumą abrazyviniam dilimui
laboratorinėmis bei gamybinėmis sąlygomis
22 Tyrimų uždaviniai
Ištirti pasirinktomis komercinėmis (apvirinimo elektrodais ir elektrodine viela) bei
sukurtomis UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų noragų sluoksnių kietumą
Atlikti laboratorinius apvirintų noragų sluoksnių atsparumo dilimui bandymus
Atlikti dirvos purentuvo noragų apvirintų tiriamosiomis medžiagomis bandymus
gamybinėmis sąlygomis
Ištirti volframo karbido grūdėtumo apvirinto norago sluoksnyje įtaką abrazyviniam
dilimui
25
3 TYRIMŲ METODIKA
31 Laboratorinių tyrimų metodika
Laboratoriniai apvirintų noragų sluoksnių tyrimai atlikti galimai tiksliai sudarant panašias
sąlygas į žemės dirbimo įrangos darbo sąlygas Apvirinti sluoksniai tiriami šiais tyrimais
dilimas kai abrazyvinės dalelės patenka tarp dviejų kūnų (ASTM G65-94)
kietumo matavimas (Rokvelo kietmatis)
Abrazyvinio dilimo bandymas (31 pav) atliekamas abrazyvinėms dalelėms patenkant tarp
dviejų kūnų Bandymo metu 229 mm skersmens guma padengtas plieninis diskas sukasi 200 min-
1 greičiu trinasi į bandinį Bandinio ir gumos kontakto vietoje patenka kvarcinis smėlis (SiO2)
kurio kietumas siekia 800-1100 HV Arbazyvo grūdeliai yra 250-400 μm skersmens Kvarcinio
smėlio srautas 300 gmin-1 bandymo trukmė 20 min Bandinys apkrautas 130 N apkrova
Bandymo metu abrazyvinės dalelės patekusios tarp gumos ir bandinio paviršiaus ardo bandinio
paviršių savo aštriomis briaunomis įsirėždamos į jo paviršių ir atpjaudamos mikroskopines daleles
31 pav Abrazyvinio dilimo tyrimo bandymo schema 1ndashguma padengtas plieninis
diskas 2ndashabrazyvo tiekimo kanalas 3ndashbandinys 4ndashapkrova 5ndashabrazyvas (Reibrad-Verfahren
1994)
Bandinių kietumas matuotas Rokvelo kietmačiu (KDCndash4524) Šiuo būdu į bandinio paviršių
yra įspaudžiamas kūgio formos įspaudas Bandinio paviršiuje padaromi 5 matavimai skirtingose
vietose Iš gautų rezultatų apkaičiuojamas vidurkis
26
32 Gamybiniai apvirintų noragų atsparumo dilimui tyrimai
Dirvos noragų tyrimas atliktas 2013 m rugpjūčio mėn vidurio Lietuvoje 600 ha dirbamos
žemės ūkininko EGikniaus ūkyje Tyrimas atliktas žemės dirbimo padargu bdquoKockerlingldquo
Padargas tempiamas 170 AG traktoriumi bdquoValtra T170ldquo (32 ir 33 pav) Darbo greitis yra
10 km∙h- 1 Vyraujantis šiose apylinkėse dirvos tipas yra išplautžemiai ir rudžemiai o dirvos
sudėtis smėlingas lengvas priemolis (Volungevičius ir kt 2012)
32 pav Traktorius bdquoValtra T170ldquo ir žemės dirbimo padargas Kockerling
33 pav Žemės dirbimo padargas Kockerling
Žemę įdirba 13 noragų išdėstytų dvejomis eilėmis 80 cm atstumu vienas nuo kito tačiau
antros eilės noragai įmontuoti taip kad įdirbtų žemę tarpe tarp pirmos eilės dviejų noragų (34
pav)
27
34 pav Noragų išdėstymo schema (vaizdas iš viršaus)
Noragas žemę įdirba apie 250plusmn5 mm gyliu Žemės dirbimo gylis dirbamoje dirvoje
nustatomas sustabdant padargą darbo metu ir atkasant noragą Po to išmatuojamas atstumas nuo
norago žemiausio antgalio taško iki žemės paviršiaus (35 pav)
35 pav Žemės dirbimo gylio nustatymas
Noragų nudilimas iki ir po įdirbto tam tikro ražienos ploto įvertinamas masių ir linijiniu
metodais Noragai sverti svarstyklėmis (36 pav) KERN FCB 16K02 (matavimo ribos 0ndash16 kg
04 m
48 m
08 m Ag
reg
ato
ju
dėj
imo
kry
pti
s
Noragas 08 m
Traktoriaus ratai
28
tikslumas 02 g) Noragų linijinis nudilimas (pločio ir storio sumažėjimas) matuotas slankmačiu
(36 pav) ШЦ-125ndash005 (matavimo ribos 0ndash125 mm tikslumas 005 mm)
36 pav Nudilimo matavimo priemonės svarstyklės bdquoKern FCB 16K02ldquo ir slankmatis
ШЦndash125ndash005
Noragas sveriamas prieš apvirinimą ir apvirinus jo darbinį paviršių Šių masių skirtumas
parodo kiek yra aplydyto metalo Taip pat noragas pasveriamas baigus įdirbti numatytą plotą
Norago masės iki ir po lauko įdirbimo skirtumas parodo nudilimą
Linijinis nudilimas apskaičiuojamas išmatuojant slankmačiu norago plotį prieš ir po lauko
įdirbimo Norago pločio matavimo pjūviai parodyti 37 pav
37 pav Norago skerspjūvio matavimo skirtingame darbo gylyje pjūviai (ant kontrolinės
plokštės) 1 ndash noragas 2 ndash užvirinti sluoksniai 3 ndash tarpinė detalė 4 ndash kietlydinis
38 paveikslėlyje parodytas norago skerspjūvis kuriame matuojamas jo plotis ir storis
29
38 pav Norago skerspjūvis L ndash norago plotis (kintamas dydis iki 80 mm) H ndash norago
storis (25 mm) Δl ndash apvirinto sluoksnio storis Δh ndash apvirinto sluoksnio plotis
Noragai (39 pav) pagaminti iš spyruoklinio plieno 65Г ГОСТ 1577-93 (25 mm storio lakšto)
termiškai apdirbti 800-820 degС temperatūroje ir atleisti (340ndash380 degС) tikslu gauti
spyruokliuojančias plieno savybes Jų kietumas 285 HB
39 pav Noragas
Noragą sudaro 3 dalys (310 pav) pagrindinė dalis pagaminta iš spyruoklinio plieno tarpinė
detalė (plienas S355) reikalinga prilituoti kietlydinio antgaliui ir pats kietlydininis antgalis
Noragas
Apvirintas
sluoksnis
H+Δh
L+
Δl
H
L
Šoniniai
apvirinti
sluoksniai
30
a b
310 pav Norago smaigalys 1 ndash spyruoklinis plienas 2 ndash tarpinė detalė 3 ndash kietlydininis
antgalis
Apvirinimo įranga
Noragai apvirinami trifaziu suvirinimo lygintuvu ВД 306 ir suvirinimo pusautomačiu
FANMIG 280 4N MINOR (311 pav)
a b
311 pav Suvirinimo aparatai ВД 306 (a) ir FANMIG 2804N MINOR (b)
Suvirinimo aparato ВД 306 suvirinimo srovės stiprumas nuo 50 iki 350 A Suvirinimo
pusautomačio FANMIG 2804N MINOR 40ndash290 A
Suvirinimo srovė pasirinkta pagal elektrodų ir elektrodinės vielos gamintojų
rekomendacijas
31
Apvirinimo medžiagos
Noragai buvo apvirinami 7 komercinėmis medžiagomis ir specialiaisiais šešiais pagamintais
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais su skirtingais WC grūdo dydžiais
31 lentelėje pateikta informacija apie glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos cheminę
sudėtį apvirinto sluoksnio kietumą bei elektrodų kainą
31 lentelė Komercinių medžiagų (glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos) kaina apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Medžiagos
kodas
Cheminė sudėtis Kietumas1
HRC
Kaina2
EURkg C Cr Si Mn Mo Nb W B V Ti
11 45 33 08 14 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 59ndash63 1159
12 29ndash35 22ndash27 23 ndash ndash ndash ndash 05ndash15 ndash ndash 58ndash64 377
13 5 23 10 08 20 ndash ndash ndash 06 ndash 60ndash62 131
14 3 63 2 12 ndash ndash ndash ndash 50 48 60ndash62 29
15 42 18 27 ndash 85 9 7 ndash ndash ndash 68ndash70 401
16 01 ndash 01 08 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 62ndash66 159
17 07 ndash 1 2 ndash ndash ndash 45 ndash ndash 65ndash68 1304 1- gamintojo pateiktas kietumas 2ndash kainos nurodytos be PVM (2013 m)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash P 0025004 S 00250035
UAB bdquoAnykščių varisldquo buvo sukurti specialūs elektrodai kurių glaiste buvo įmaišytas
skirtingų grūdelių dydžių volframo karbido grūdeliai Volframo karbido (WC) dydis nurodytas 32
lentelėje Didžiausias grūdelio dydis yra 071 mm
32 lentelė Oslash325 mm elektrodais su skirtingais WC grūdelių dydžiais (31ndash36) apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Electro-
decode
Cheminė sudėtis WC
grūdelio
dydis mm
HV005
GPa
Kietumas
HRC C Si Mn W
31 199 106 071 357 07105 631 52 (49ndash55)
32 122 124 069 237 05hellip0355 652 52 (47ndash57)
33 175 126 075 271 0355hellip018 586 554 (53ndash59)
34 177 118 066 366 018hellip009 577 503 (46ndash54)
35 168 114 061 369 009hellip0045 681 528 (51ndash55)
36 187 107 067 314 gt0045 652 546 (51ndash57)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash Ni ndash 005007 Cr ndash
01011 Ti ndash 00520087 P ndash 0007002 S ndash
00490074
Vertinime naudojant masės kriterijų priimta kad noragų WC-Co kietlydinio antgalių
nudilimas yra vienodas ir santykinai mažas lyginant su apvirinamų sluoksnių nudilimu
32
Tyrimo atlikimo eiliškumas
Po vieną pasveriami trylika noragų ir jų masė surašoma į lenteles Po svėrimo noragų
priekiniai paviršiai apvirinami skirtingais elektrodais Noragams atvėsus jie vėl pasveriami
duomenys surašomi į lentelę taip sužinoma apvirinto metalo masė Taip pat slankmačiu
išmatuojamas kiekvieno norago skerspjūvis skirtingame darbo gylyje (37 pav) Atlikus
matavimus noragai montuojami žemės dirbimo agregate ir įdirbamas 80 ha plotas Po įdirbimo
noragai nuimami nuvalomi ir kiekvienas noragas pasveriamas ir išmatuojami priekiniai darbiniai
paviršiai Palyginus duomenis prieš įdirbimą su duomenimis po įdirbimo masės skirtumo būdu
apskaičiuojamas nudilimas Išmatavus ir pasvėrus noragus jų darbiniai paviršiai atnaujinami juos
apvirinant tais pačiais elektrodais Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas apvirinto
priekinio darbinio paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas
110 ha plotas Po įdirbto ploto noragai nuimami nuvalomi ir sveriami o slankmačiu išmatuojamas
apvirinto sluoksnio storis Atlikus matavimus noragai apvirinami trečią kartą atnaujinant jų
priekinį darbinį paviršių Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas priekinio darbinio
paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas 145 ha plotas Po
šio ploto įdirbimo noragai sveriami ir matuojami kaip ir po praėjusių dvejų įdirbimų Gauti
rezultatai suvedami ir apdorojami bdquoExcelldquo programa
Tam kad tyrimų rezultatai būtų statistiškai patikimi kiekviena medžiaga (5 skirtingi
glaistyti elektrodai 2 skirtingos elektrodinės vielos) buvo apvirinti dviejų noragų priekiniai
paviršiai (pav 39) Noragai apvirinti ta pačia medžiaga padarge buvo montuojami skirtingose
eilėse (34 pav) Po to buvo vykdomi du nepriklausomi vienas nuo kito bandymai Viena
medžiaga apvirintų noragų masės ir linijiniai nudilimai buvo sumuojami ir skaičiuojamas šių
parametrų vidurkis Elektrodine viela (Nr 17) buvo apvirintas vienas noragas todėl rezultatuose
pateikiamas ne vidurkis o vieno norago duomenys
33
4 TYRIMŲ REZULTATAI
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai
Bandinių paviršiuje buvo atliekami kietumo matavimai Rokvelo kietmačiu Bandinio
paviršiaus kietumas matuojamas penkiose vietose įspaudžiant kūgio formos įspaudą
Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pavaizduotas 41 pav
41 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
Didžiausią tarp komercinių medžiagų kietumą turi bandiniai Nr 14 15 17 Jų kietumas
yra apie 61 HRC Mažiausias kietumas yra bandinio Nr 16 Jo paviršiaus kietumas apie 52 HRC
Plieno bdquoHardoxldquo kietumas pateiktas kaip palyginamasis
UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintomis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pateiktas
42 pav
0
10
20
30
40
50
60
70
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 38 HRC
34
42 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
42 pav pateiktuose kietumo matavimo rezultatuose matyti kad didžiausias kietumas yra
bandinių Nr 33 ir 36 Tai yra apie 55 HRC Mažiausią kietumą turi bandinys Nr 34 kietumas ndash
apie 50 HRC
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas
Laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai pagal ASTM G65ndash04 atlikti naudojant guma
pedengtą plieninį diską Šio bandymo metu abrazyvas patenka į dviejų kūnų kontaktą Metodika
ir sąlygos pateiktos 31 punkte Bandymo metu trinties kelias yra 2880 m
Atlikus bandymą didžiausią atsparumą dilimui parodė medžiaga Nr 15 Iš 21 lentelės
matome kad šios medžiagos sluoksnio kietumas yra didžiausias todėl tikėtina ir nudilimas
mažiausias
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
31 32 33 34 35 36
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 34 HRC
35
43 pav Komercinių medžiagų atsparumo abrazyviniam dilimui pagal ASTM G65ndash94
standartą bandymo rezultatai
Dilimui atsparaus plieno Hardox 400 bandinio nudilimas parodo ženklų skirtumą tarp šio
bandinio ir apvirintų sluoksnių
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas
Apvirintų sluoksnių gamybinis bandymai atlikti pagal 32 skyriuje apibūdintą eiliškumą
44 pav pateiktas ant norago užvirinto metalo masė Ši masė sudarė pirmąjį užvirintą sluoksnį
44 pav Komercinėmis medžiagomis užvirintų sluoksnių vidutinė masė
Noragų nudilimas įdirbant 80 ha plotą parodytas pav 45
000
005
010
015
020
025
030
035
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Nu
dil
imas
I g
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
R005 = 02 g
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
10
mitybos režimas bei dirvožemio drėgnis ir poringumas būtų optimalūs Gilus purenimas
naudojamas ne kiekvienais metais nes sunaudojama daug energijos ekonominių ir laiko išteklių
Gilesnius kaip 30ndash 50 cm sluoksnius purenti patartina kas 3ndash5 metus Giluminis purentuvas
pavaizduotas 13 pav (Bogužas ir kt 2013)
13 pav Giluminis purentuvas bdquoAgrisem cultiplow goldldquo1 ndash rėmas 2 ndash noragas 3 ndash
volas (agrisem 2014)
Frezavimas skirtas sekliai supurenti dirvos paviršių susmulkinti augalų dalis bei įterpti jas į
dirvą Ši dirbimo technologija vienu važiavimu paruošia dirvą sėjai Galima montuoti kartu su
sėjamosiomis arba atskirai Tai mažo našumo didelių energetinių sąnaudų reikalaujantys
labiausiai dirvožemio struktūrą gadinantys padargai todėl retai naudojami tačiau ten kur per
trumpą laiko tarpą reikia paruošti dirvą ir susmulkinti augalų likučius Labai populiarus žemės
dirbimo būdas sodininkystėje ir daržininkystėje (Bogužas ir kt 2013)
14 pav Horizontalaus veleno žemės dirbimo freza bdquoBometldquo 1 ndash rėmas 2 ndash peilis 3 ndash
velenas (romudava 2014)
Dirvos lyginimas atliekamas norint sulyginti nelygumus ir sutrupinti grumstus Neišlyginus
dirvos paviršiaus įdubimų kuriuose pavasarį tirpstant sniegui atsiranda balos ir užmirksta pasėliai
11
bei ganyklos Paviršiaus nelygumai mažina darbo našumą žemė įdirbama blogiau netolygiai
išbarstomos trąšos bei sėjos metu nevienodai įterpiama sėkla ko pasekoje nevienodai auga pasėlis
Dirvos lyginamos taip kad vandens perteklius galėtų laisvai nutekėti arba pasisikirstytų dirvos
paviršiuje ir susigertų į dirvą (Bogužas ir kt 2013)
12 Beariminis žemės dirbimas ir įranga
Žemės dirbimas be verstuvinio plūgo Europoje platesni užmojį įgavo nuo XX a vidurio kai
buvo susintetintas visuotinio veikimo herbicidas parakvatas Lietuvoje toks žemės dirbimas
pradėtas propaguoti tik baigiantis XX šimtmečiui nes trūko mokslinių tyrimų ir praktinės patirties
trukdė agroekologinės bei socialinės ir ekonominės sąlygos herbicidų stoka vėlyvas specialių
padargų atsiradimas rinkoje ir aukštos jų kainos
Patirtis rodo kad žemės ūkio augalų derlius ne visada priklauso nuo žemės dirbimo
intensyvumo Piktžolėms naikinti taikomą gilųjį arimą pakeitė herbicidai naikinantys piktžoles
geriau ir pigiau negu arimas plūgu Platus herbicidų naudojimas leidžia ne tik sumažinti arimo
gylį bet ir visai atsisakyti armens vartymo Arimo metu vykstančius technologinius procesus -
purenimą maišymą trąšų įterpimą gali atlikti purenamieji padargai Po arimo augalų šaknų
vystymosi dirvožemio biologinio aktyvumo bei dirvožemio struktūros susidarymo procesai
lėčiausi o įdirbus kultivatoriumi strėliniais noragėliais gaunamas geriausias efektas
Padargai galintys pakeisti verstuvinį arimą yra skutikai (12 pav) gerai pakertantys
daugiamečių piktžolių šaknis ir kartu purenantys bei maišantys tik viršutinį dirvos sluoksnį
Noraginiame skutike už noragėlių sumontuoti sferiniai diskai kurie sumaišo šį sluoksnį su
šiaudais bei kitomis augalų liekanomis (Bogužas ir kt 2013)
Beariminė žemės dirbimo technologija populiarėja dėl mažų energijos ir laiko sąnaudų
kurios ypatingai svarbios nuimant derlių Dar viena priežastis kodėl populiarėja šis žemės dirbimo
būdas yra remiamas Europos sąjungos Už žiemoti paliktas ražienas jas minimaliai įdirbus
ūkininkas gauna išmokas (mano ūkis 2014) Nustatyta kad atlikus lengvą dirvos paviršiaus
kultivavimą ar taikant tiesioginę sėją ndash gausūs krituliai mažiau ardo dirvožemio struktūrą mažėja
dirvožemio erozija kartu ir mitybos elementų nuostoliai išsiplovimo metu (Husnjak ir kt 2002)
Taikant beariminę žemės dirbimo technologiją dirva įdirbama sekliai 5ndash10 cm gyliu Šio
dirbimo metu supurenami viršutiniai dirvos sluoksniai tačiau gilesni sluoksniai yra nekliudomi ir
dar labiau suspaudžiami Toks dirvos suspaudimas turi neigiamą įtaką sėklų dygimui jų šaknų
vystymuisi ir derliui bei jo kokybei kadangi javams sunku pasisavinti reikalingas medžiagas iš
dirvos(Fuentes ir kt 2004)
12
13 Traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio
Dirbant žemę traktorius traukia žemės dirbimo agregatus Reikalinga traktoriaus galia
priklauso nuo dirbimo pobūdžio atliekant giluminį purenimą reikalingi didesnės galios traktoriai
voluojant ndash atvirščiai mažesnės galios Didelė dalis naudojamos traktoriaus galios priklauso nuo
dirbimo gylio 15 pav pateikiama traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio Paveikslėlyje
pavaizduota žemės dirbimo darbines dalis (PN ndash pirmoje eilėje esančio noragėlio AN ndash antroje
esančio noragėlio ir A ndash kaltinio noragėlio antgalio) veikianti traukos jėga Bandymo metu dirbama
priemolio dirva buvo įdirbama 9 kmh-1 greičiu Paveikslėlyje aiškiai matoma kad darbo dalims
dirbant 10 cm gyliu traukos jėga siekia 1 kN Padidėjus darbiniui gyliui iki 20 cm pirmosios eilės
noragėliui (PN) traukti reikia 5 kN traukos jėgos antros eilės noragėliui (AN) traukti reikia 4 kN
jėgos kaltinio noragėlio antgaliui reikalinga 3 kN traukos jėga
15 pav Traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio įdirbant žemę PN ndash pirminiais
noragėliais AN ndash antriniais noragėliais A ndash akėčvirbalio antgaliais PAN ndash pirminiais ir
antriniais noragėliais (prognozuojama jėga) (ASAE 1980)
Punktyrinės kreivės 15 pav rodo nustatytą Amerikos žemės ūkio inžinerijos draugijos
(ASAE) traukos jėgos priklausomybę nuo darbinio gylio Grafike matoma kad ASAE
apskaičiuota traukos jėga yra 10 mažesnė už tyrimo metu gautą pirmosios eilės noragėlį (PN)
13
veikiančią jėgą ir 19 didesnė už antrosios eilės noragėlį (AN) veikiančią jėgą bei 26 didesnė
už akėčvirbalio noragėlį veikiančią traukos jėgą
Didėjant darbiniam gyliui taip pat didėja traukos jėga o tarp darbinių dalių atsiranda didesnis
reikalingos traukos jėgos skirtumas (Kiss ir kt 1981)
14 Dirvos dirbimo padargų įtaka dirvos kietumui
Dirvos kietumas yra vienas iš pagrindinių rodiklių norint gauti didesnį derlių Gilesniuose
sluoksniuose dirvos kietumas didėja todėl didėja ir reikalinga traktoriaus traukos jėga įdirbant
žemę Turkijoje (Boydas ir kt 2007) priemolio dirvoje buvo atlikti bandymai ir stebimas dirvos
kietumas įdirbus ją įvairiais agregatais 16 pav pavaizduotos pagrindinės šių agregatų darbinės
dalys verstuvinis plūgas plūgas su juostine verstuve diskinis skutikas sunkusis kultivatorius su
spyruokliniais akėčvirbaliais Prie šių agregatų taip pat buvo montuojamas ardelinis volas Visais
žemės dirbimo atvejais dirva buvo įdirbama 20 cm gyliu (Boydas ir kt 2007)
16 pav Dirvos dirbimo bandymo metu naudotos dirvos dirbimo dalys a ndash plūgo
cilindrinė verstuvė b ndash plūgo juostinė verstuvė c ndash diskinio skutiko diskas d ndash sunkiojo
kultivatoriaus noragėlis e ndash ardelinis volas naudotas kartu su verstuviniu plūgu plūgu juostine
verstuve ir diskiniu skutiku f ndash ardelinis volas naudotas su spyruokliniu akėčvirbaliu (Boydas ir
kt 2007)
14
Dirvos įdirbtos trimis skirtingais darbiniais greičiais 125 ms-1 (45 kmh-1) 15 ms-1
(54 kmh-1) ir 175 ms-1 (63 kmh-1) greičiu Šiais agregatais įdirbus dirvą kietmačiu
išmatuojamas jos kietumas (17 pav) Vienoje pusėje pateikiami dirvos kietumai prieš sėją įdirbus
žemę kitoje pusėje pateikiamas dirvos kietumas po sėjos Po sėjos visuose grafikuose matomas
dirvos kietumo padidėjimas taip yra dėl jos suspaudimo sėjant (Boydas ir kt 2007)
17 pav Dirvos kiečio priklausomybė nuo dirvos dirbimo būdo skirtingais greičiais po
įdirbimo ir po sėjos VP ndash verstuvinis plūgas VPV ndash verstuvinis plūgas ir ardelinis volas PJV ndash
plūgas su juostine verstuve PJVV ndash plūgas juostine verstuve su ardeliniu volu DS ndash diskinis
15
skutikas DSV ndash diskinis skutikas su ardeliniu volu SK ndash sunkusis kultivatorius SKV ndash sunkusis
kultivatorius su volu (Boydas ir kt 2007)
Šio bandymo atveju nustatyta kad darbinis greitis turi nedidelę įtaką dirvos kiečiui po
įdirbimo Po sėjos atlikus kietumo matavimą matomi įvairesni rezultatai dirvą dirbant 175 ms-1
(63 kmh-1) greičiu Vienus iš geresnių rezultatų parodė dirvos įdirbimas diskiniu skutiku su
ardeliniu volu (Boydas ir kt 2007)
15 Dirvos pjovimo noragėliu modelis
Dirbant noragėliais dirvą jo judėjimui priešinasi dirva Priklausomai nuo noragėlio pločio
dirva gali prasiskirti judant noragėliui arba judėti noragėlio paviršiumi 18 pav pavaizduota
noragėlio pjaunama dirvos riekė Šiame modelyje nepaisoma judėjimo greičio
18 pav Dirvos judėjimo plokščiu peiliu schema (Singh S 1997)
Pasak Terzaghi (1943) teorijos jėga reikalinga noragėliu pjauti dirvą apskaičiuojama
(Kushwaha ir kt 2003)
wqdNcdNNgdP qc )( 2 (1)
čia γ ndash dirvos tankis kgm-3
g ndash laisvojo kritimo pagreitis ms-2
d ndash darbinis gylis m
Nγ NcNq ndash veiksniai lemiantys dirvos trinties savybes dirvos geometriją ir dirvos atsparumą
noragėlio ardymui
c ndash dirvos sukibimas (kohezija) Nm-2
q ndash dirvos paviršių veikiantis slėgis Nm-2
w ndash noragėlio plotis m
Norint sužinoti reikalingą traukos jėgą noragėliui yra sukurta daug modelių Vienas jų
MckyesndashAli modelis (Kushwaha ir kt 2003) sukurtas 1977 metais Šis modelis (19 pav) panašus
16
į Godwinlsquoo ir Spoorlsquoo modelį Abiem atvejais priimta kad dirvą pjauna noragėlis lygiu paviršiumi
tam tikru kampu ir nepaisoma judėjimo greičio Modeliai skiriasi dirvos riekės pjovimu noragėlio
pabaigoje MckyesndashAli modelyje dirvos riekė ties noragėlio viršūne atpjaunama tiesiai (Mckyes
ir kt 1977)
19 pav MckyesndashAli dirvos pjovimo noragėliu modelis (Mckyes ir kt 1977)
Pagal MckyesndashAli dirvos pjovimo noragėliu modelį traukos jėgos atstojamoji H
apskaičiuojama (Mckyes ir kt 1977)
cot)sin())(( 2 dwCswqdNdNCcdNNgdH aqcac (2)
čia Ca ndash dirvos ndash metalo sukibimas (adhezija) Nm-2
s ndash trupinamos dirvos plotis į šonus m
α ndash noragėlio posvyrio kampas
δ ndash dirvos ndash metalo trinties kampas
β ndash dirvos pleišto kampas
Trupinamos dirvos plotis į šonus s apskaičiuojamas
2
1
2 ))cot(1(sinr
drrs
(3)
SwickndashPerupralm sukūrė modelį įvertinantį noragėlio deformuojamos dirvos į šonus
kampą 110 pav pavaizduotas kampas η
17
110 pav SwickndashPerupralm dirvos pjovimo noragėliu schema (Mckyes ir kt 1977)
Kampas η paskaičiuojamas pagal formulę (Kushwaha ir kt 2003)
r
r )09040460036(sin 1
(4)
Išsiaiškinus dirbamos dirvos judėjimą noragėlio paviršiumi sužinoma kaip dyla darbinis
paviršius kontakto su dirva zonoje kokios jėgos veikiančios Žinant šiuos veiksnius pagal norimą
žemės įdirbimo būdą pasirenkami noragėliai Šiems noragėliams sukuriama forma pagal kurią
nudilimas sumažėtų traktoriaus galios poreikis bei degalų sąnaudos ndash minimalios
16 Žemės dirbimo padargų darbo dalių dilimas
Žemės dirbimo agregatų dalių nudilimas priklauso nuo (GuulndashSimonsen ir kt 2002)
darbinės dalies terminio apdirbimo ir jų formos
darbinės dalies darbo sąlygų (darbinio paviršiaus sąlyčio ploto su dirva darbo
greičio arimo gylio dirvos kiečio)
jėgos tarp dirvos ir darbinės dalies paviršiaus ploto
dirvos drėgmės
dirvoje esančių abrazyvinių dalelių kietumo formos ir jų dydžio
dirvos tankio ir kitų mechaninių dirvos savybių
aplinkos veiksnių ir oro sąlygų
18
Išvardinti faktoriai įtakojantys darbo dalių nudilimą susiję su dirvos sudėtimi bei darbinių
dalių konstrukcija Pagrindinė galimybė sumažinti nudilimą yra darbinio paviršiaus kietinimas
tačiau nereikia pamirši kad didelį kietumą turinčios dalys yra trapios
Kasmet pasaulyje ir Lietuvoje įdirbama tūkstančiai hektarų Tyrimai parodė kad išvystytos
pramonės valstybėse dėl dilimo patiriami nuostoliai sudaro iki 4 bendrojo vidaus produkto
(Jankauskas ir kt 2011) 2014 metais Lietuvos BVP siekė 4593 milijardo JAV dolerių
(trading economics 2015) Todėl realūs dilimo sukeliami nuostoliai Lietuvoje sudaro kiek
daugiau nei 18 milijardo JAV dolerių
Turkijoje atlikti tyrimai parodė kad didžiausias nudilimas yra dirvą ariant plūgu
90ndash 210 gha- 1 Antroje vietoje kultivatoriaus noragėlių nudilimas 60ndash120 gha- 1 akėčvirbalių
nudilimas siekia 30ndash70 gha- 1 (Ulusoy E 1981) Giluminio purentuvo nudilimas siekia
23ndash 40 gha- 1 (Bayhan ir kt 1997)
Vienas iš būdų atnaujinti žemės dirbimo detalių paviršių yra apvirinimas glaistytaisiais
elektrodais Turkijos mokslininkai atliko apvirintų paviršių atsparumo dilimui priemolyje Jų
bandymo objektas buvo 4 giluminio purentuvo noragėliai (111 pav) Vienas jų standartinis kitų
paviršiai apvirinti glaistytais elektrodais Apvirinus paviršių kietumas siekė 50 35 3 HRC
Standartinio noragėlio kietumas ndash 05 HRC Apvirinimo elektrodai pasirinkti dėl jų atsparumo
dilimui ir santykinai nedidelės kainos (Bayhan Y 2006)
111 pav Noragėlių nudilmas (Bayhan Y 2006)
Laboratorinio bandymo metu noragėliai įdirbo 3 km darbo kelią (112 pav) Diagramoje
pateiktas noragėlių santykinis nudilimas į hektarą
19
112 pav Noragėlių nudilimas (Bayhan Y 2006)
Galima pastebėti kad didelę įtaką dilimo atsparumui turi paviršiaus kietumas Standartinis
noragėlis kurio kietumas yra 05 HRC nudilo labiausiai Geriausią rezultatą parodė didžiausio
kietumo apvirintas noragėlis (50 HRC)
Atlikti dilimo tyrimai Varmijos universitete Lenkijoje norint palyginti bdquoKvernelandldquo
noragėlius ir kitus apvirintus glaistytaisiais elektrodais (Napiorkowski ir kt 2011) Noragėlių
cheminės sudėtys buvo panašios Glaistytų elektrodų sudėtyje daugiau nei 20 masės sudarė
chromas Bandymo rezultatai pateikti 113 pav
113 pav bdquoKvernelandldquo noragėlio ir kitų apvirintų glaistytaisiais elektrodais nudilimas
(Napiorkowski ir kt 2011)
Bandymo metu paviršių darbo kelias lygus 10 km Abrazyvinė aplinka smėlingas lengvas
priemolis Naudoti glaistytieji elektrodai bdquoAbradur 64ldquo (7 C 17 Mn 242 Cr) bdquoEstelMn60ldquo
20
(44 C 482 Mn 168 Si 296 Cr) bdquoEstelMoNb60ldquo (511 C 102 Mn 146 Si 219
Cr 7 Nb) (Napiorkowski ir kt 2011) Iš bandymo rezultatų matyti kad mažiausiai nudilo
medžiaga bdquoAbradur 64ldquo Šia medžiaga apvirinto paviršiaus kietumas buvo didžiausias
Čekijoje buvo atlikti tyrimai aplydant plūgo norago paviršių Šių tyrimų metu noragai
apvirinti (114 pav) glaistytaisiais elektrodais kurių legiruojantieji elementai yra chromas ir
volframas Bandymas atliktas smėlingoje priemolio dirvoje skirtingais 10 ir 23 dirvos
drėgnumais Darbinis gylis buvo lygus 20 cm o darbinis greitis 11 kmh-1 (Hrabe ir kt 2013)
114 pav Norago stiprinimo schema (Hrabe ir kt 2013)
Linijos (114 pav) rodo užvirintas siūles stiprinant norago paviršių Pagal gautus rezultatus
(116 pav) matyti kad mažiausiai nudilo noragas apvirintas elektrodais turinčiais volframo
sudėtyje (8) M0 kodu pažymėto bandynio nestiprintas jokiais elektrodais
115 pav Glaistytais elektrodais apvirintų noragų nudilimas (Hrabe ir kt 2013)
115 pav pateikti bandymo rezultatai įdirbant dirvą skirtingoje drėgmėje Visais atvejais
dirvos drėgmė sumažino norago nudilimą 116 pav pateikta tyrimų metu užlydyto metalo masė
ir jo savikaina (Hrabe ir kt 2013)
21
116 pav Glaistytaisiais elektrodais apvirintų noragų užlydyto metalo masė ir kaina
(Hrabe ir kt 2013)
Norago kodas M0 nebuvo apvirinamas todėl nerodoma kaina ir masė M3 medžiaga buvo
atspariausia dilimui tačiau užlydo metalo masė buvo didžiausia tarp tirtųjų Pagal šio tyrimo
duomenis galima pasirinkti optimaliausią ir priimtiniausią kainos ir kokybės santykį
17 Žemės dirbimo padargų apvirintų sluosknių įtaka atsparumui dilimui
Padargo dalies atsparumas dilimui priklauso ne tik nuo užvirinto sluoksnio kietumo bet ir
nuo šio sluoksnio storio Slovakijos žemės ūkio universitete atlikti tyrimai norint išssiaiškinti
užvirintų sluoksnių atsparumą dilimui Atlikti laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai į
įtvirtintą abrazyvą Tyrimams paruošti bandiniai užvirinant ant plieno 12 01420 (steel 12 01420)
vieną du ir tris glaistytųjų elektrodų sluoksnius Visų bandomų elektrodų sudėtyje yra anglies (C)
mangano (Mn) chromo (Cr) silicio (Si) kai kuriuose molibdeno (Mo) vanadžio (V) ir boro (B)
(Kotus ir kt 2013)
Bandyme pateikta užvirintų sluosknių išlydyto metalo masė Pastebima kad visų bandinių
pirmojo sluoksnio masė yra didžiausia Užvirinant kitus sluoksnius išlydyto metalo masė mažėja
117 pav pateikta užvirinto pirmojo sluoksnio atsparumas dilimui kuris apskaičiuojamas
kaip santykis plieno 12 01420 (etalonas) nudilimo ir elektrodais apvirinto bandinio nudilimas
taip pat pateiktas pirmojo sluoksnio visų bandomų elektrodų kietumas
22
117 pav Pirmojo užvirinto sluoksnio atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas (Kotus ir
kt 2013)
118 pav matyti kad užvirinus antrą sluoksnį padidėja bandinių kietumas ir nežymiai
padidėja atsparumas dilimui
118 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus du sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
119 pav parodytas atsparumas dilimui ir bandinių kietumas užvirinus tris sluoksnius Šių
bandinių kietumas yra didžiausias iš visų bandytų sluosksnių todėl ir jų astparumas dilimui yra
didesnis
23
119 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus tris sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
Iš pateiktų grafikų matyti kad vienas užvirintas papildomas sluoksnis padidina 30ndash40
kietumo vienetų Dėl to padidėja tiriamo paviršiaus atsparumas dilimui (Kotus ir kt 2013)
18 Informacijos šaltinių apibendrinimas
Atlikus literatūros šaltinių analizę išsiaiškinta kad darbo dalių dilimas dirvoje sukuria
didelius nuostolius kurie gali siekti net 4 šalies bendrojo vidaus produkto Norint sumažinti
išlaidas pirmiausia reikia išsiaiškinti kaip vyksta judėjimas noragėlio paviršiumi ir veikiančiasias
jėgas Tai išsiaiškinus galima parinkti tam tikrą darbinės dalies formą kuri leistų ne tik sumažinti
dilimą bet ir degalų sąnaudas Nagrinėtoje literatūroje pastebėta kad dirbant didžiausiame gylyje
noragėlius reikalinga didesnė traukos jėga dėl didėjančios pasipriešinimo jėgos kuri veikia
darbinius paviršius taip didindama dilimo nuostolius Ypatingą reikšmę darbinio paviršiaus
nudilimui turi dirvos sudėtis
Apžvelgus atliktus bandymus matyti kad laboratorinių bandymų metu gaunami rezultatai
yra geresni nei lauko sąlygomis Tai yra dėl drėgmės atsirandačios po lietaus nepastovios dirvos
sudėties bei dirvoje esančių akmenų kurie gali žymiai padidinti darbinių dalių nudilimus ir
laboratorinio tyrimo metu suteikiamų idealių sąlygų
24
2 TYRIMŲ TIKSLAS IR UŽDAVINIAI
21 Tyrimų tikslas
Ištirti žemės dirbimo noragų apvirintus sluoksnius gautus komerciniais ir specialiaisiais
elektrodais (su skirtingo grūdėtumo volframo karbidu) atsparumą abrazyviniam dilimui
laboratorinėmis bei gamybinėmis sąlygomis
22 Tyrimų uždaviniai
Ištirti pasirinktomis komercinėmis (apvirinimo elektrodais ir elektrodine viela) bei
sukurtomis UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų noragų sluoksnių kietumą
Atlikti laboratorinius apvirintų noragų sluoksnių atsparumo dilimui bandymus
Atlikti dirvos purentuvo noragų apvirintų tiriamosiomis medžiagomis bandymus
gamybinėmis sąlygomis
Ištirti volframo karbido grūdėtumo apvirinto norago sluoksnyje įtaką abrazyviniam
dilimui
25
3 TYRIMŲ METODIKA
31 Laboratorinių tyrimų metodika
Laboratoriniai apvirintų noragų sluoksnių tyrimai atlikti galimai tiksliai sudarant panašias
sąlygas į žemės dirbimo įrangos darbo sąlygas Apvirinti sluoksniai tiriami šiais tyrimais
dilimas kai abrazyvinės dalelės patenka tarp dviejų kūnų (ASTM G65-94)
kietumo matavimas (Rokvelo kietmatis)
Abrazyvinio dilimo bandymas (31 pav) atliekamas abrazyvinėms dalelėms patenkant tarp
dviejų kūnų Bandymo metu 229 mm skersmens guma padengtas plieninis diskas sukasi 200 min-
1 greičiu trinasi į bandinį Bandinio ir gumos kontakto vietoje patenka kvarcinis smėlis (SiO2)
kurio kietumas siekia 800-1100 HV Arbazyvo grūdeliai yra 250-400 μm skersmens Kvarcinio
smėlio srautas 300 gmin-1 bandymo trukmė 20 min Bandinys apkrautas 130 N apkrova
Bandymo metu abrazyvinės dalelės patekusios tarp gumos ir bandinio paviršiaus ardo bandinio
paviršių savo aštriomis briaunomis įsirėždamos į jo paviršių ir atpjaudamos mikroskopines daleles
31 pav Abrazyvinio dilimo tyrimo bandymo schema 1ndashguma padengtas plieninis
diskas 2ndashabrazyvo tiekimo kanalas 3ndashbandinys 4ndashapkrova 5ndashabrazyvas (Reibrad-Verfahren
1994)
Bandinių kietumas matuotas Rokvelo kietmačiu (KDCndash4524) Šiuo būdu į bandinio paviršių
yra įspaudžiamas kūgio formos įspaudas Bandinio paviršiuje padaromi 5 matavimai skirtingose
vietose Iš gautų rezultatų apkaičiuojamas vidurkis
26
32 Gamybiniai apvirintų noragų atsparumo dilimui tyrimai
Dirvos noragų tyrimas atliktas 2013 m rugpjūčio mėn vidurio Lietuvoje 600 ha dirbamos
žemės ūkininko EGikniaus ūkyje Tyrimas atliktas žemės dirbimo padargu bdquoKockerlingldquo
Padargas tempiamas 170 AG traktoriumi bdquoValtra T170ldquo (32 ir 33 pav) Darbo greitis yra
10 km∙h- 1 Vyraujantis šiose apylinkėse dirvos tipas yra išplautžemiai ir rudžemiai o dirvos
sudėtis smėlingas lengvas priemolis (Volungevičius ir kt 2012)
32 pav Traktorius bdquoValtra T170ldquo ir žemės dirbimo padargas Kockerling
33 pav Žemės dirbimo padargas Kockerling
Žemę įdirba 13 noragų išdėstytų dvejomis eilėmis 80 cm atstumu vienas nuo kito tačiau
antros eilės noragai įmontuoti taip kad įdirbtų žemę tarpe tarp pirmos eilės dviejų noragų (34
pav)
27
34 pav Noragų išdėstymo schema (vaizdas iš viršaus)
Noragas žemę įdirba apie 250plusmn5 mm gyliu Žemės dirbimo gylis dirbamoje dirvoje
nustatomas sustabdant padargą darbo metu ir atkasant noragą Po to išmatuojamas atstumas nuo
norago žemiausio antgalio taško iki žemės paviršiaus (35 pav)
35 pav Žemės dirbimo gylio nustatymas
Noragų nudilimas iki ir po įdirbto tam tikro ražienos ploto įvertinamas masių ir linijiniu
metodais Noragai sverti svarstyklėmis (36 pav) KERN FCB 16K02 (matavimo ribos 0ndash16 kg
04 m
48 m
08 m Ag
reg
ato
ju
dėj
imo
kry
pti
s
Noragas 08 m
Traktoriaus ratai
28
tikslumas 02 g) Noragų linijinis nudilimas (pločio ir storio sumažėjimas) matuotas slankmačiu
(36 pav) ШЦ-125ndash005 (matavimo ribos 0ndash125 mm tikslumas 005 mm)
36 pav Nudilimo matavimo priemonės svarstyklės bdquoKern FCB 16K02ldquo ir slankmatis
ШЦndash125ndash005
Noragas sveriamas prieš apvirinimą ir apvirinus jo darbinį paviršių Šių masių skirtumas
parodo kiek yra aplydyto metalo Taip pat noragas pasveriamas baigus įdirbti numatytą plotą
Norago masės iki ir po lauko įdirbimo skirtumas parodo nudilimą
Linijinis nudilimas apskaičiuojamas išmatuojant slankmačiu norago plotį prieš ir po lauko
įdirbimo Norago pločio matavimo pjūviai parodyti 37 pav
37 pav Norago skerspjūvio matavimo skirtingame darbo gylyje pjūviai (ant kontrolinės
plokštės) 1 ndash noragas 2 ndash užvirinti sluoksniai 3 ndash tarpinė detalė 4 ndash kietlydinis
38 paveikslėlyje parodytas norago skerspjūvis kuriame matuojamas jo plotis ir storis
29
38 pav Norago skerspjūvis L ndash norago plotis (kintamas dydis iki 80 mm) H ndash norago
storis (25 mm) Δl ndash apvirinto sluoksnio storis Δh ndash apvirinto sluoksnio plotis
Noragai (39 pav) pagaminti iš spyruoklinio plieno 65Г ГОСТ 1577-93 (25 mm storio lakšto)
termiškai apdirbti 800-820 degС temperatūroje ir atleisti (340ndash380 degС) tikslu gauti
spyruokliuojančias plieno savybes Jų kietumas 285 HB
39 pav Noragas
Noragą sudaro 3 dalys (310 pav) pagrindinė dalis pagaminta iš spyruoklinio plieno tarpinė
detalė (plienas S355) reikalinga prilituoti kietlydinio antgaliui ir pats kietlydininis antgalis
Noragas
Apvirintas
sluoksnis
H+Δh
L+
Δl
H
L
Šoniniai
apvirinti
sluoksniai
30
a b
310 pav Norago smaigalys 1 ndash spyruoklinis plienas 2 ndash tarpinė detalė 3 ndash kietlydininis
antgalis
Apvirinimo įranga
Noragai apvirinami trifaziu suvirinimo lygintuvu ВД 306 ir suvirinimo pusautomačiu
FANMIG 280 4N MINOR (311 pav)
a b
311 pav Suvirinimo aparatai ВД 306 (a) ir FANMIG 2804N MINOR (b)
Suvirinimo aparato ВД 306 suvirinimo srovės stiprumas nuo 50 iki 350 A Suvirinimo
pusautomačio FANMIG 2804N MINOR 40ndash290 A
Suvirinimo srovė pasirinkta pagal elektrodų ir elektrodinės vielos gamintojų
rekomendacijas
31
Apvirinimo medžiagos
Noragai buvo apvirinami 7 komercinėmis medžiagomis ir specialiaisiais šešiais pagamintais
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais su skirtingais WC grūdo dydžiais
31 lentelėje pateikta informacija apie glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos cheminę
sudėtį apvirinto sluoksnio kietumą bei elektrodų kainą
31 lentelė Komercinių medžiagų (glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos) kaina apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Medžiagos
kodas
Cheminė sudėtis Kietumas1
HRC
Kaina2
EURkg C Cr Si Mn Mo Nb W B V Ti
11 45 33 08 14 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 59ndash63 1159
12 29ndash35 22ndash27 23 ndash ndash ndash ndash 05ndash15 ndash ndash 58ndash64 377
13 5 23 10 08 20 ndash ndash ndash 06 ndash 60ndash62 131
14 3 63 2 12 ndash ndash ndash ndash 50 48 60ndash62 29
15 42 18 27 ndash 85 9 7 ndash ndash ndash 68ndash70 401
16 01 ndash 01 08 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 62ndash66 159
17 07 ndash 1 2 ndash ndash ndash 45 ndash ndash 65ndash68 1304 1- gamintojo pateiktas kietumas 2ndash kainos nurodytos be PVM (2013 m)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash P 0025004 S 00250035
UAB bdquoAnykščių varisldquo buvo sukurti specialūs elektrodai kurių glaiste buvo įmaišytas
skirtingų grūdelių dydžių volframo karbido grūdeliai Volframo karbido (WC) dydis nurodytas 32
lentelėje Didžiausias grūdelio dydis yra 071 mm
32 lentelė Oslash325 mm elektrodais su skirtingais WC grūdelių dydžiais (31ndash36) apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Electro-
decode
Cheminė sudėtis WC
grūdelio
dydis mm
HV005
GPa
Kietumas
HRC C Si Mn W
31 199 106 071 357 07105 631 52 (49ndash55)
32 122 124 069 237 05hellip0355 652 52 (47ndash57)
33 175 126 075 271 0355hellip018 586 554 (53ndash59)
34 177 118 066 366 018hellip009 577 503 (46ndash54)
35 168 114 061 369 009hellip0045 681 528 (51ndash55)
36 187 107 067 314 gt0045 652 546 (51ndash57)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash Ni ndash 005007 Cr ndash
01011 Ti ndash 00520087 P ndash 0007002 S ndash
00490074
Vertinime naudojant masės kriterijų priimta kad noragų WC-Co kietlydinio antgalių
nudilimas yra vienodas ir santykinai mažas lyginant su apvirinamų sluoksnių nudilimu
32
Tyrimo atlikimo eiliškumas
Po vieną pasveriami trylika noragų ir jų masė surašoma į lenteles Po svėrimo noragų
priekiniai paviršiai apvirinami skirtingais elektrodais Noragams atvėsus jie vėl pasveriami
duomenys surašomi į lentelę taip sužinoma apvirinto metalo masė Taip pat slankmačiu
išmatuojamas kiekvieno norago skerspjūvis skirtingame darbo gylyje (37 pav) Atlikus
matavimus noragai montuojami žemės dirbimo agregate ir įdirbamas 80 ha plotas Po įdirbimo
noragai nuimami nuvalomi ir kiekvienas noragas pasveriamas ir išmatuojami priekiniai darbiniai
paviršiai Palyginus duomenis prieš įdirbimą su duomenimis po įdirbimo masės skirtumo būdu
apskaičiuojamas nudilimas Išmatavus ir pasvėrus noragus jų darbiniai paviršiai atnaujinami juos
apvirinant tais pačiais elektrodais Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas apvirinto
priekinio darbinio paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas
110 ha plotas Po įdirbto ploto noragai nuimami nuvalomi ir sveriami o slankmačiu išmatuojamas
apvirinto sluoksnio storis Atlikus matavimus noragai apvirinami trečią kartą atnaujinant jų
priekinį darbinį paviršių Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas priekinio darbinio
paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas 145 ha plotas Po
šio ploto įdirbimo noragai sveriami ir matuojami kaip ir po praėjusių dvejų įdirbimų Gauti
rezultatai suvedami ir apdorojami bdquoExcelldquo programa
Tam kad tyrimų rezultatai būtų statistiškai patikimi kiekviena medžiaga (5 skirtingi
glaistyti elektrodai 2 skirtingos elektrodinės vielos) buvo apvirinti dviejų noragų priekiniai
paviršiai (pav 39) Noragai apvirinti ta pačia medžiaga padarge buvo montuojami skirtingose
eilėse (34 pav) Po to buvo vykdomi du nepriklausomi vienas nuo kito bandymai Viena
medžiaga apvirintų noragų masės ir linijiniai nudilimai buvo sumuojami ir skaičiuojamas šių
parametrų vidurkis Elektrodine viela (Nr 17) buvo apvirintas vienas noragas todėl rezultatuose
pateikiamas ne vidurkis o vieno norago duomenys
33
4 TYRIMŲ REZULTATAI
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai
Bandinių paviršiuje buvo atliekami kietumo matavimai Rokvelo kietmačiu Bandinio
paviršiaus kietumas matuojamas penkiose vietose įspaudžiant kūgio formos įspaudą
Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pavaizduotas 41 pav
41 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
Didžiausią tarp komercinių medžiagų kietumą turi bandiniai Nr 14 15 17 Jų kietumas
yra apie 61 HRC Mažiausias kietumas yra bandinio Nr 16 Jo paviršiaus kietumas apie 52 HRC
Plieno bdquoHardoxldquo kietumas pateiktas kaip palyginamasis
UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintomis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pateiktas
42 pav
0
10
20
30
40
50
60
70
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 38 HRC
34
42 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
42 pav pateiktuose kietumo matavimo rezultatuose matyti kad didžiausias kietumas yra
bandinių Nr 33 ir 36 Tai yra apie 55 HRC Mažiausią kietumą turi bandinys Nr 34 kietumas ndash
apie 50 HRC
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas
Laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai pagal ASTM G65ndash04 atlikti naudojant guma
pedengtą plieninį diską Šio bandymo metu abrazyvas patenka į dviejų kūnų kontaktą Metodika
ir sąlygos pateiktos 31 punkte Bandymo metu trinties kelias yra 2880 m
Atlikus bandymą didžiausią atsparumą dilimui parodė medžiaga Nr 15 Iš 21 lentelės
matome kad šios medžiagos sluoksnio kietumas yra didžiausias todėl tikėtina ir nudilimas
mažiausias
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
31 32 33 34 35 36
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 34 HRC
35
43 pav Komercinių medžiagų atsparumo abrazyviniam dilimui pagal ASTM G65ndash94
standartą bandymo rezultatai
Dilimui atsparaus plieno Hardox 400 bandinio nudilimas parodo ženklų skirtumą tarp šio
bandinio ir apvirintų sluoksnių
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas
Apvirintų sluoksnių gamybinis bandymai atlikti pagal 32 skyriuje apibūdintą eiliškumą
44 pav pateiktas ant norago užvirinto metalo masė Ši masė sudarė pirmąjį užvirintą sluoksnį
44 pav Komercinėmis medžiagomis užvirintų sluoksnių vidutinė masė
Noragų nudilimas įdirbant 80 ha plotą parodytas pav 45
000
005
010
015
020
025
030
035
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Nu
dil
imas
I g
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
R005 = 02 g
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
11
bei ganyklos Paviršiaus nelygumai mažina darbo našumą žemė įdirbama blogiau netolygiai
išbarstomos trąšos bei sėjos metu nevienodai įterpiama sėkla ko pasekoje nevienodai auga pasėlis
Dirvos lyginamos taip kad vandens perteklius galėtų laisvai nutekėti arba pasisikirstytų dirvos
paviršiuje ir susigertų į dirvą (Bogužas ir kt 2013)
12 Beariminis žemės dirbimas ir įranga
Žemės dirbimas be verstuvinio plūgo Europoje platesni užmojį įgavo nuo XX a vidurio kai
buvo susintetintas visuotinio veikimo herbicidas parakvatas Lietuvoje toks žemės dirbimas
pradėtas propaguoti tik baigiantis XX šimtmečiui nes trūko mokslinių tyrimų ir praktinės patirties
trukdė agroekologinės bei socialinės ir ekonominės sąlygos herbicidų stoka vėlyvas specialių
padargų atsiradimas rinkoje ir aukštos jų kainos
Patirtis rodo kad žemės ūkio augalų derlius ne visada priklauso nuo žemės dirbimo
intensyvumo Piktžolėms naikinti taikomą gilųjį arimą pakeitė herbicidai naikinantys piktžoles
geriau ir pigiau negu arimas plūgu Platus herbicidų naudojimas leidžia ne tik sumažinti arimo
gylį bet ir visai atsisakyti armens vartymo Arimo metu vykstančius technologinius procesus -
purenimą maišymą trąšų įterpimą gali atlikti purenamieji padargai Po arimo augalų šaknų
vystymosi dirvožemio biologinio aktyvumo bei dirvožemio struktūros susidarymo procesai
lėčiausi o įdirbus kultivatoriumi strėliniais noragėliais gaunamas geriausias efektas
Padargai galintys pakeisti verstuvinį arimą yra skutikai (12 pav) gerai pakertantys
daugiamečių piktžolių šaknis ir kartu purenantys bei maišantys tik viršutinį dirvos sluoksnį
Noraginiame skutike už noragėlių sumontuoti sferiniai diskai kurie sumaišo šį sluoksnį su
šiaudais bei kitomis augalų liekanomis (Bogužas ir kt 2013)
Beariminė žemės dirbimo technologija populiarėja dėl mažų energijos ir laiko sąnaudų
kurios ypatingai svarbios nuimant derlių Dar viena priežastis kodėl populiarėja šis žemės dirbimo
būdas yra remiamas Europos sąjungos Už žiemoti paliktas ražienas jas minimaliai įdirbus
ūkininkas gauna išmokas (mano ūkis 2014) Nustatyta kad atlikus lengvą dirvos paviršiaus
kultivavimą ar taikant tiesioginę sėją ndash gausūs krituliai mažiau ardo dirvožemio struktūrą mažėja
dirvožemio erozija kartu ir mitybos elementų nuostoliai išsiplovimo metu (Husnjak ir kt 2002)
Taikant beariminę žemės dirbimo technologiją dirva įdirbama sekliai 5ndash10 cm gyliu Šio
dirbimo metu supurenami viršutiniai dirvos sluoksniai tačiau gilesni sluoksniai yra nekliudomi ir
dar labiau suspaudžiami Toks dirvos suspaudimas turi neigiamą įtaką sėklų dygimui jų šaknų
vystymuisi ir derliui bei jo kokybei kadangi javams sunku pasisavinti reikalingas medžiagas iš
dirvos(Fuentes ir kt 2004)
12
13 Traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio
Dirbant žemę traktorius traukia žemės dirbimo agregatus Reikalinga traktoriaus galia
priklauso nuo dirbimo pobūdžio atliekant giluminį purenimą reikalingi didesnės galios traktoriai
voluojant ndash atvirščiai mažesnės galios Didelė dalis naudojamos traktoriaus galios priklauso nuo
dirbimo gylio 15 pav pateikiama traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio Paveikslėlyje
pavaizduota žemės dirbimo darbines dalis (PN ndash pirmoje eilėje esančio noragėlio AN ndash antroje
esančio noragėlio ir A ndash kaltinio noragėlio antgalio) veikianti traukos jėga Bandymo metu dirbama
priemolio dirva buvo įdirbama 9 kmh-1 greičiu Paveikslėlyje aiškiai matoma kad darbo dalims
dirbant 10 cm gyliu traukos jėga siekia 1 kN Padidėjus darbiniui gyliui iki 20 cm pirmosios eilės
noragėliui (PN) traukti reikia 5 kN traukos jėgos antros eilės noragėliui (AN) traukti reikia 4 kN
jėgos kaltinio noragėlio antgaliui reikalinga 3 kN traukos jėga
15 pav Traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio įdirbant žemę PN ndash pirminiais
noragėliais AN ndash antriniais noragėliais A ndash akėčvirbalio antgaliais PAN ndash pirminiais ir
antriniais noragėliais (prognozuojama jėga) (ASAE 1980)
Punktyrinės kreivės 15 pav rodo nustatytą Amerikos žemės ūkio inžinerijos draugijos
(ASAE) traukos jėgos priklausomybę nuo darbinio gylio Grafike matoma kad ASAE
apskaičiuota traukos jėga yra 10 mažesnė už tyrimo metu gautą pirmosios eilės noragėlį (PN)
13
veikiančią jėgą ir 19 didesnė už antrosios eilės noragėlį (AN) veikiančią jėgą bei 26 didesnė
už akėčvirbalio noragėlį veikiančią traukos jėgą
Didėjant darbiniam gyliui taip pat didėja traukos jėga o tarp darbinių dalių atsiranda didesnis
reikalingos traukos jėgos skirtumas (Kiss ir kt 1981)
14 Dirvos dirbimo padargų įtaka dirvos kietumui
Dirvos kietumas yra vienas iš pagrindinių rodiklių norint gauti didesnį derlių Gilesniuose
sluoksniuose dirvos kietumas didėja todėl didėja ir reikalinga traktoriaus traukos jėga įdirbant
žemę Turkijoje (Boydas ir kt 2007) priemolio dirvoje buvo atlikti bandymai ir stebimas dirvos
kietumas įdirbus ją įvairiais agregatais 16 pav pavaizduotos pagrindinės šių agregatų darbinės
dalys verstuvinis plūgas plūgas su juostine verstuve diskinis skutikas sunkusis kultivatorius su
spyruokliniais akėčvirbaliais Prie šių agregatų taip pat buvo montuojamas ardelinis volas Visais
žemės dirbimo atvejais dirva buvo įdirbama 20 cm gyliu (Boydas ir kt 2007)
16 pav Dirvos dirbimo bandymo metu naudotos dirvos dirbimo dalys a ndash plūgo
cilindrinė verstuvė b ndash plūgo juostinė verstuvė c ndash diskinio skutiko diskas d ndash sunkiojo
kultivatoriaus noragėlis e ndash ardelinis volas naudotas kartu su verstuviniu plūgu plūgu juostine
verstuve ir diskiniu skutiku f ndash ardelinis volas naudotas su spyruokliniu akėčvirbaliu (Boydas ir
kt 2007)
14
Dirvos įdirbtos trimis skirtingais darbiniais greičiais 125 ms-1 (45 kmh-1) 15 ms-1
(54 kmh-1) ir 175 ms-1 (63 kmh-1) greičiu Šiais agregatais įdirbus dirvą kietmačiu
išmatuojamas jos kietumas (17 pav) Vienoje pusėje pateikiami dirvos kietumai prieš sėją įdirbus
žemę kitoje pusėje pateikiamas dirvos kietumas po sėjos Po sėjos visuose grafikuose matomas
dirvos kietumo padidėjimas taip yra dėl jos suspaudimo sėjant (Boydas ir kt 2007)
17 pav Dirvos kiečio priklausomybė nuo dirvos dirbimo būdo skirtingais greičiais po
įdirbimo ir po sėjos VP ndash verstuvinis plūgas VPV ndash verstuvinis plūgas ir ardelinis volas PJV ndash
plūgas su juostine verstuve PJVV ndash plūgas juostine verstuve su ardeliniu volu DS ndash diskinis
15
skutikas DSV ndash diskinis skutikas su ardeliniu volu SK ndash sunkusis kultivatorius SKV ndash sunkusis
kultivatorius su volu (Boydas ir kt 2007)
Šio bandymo atveju nustatyta kad darbinis greitis turi nedidelę įtaką dirvos kiečiui po
įdirbimo Po sėjos atlikus kietumo matavimą matomi įvairesni rezultatai dirvą dirbant 175 ms-1
(63 kmh-1) greičiu Vienus iš geresnių rezultatų parodė dirvos įdirbimas diskiniu skutiku su
ardeliniu volu (Boydas ir kt 2007)
15 Dirvos pjovimo noragėliu modelis
Dirbant noragėliais dirvą jo judėjimui priešinasi dirva Priklausomai nuo noragėlio pločio
dirva gali prasiskirti judant noragėliui arba judėti noragėlio paviršiumi 18 pav pavaizduota
noragėlio pjaunama dirvos riekė Šiame modelyje nepaisoma judėjimo greičio
18 pav Dirvos judėjimo plokščiu peiliu schema (Singh S 1997)
Pasak Terzaghi (1943) teorijos jėga reikalinga noragėliu pjauti dirvą apskaičiuojama
(Kushwaha ir kt 2003)
wqdNcdNNgdP qc )( 2 (1)
čia γ ndash dirvos tankis kgm-3
g ndash laisvojo kritimo pagreitis ms-2
d ndash darbinis gylis m
Nγ NcNq ndash veiksniai lemiantys dirvos trinties savybes dirvos geometriją ir dirvos atsparumą
noragėlio ardymui
c ndash dirvos sukibimas (kohezija) Nm-2
q ndash dirvos paviršių veikiantis slėgis Nm-2
w ndash noragėlio plotis m
Norint sužinoti reikalingą traukos jėgą noragėliui yra sukurta daug modelių Vienas jų
MckyesndashAli modelis (Kushwaha ir kt 2003) sukurtas 1977 metais Šis modelis (19 pav) panašus
16
į Godwinlsquoo ir Spoorlsquoo modelį Abiem atvejais priimta kad dirvą pjauna noragėlis lygiu paviršiumi
tam tikru kampu ir nepaisoma judėjimo greičio Modeliai skiriasi dirvos riekės pjovimu noragėlio
pabaigoje MckyesndashAli modelyje dirvos riekė ties noragėlio viršūne atpjaunama tiesiai (Mckyes
ir kt 1977)
19 pav MckyesndashAli dirvos pjovimo noragėliu modelis (Mckyes ir kt 1977)
Pagal MckyesndashAli dirvos pjovimo noragėliu modelį traukos jėgos atstojamoji H
apskaičiuojama (Mckyes ir kt 1977)
cot)sin())(( 2 dwCswqdNdNCcdNNgdH aqcac (2)
čia Ca ndash dirvos ndash metalo sukibimas (adhezija) Nm-2
s ndash trupinamos dirvos plotis į šonus m
α ndash noragėlio posvyrio kampas
δ ndash dirvos ndash metalo trinties kampas
β ndash dirvos pleišto kampas
Trupinamos dirvos plotis į šonus s apskaičiuojamas
2
1
2 ))cot(1(sinr
drrs
(3)
SwickndashPerupralm sukūrė modelį įvertinantį noragėlio deformuojamos dirvos į šonus
kampą 110 pav pavaizduotas kampas η
17
110 pav SwickndashPerupralm dirvos pjovimo noragėliu schema (Mckyes ir kt 1977)
Kampas η paskaičiuojamas pagal formulę (Kushwaha ir kt 2003)
r
r )09040460036(sin 1
(4)
Išsiaiškinus dirbamos dirvos judėjimą noragėlio paviršiumi sužinoma kaip dyla darbinis
paviršius kontakto su dirva zonoje kokios jėgos veikiančios Žinant šiuos veiksnius pagal norimą
žemės įdirbimo būdą pasirenkami noragėliai Šiems noragėliams sukuriama forma pagal kurią
nudilimas sumažėtų traktoriaus galios poreikis bei degalų sąnaudos ndash minimalios
16 Žemės dirbimo padargų darbo dalių dilimas
Žemės dirbimo agregatų dalių nudilimas priklauso nuo (GuulndashSimonsen ir kt 2002)
darbinės dalies terminio apdirbimo ir jų formos
darbinės dalies darbo sąlygų (darbinio paviršiaus sąlyčio ploto su dirva darbo
greičio arimo gylio dirvos kiečio)
jėgos tarp dirvos ir darbinės dalies paviršiaus ploto
dirvos drėgmės
dirvoje esančių abrazyvinių dalelių kietumo formos ir jų dydžio
dirvos tankio ir kitų mechaninių dirvos savybių
aplinkos veiksnių ir oro sąlygų
18
Išvardinti faktoriai įtakojantys darbo dalių nudilimą susiję su dirvos sudėtimi bei darbinių
dalių konstrukcija Pagrindinė galimybė sumažinti nudilimą yra darbinio paviršiaus kietinimas
tačiau nereikia pamirši kad didelį kietumą turinčios dalys yra trapios
Kasmet pasaulyje ir Lietuvoje įdirbama tūkstančiai hektarų Tyrimai parodė kad išvystytos
pramonės valstybėse dėl dilimo patiriami nuostoliai sudaro iki 4 bendrojo vidaus produkto
(Jankauskas ir kt 2011) 2014 metais Lietuvos BVP siekė 4593 milijardo JAV dolerių
(trading economics 2015) Todėl realūs dilimo sukeliami nuostoliai Lietuvoje sudaro kiek
daugiau nei 18 milijardo JAV dolerių
Turkijoje atlikti tyrimai parodė kad didžiausias nudilimas yra dirvą ariant plūgu
90ndash 210 gha- 1 Antroje vietoje kultivatoriaus noragėlių nudilimas 60ndash120 gha- 1 akėčvirbalių
nudilimas siekia 30ndash70 gha- 1 (Ulusoy E 1981) Giluminio purentuvo nudilimas siekia
23ndash 40 gha- 1 (Bayhan ir kt 1997)
Vienas iš būdų atnaujinti žemės dirbimo detalių paviršių yra apvirinimas glaistytaisiais
elektrodais Turkijos mokslininkai atliko apvirintų paviršių atsparumo dilimui priemolyje Jų
bandymo objektas buvo 4 giluminio purentuvo noragėliai (111 pav) Vienas jų standartinis kitų
paviršiai apvirinti glaistytais elektrodais Apvirinus paviršių kietumas siekė 50 35 3 HRC
Standartinio noragėlio kietumas ndash 05 HRC Apvirinimo elektrodai pasirinkti dėl jų atsparumo
dilimui ir santykinai nedidelės kainos (Bayhan Y 2006)
111 pav Noragėlių nudilmas (Bayhan Y 2006)
Laboratorinio bandymo metu noragėliai įdirbo 3 km darbo kelią (112 pav) Diagramoje
pateiktas noragėlių santykinis nudilimas į hektarą
19
112 pav Noragėlių nudilimas (Bayhan Y 2006)
Galima pastebėti kad didelę įtaką dilimo atsparumui turi paviršiaus kietumas Standartinis
noragėlis kurio kietumas yra 05 HRC nudilo labiausiai Geriausią rezultatą parodė didžiausio
kietumo apvirintas noragėlis (50 HRC)
Atlikti dilimo tyrimai Varmijos universitete Lenkijoje norint palyginti bdquoKvernelandldquo
noragėlius ir kitus apvirintus glaistytaisiais elektrodais (Napiorkowski ir kt 2011) Noragėlių
cheminės sudėtys buvo panašios Glaistytų elektrodų sudėtyje daugiau nei 20 masės sudarė
chromas Bandymo rezultatai pateikti 113 pav
113 pav bdquoKvernelandldquo noragėlio ir kitų apvirintų glaistytaisiais elektrodais nudilimas
(Napiorkowski ir kt 2011)
Bandymo metu paviršių darbo kelias lygus 10 km Abrazyvinė aplinka smėlingas lengvas
priemolis Naudoti glaistytieji elektrodai bdquoAbradur 64ldquo (7 C 17 Mn 242 Cr) bdquoEstelMn60ldquo
20
(44 C 482 Mn 168 Si 296 Cr) bdquoEstelMoNb60ldquo (511 C 102 Mn 146 Si 219
Cr 7 Nb) (Napiorkowski ir kt 2011) Iš bandymo rezultatų matyti kad mažiausiai nudilo
medžiaga bdquoAbradur 64ldquo Šia medžiaga apvirinto paviršiaus kietumas buvo didžiausias
Čekijoje buvo atlikti tyrimai aplydant plūgo norago paviršių Šių tyrimų metu noragai
apvirinti (114 pav) glaistytaisiais elektrodais kurių legiruojantieji elementai yra chromas ir
volframas Bandymas atliktas smėlingoje priemolio dirvoje skirtingais 10 ir 23 dirvos
drėgnumais Darbinis gylis buvo lygus 20 cm o darbinis greitis 11 kmh-1 (Hrabe ir kt 2013)
114 pav Norago stiprinimo schema (Hrabe ir kt 2013)
Linijos (114 pav) rodo užvirintas siūles stiprinant norago paviršių Pagal gautus rezultatus
(116 pav) matyti kad mažiausiai nudilo noragas apvirintas elektrodais turinčiais volframo
sudėtyje (8) M0 kodu pažymėto bandynio nestiprintas jokiais elektrodais
115 pav Glaistytais elektrodais apvirintų noragų nudilimas (Hrabe ir kt 2013)
115 pav pateikti bandymo rezultatai įdirbant dirvą skirtingoje drėgmėje Visais atvejais
dirvos drėgmė sumažino norago nudilimą 116 pav pateikta tyrimų metu užlydyto metalo masė
ir jo savikaina (Hrabe ir kt 2013)
21
116 pav Glaistytaisiais elektrodais apvirintų noragų užlydyto metalo masė ir kaina
(Hrabe ir kt 2013)
Norago kodas M0 nebuvo apvirinamas todėl nerodoma kaina ir masė M3 medžiaga buvo
atspariausia dilimui tačiau užlydo metalo masė buvo didžiausia tarp tirtųjų Pagal šio tyrimo
duomenis galima pasirinkti optimaliausią ir priimtiniausią kainos ir kokybės santykį
17 Žemės dirbimo padargų apvirintų sluosknių įtaka atsparumui dilimui
Padargo dalies atsparumas dilimui priklauso ne tik nuo užvirinto sluoksnio kietumo bet ir
nuo šio sluoksnio storio Slovakijos žemės ūkio universitete atlikti tyrimai norint išssiaiškinti
užvirintų sluoksnių atsparumą dilimui Atlikti laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai į
įtvirtintą abrazyvą Tyrimams paruošti bandiniai užvirinant ant plieno 12 01420 (steel 12 01420)
vieną du ir tris glaistytųjų elektrodų sluoksnius Visų bandomų elektrodų sudėtyje yra anglies (C)
mangano (Mn) chromo (Cr) silicio (Si) kai kuriuose molibdeno (Mo) vanadžio (V) ir boro (B)
(Kotus ir kt 2013)
Bandyme pateikta užvirintų sluosknių išlydyto metalo masė Pastebima kad visų bandinių
pirmojo sluoksnio masė yra didžiausia Užvirinant kitus sluoksnius išlydyto metalo masė mažėja
117 pav pateikta užvirinto pirmojo sluoksnio atsparumas dilimui kuris apskaičiuojamas
kaip santykis plieno 12 01420 (etalonas) nudilimo ir elektrodais apvirinto bandinio nudilimas
taip pat pateiktas pirmojo sluoksnio visų bandomų elektrodų kietumas
22
117 pav Pirmojo užvirinto sluoksnio atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas (Kotus ir
kt 2013)
118 pav matyti kad užvirinus antrą sluoksnį padidėja bandinių kietumas ir nežymiai
padidėja atsparumas dilimui
118 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus du sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
119 pav parodytas atsparumas dilimui ir bandinių kietumas užvirinus tris sluoksnius Šių
bandinių kietumas yra didžiausias iš visų bandytų sluosksnių todėl ir jų astparumas dilimui yra
didesnis
23
119 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus tris sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
Iš pateiktų grafikų matyti kad vienas užvirintas papildomas sluoksnis padidina 30ndash40
kietumo vienetų Dėl to padidėja tiriamo paviršiaus atsparumas dilimui (Kotus ir kt 2013)
18 Informacijos šaltinių apibendrinimas
Atlikus literatūros šaltinių analizę išsiaiškinta kad darbo dalių dilimas dirvoje sukuria
didelius nuostolius kurie gali siekti net 4 šalies bendrojo vidaus produkto Norint sumažinti
išlaidas pirmiausia reikia išsiaiškinti kaip vyksta judėjimas noragėlio paviršiumi ir veikiančiasias
jėgas Tai išsiaiškinus galima parinkti tam tikrą darbinės dalies formą kuri leistų ne tik sumažinti
dilimą bet ir degalų sąnaudas Nagrinėtoje literatūroje pastebėta kad dirbant didžiausiame gylyje
noragėlius reikalinga didesnė traukos jėga dėl didėjančios pasipriešinimo jėgos kuri veikia
darbinius paviršius taip didindama dilimo nuostolius Ypatingą reikšmę darbinio paviršiaus
nudilimui turi dirvos sudėtis
Apžvelgus atliktus bandymus matyti kad laboratorinių bandymų metu gaunami rezultatai
yra geresni nei lauko sąlygomis Tai yra dėl drėgmės atsirandačios po lietaus nepastovios dirvos
sudėties bei dirvoje esančių akmenų kurie gali žymiai padidinti darbinių dalių nudilimus ir
laboratorinio tyrimo metu suteikiamų idealių sąlygų
24
2 TYRIMŲ TIKSLAS IR UŽDAVINIAI
21 Tyrimų tikslas
Ištirti žemės dirbimo noragų apvirintus sluoksnius gautus komerciniais ir specialiaisiais
elektrodais (su skirtingo grūdėtumo volframo karbidu) atsparumą abrazyviniam dilimui
laboratorinėmis bei gamybinėmis sąlygomis
22 Tyrimų uždaviniai
Ištirti pasirinktomis komercinėmis (apvirinimo elektrodais ir elektrodine viela) bei
sukurtomis UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų noragų sluoksnių kietumą
Atlikti laboratorinius apvirintų noragų sluoksnių atsparumo dilimui bandymus
Atlikti dirvos purentuvo noragų apvirintų tiriamosiomis medžiagomis bandymus
gamybinėmis sąlygomis
Ištirti volframo karbido grūdėtumo apvirinto norago sluoksnyje įtaką abrazyviniam
dilimui
25
3 TYRIMŲ METODIKA
31 Laboratorinių tyrimų metodika
Laboratoriniai apvirintų noragų sluoksnių tyrimai atlikti galimai tiksliai sudarant panašias
sąlygas į žemės dirbimo įrangos darbo sąlygas Apvirinti sluoksniai tiriami šiais tyrimais
dilimas kai abrazyvinės dalelės patenka tarp dviejų kūnų (ASTM G65-94)
kietumo matavimas (Rokvelo kietmatis)
Abrazyvinio dilimo bandymas (31 pav) atliekamas abrazyvinėms dalelėms patenkant tarp
dviejų kūnų Bandymo metu 229 mm skersmens guma padengtas plieninis diskas sukasi 200 min-
1 greičiu trinasi į bandinį Bandinio ir gumos kontakto vietoje patenka kvarcinis smėlis (SiO2)
kurio kietumas siekia 800-1100 HV Arbazyvo grūdeliai yra 250-400 μm skersmens Kvarcinio
smėlio srautas 300 gmin-1 bandymo trukmė 20 min Bandinys apkrautas 130 N apkrova
Bandymo metu abrazyvinės dalelės patekusios tarp gumos ir bandinio paviršiaus ardo bandinio
paviršių savo aštriomis briaunomis įsirėždamos į jo paviršių ir atpjaudamos mikroskopines daleles
31 pav Abrazyvinio dilimo tyrimo bandymo schema 1ndashguma padengtas plieninis
diskas 2ndashabrazyvo tiekimo kanalas 3ndashbandinys 4ndashapkrova 5ndashabrazyvas (Reibrad-Verfahren
1994)
Bandinių kietumas matuotas Rokvelo kietmačiu (KDCndash4524) Šiuo būdu į bandinio paviršių
yra įspaudžiamas kūgio formos įspaudas Bandinio paviršiuje padaromi 5 matavimai skirtingose
vietose Iš gautų rezultatų apkaičiuojamas vidurkis
26
32 Gamybiniai apvirintų noragų atsparumo dilimui tyrimai
Dirvos noragų tyrimas atliktas 2013 m rugpjūčio mėn vidurio Lietuvoje 600 ha dirbamos
žemės ūkininko EGikniaus ūkyje Tyrimas atliktas žemės dirbimo padargu bdquoKockerlingldquo
Padargas tempiamas 170 AG traktoriumi bdquoValtra T170ldquo (32 ir 33 pav) Darbo greitis yra
10 km∙h- 1 Vyraujantis šiose apylinkėse dirvos tipas yra išplautžemiai ir rudžemiai o dirvos
sudėtis smėlingas lengvas priemolis (Volungevičius ir kt 2012)
32 pav Traktorius bdquoValtra T170ldquo ir žemės dirbimo padargas Kockerling
33 pav Žemės dirbimo padargas Kockerling
Žemę įdirba 13 noragų išdėstytų dvejomis eilėmis 80 cm atstumu vienas nuo kito tačiau
antros eilės noragai įmontuoti taip kad įdirbtų žemę tarpe tarp pirmos eilės dviejų noragų (34
pav)
27
34 pav Noragų išdėstymo schema (vaizdas iš viršaus)
Noragas žemę įdirba apie 250plusmn5 mm gyliu Žemės dirbimo gylis dirbamoje dirvoje
nustatomas sustabdant padargą darbo metu ir atkasant noragą Po to išmatuojamas atstumas nuo
norago žemiausio antgalio taško iki žemės paviršiaus (35 pav)
35 pav Žemės dirbimo gylio nustatymas
Noragų nudilimas iki ir po įdirbto tam tikro ražienos ploto įvertinamas masių ir linijiniu
metodais Noragai sverti svarstyklėmis (36 pav) KERN FCB 16K02 (matavimo ribos 0ndash16 kg
04 m
48 m
08 m Ag
reg
ato
ju
dėj
imo
kry
pti
s
Noragas 08 m
Traktoriaus ratai
28
tikslumas 02 g) Noragų linijinis nudilimas (pločio ir storio sumažėjimas) matuotas slankmačiu
(36 pav) ШЦ-125ndash005 (matavimo ribos 0ndash125 mm tikslumas 005 mm)
36 pav Nudilimo matavimo priemonės svarstyklės bdquoKern FCB 16K02ldquo ir slankmatis
ШЦndash125ndash005
Noragas sveriamas prieš apvirinimą ir apvirinus jo darbinį paviršių Šių masių skirtumas
parodo kiek yra aplydyto metalo Taip pat noragas pasveriamas baigus įdirbti numatytą plotą
Norago masės iki ir po lauko įdirbimo skirtumas parodo nudilimą
Linijinis nudilimas apskaičiuojamas išmatuojant slankmačiu norago plotį prieš ir po lauko
įdirbimo Norago pločio matavimo pjūviai parodyti 37 pav
37 pav Norago skerspjūvio matavimo skirtingame darbo gylyje pjūviai (ant kontrolinės
plokštės) 1 ndash noragas 2 ndash užvirinti sluoksniai 3 ndash tarpinė detalė 4 ndash kietlydinis
38 paveikslėlyje parodytas norago skerspjūvis kuriame matuojamas jo plotis ir storis
29
38 pav Norago skerspjūvis L ndash norago plotis (kintamas dydis iki 80 mm) H ndash norago
storis (25 mm) Δl ndash apvirinto sluoksnio storis Δh ndash apvirinto sluoksnio plotis
Noragai (39 pav) pagaminti iš spyruoklinio plieno 65Г ГОСТ 1577-93 (25 mm storio lakšto)
termiškai apdirbti 800-820 degС temperatūroje ir atleisti (340ndash380 degС) tikslu gauti
spyruokliuojančias plieno savybes Jų kietumas 285 HB
39 pav Noragas
Noragą sudaro 3 dalys (310 pav) pagrindinė dalis pagaminta iš spyruoklinio plieno tarpinė
detalė (plienas S355) reikalinga prilituoti kietlydinio antgaliui ir pats kietlydininis antgalis
Noragas
Apvirintas
sluoksnis
H+Δh
L+
Δl
H
L
Šoniniai
apvirinti
sluoksniai
30
a b
310 pav Norago smaigalys 1 ndash spyruoklinis plienas 2 ndash tarpinė detalė 3 ndash kietlydininis
antgalis
Apvirinimo įranga
Noragai apvirinami trifaziu suvirinimo lygintuvu ВД 306 ir suvirinimo pusautomačiu
FANMIG 280 4N MINOR (311 pav)
a b
311 pav Suvirinimo aparatai ВД 306 (a) ir FANMIG 2804N MINOR (b)
Suvirinimo aparato ВД 306 suvirinimo srovės stiprumas nuo 50 iki 350 A Suvirinimo
pusautomačio FANMIG 2804N MINOR 40ndash290 A
Suvirinimo srovė pasirinkta pagal elektrodų ir elektrodinės vielos gamintojų
rekomendacijas
31
Apvirinimo medžiagos
Noragai buvo apvirinami 7 komercinėmis medžiagomis ir specialiaisiais šešiais pagamintais
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais su skirtingais WC grūdo dydžiais
31 lentelėje pateikta informacija apie glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos cheminę
sudėtį apvirinto sluoksnio kietumą bei elektrodų kainą
31 lentelė Komercinių medžiagų (glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos) kaina apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Medžiagos
kodas
Cheminė sudėtis Kietumas1
HRC
Kaina2
EURkg C Cr Si Mn Mo Nb W B V Ti
11 45 33 08 14 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 59ndash63 1159
12 29ndash35 22ndash27 23 ndash ndash ndash ndash 05ndash15 ndash ndash 58ndash64 377
13 5 23 10 08 20 ndash ndash ndash 06 ndash 60ndash62 131
14 3 63 2 12 ndash ndash ndash ndash 50 48 60ndash62 29
15 42 18 27 ndash 85 9 7 ndash ndash ndash 68ndash70 401
16 01 ndash 01 08 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 62ndash66 159
17 07 ndash 1 2 ndash ndash ndash 45 ndash ndash 65ndash68 1304 1- gamintojo pateiktas kietumas 2ndash kainos nurodytos be PVM (2013 m)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash P 0025004 S 00250035
UAB bdquoAnykščių varisldquo buvo sukurti specialūs elektrodai kurių glaiste buvo įmaišytas
skirtingų grūdelių dydžių volframo karbido grūdeliai Volframo karbido (WC) dydis nurodytas 32
lentelėje Didžiausias grūdelio dydis yra 071 mm
32 lentelė Oslash325 mm elektrodais su skirtingais WC grūdelių dydžiais (31ndash36) apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Electro-
decode
Cheminė sudėtis WC
grūdelio
dydis mm
HV005
GPa
Kietumas
HRC C Si Mn W
31 199 106 071 357 07105 631 52 (49ndash55)
32 122 124 069 237 05hellip0355 652 52 (47ndash57)
33 175 126 075 271 0355hellip018 586 554 (53ndash59)
34 177 118 066 366 018hellip009 577 503 (46ndash54)
35 168 114 061 369 009hellip0045 681 528 (51ndash55)
36 187 107 067 314 gt0045 652 546 (51ndash57)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash Ni ndash 005007 Cr ndash
01011 Ti ndash 00520087 P ndash 0007002 S ndash
00490074
Vertinime naudojant masės kriterijų priimta kad noragų WC-Co kietlydinio antgalių
nudilimas yra vienodas ir santykinai mažas lyginant su apvirinamų sluoksnių nudilimu
32
Tyrimo atlikimo eiliškumas
Po vieną pasveriami trylika noragų ir jų masė surašoma į lenteles Po svėrimo noragų
priekiniai paviršiai apvirinami skirtingais elektrodais Noragams atvėsus jie vėl pasveriami
duomenys surašomi į lentelę taip sužinoma apvirinto metalo masė Taip pat slankmačiu
išmatuojamas kiekvieno norago skerspjūvis skirtingame darbo gylyje (37 pav) Atlikus
matavimus noragai montuojami žemės dirbimo agregate ir įdirbamas 80 ha plotas Po įdirbimo
noragai nuimami nuvalomi ir kiekvienas noragas pasveriamas ir išmatuojami priekiniai darbiniai
paviršiai Palyginus duomenis prieš įdirbimą su duomenimis po įdirbimo masės skirtumo būdu
apskaičiuojamas nudilimas Išmatavus ir pasvėrus noragus jų darbiniai paviršiai atnaujinami juos
apvirinant tais pačiais elektrodais Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas apvirinto
priekinio darbinio paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas
110 ha plotas Po įdirbto ploto noragai nuimami nuvalomi ir sveriami o slankmačiu išmatuojamas
apvirinto sluoksnio storis Atlikus matavimus noragai apvirinami trečią kartą atnaujinant jų
priekinį darbinį paviršių Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas priekinio darbinio
paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas 145 ha plotas Po
šio ploto įdirbimo noragai sveriami ir matuojami kaip ir po praėjusių dvejų įdirbimų Gauti
rezultatai suvedami ir apdorojami bdquoExcelldquo programa
Tam kad tyrimų rezultatai būtų statistiškai patikimi kiekviena medžiaga (5 skirtingi
glaistyti elektrodai 2 skirtingos elektrodinės vielos) buvo apvirinti dviejų noragų priekiniai
paviršiai (pav 39) Noragai apvirinti ta pačia medžiaga padarge buvo montuojami skirtingose
eilėse (34 pav) Po to buvo vykdomi du nepriklausomi vienas nuo kito bandymai Viena
medžiaga apvirintų noragų masės ir linijiniai nudilimai buvo sumuojami ir skaičiuojamas šių
parametrų vidurkis Elektrodine viela (Nr 17) buvo apvirintas vienas noragas todėl rezultatuose
pateikiamas ne vidurkis o vieno norago duomenys
33
4 TYRIMŲ REZULTATAI
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai
Bandinių paviršiuje buvo atliekami kietumo matavimai Rokvelo kietmačiu Bandinio
paviršiaus kietumas matuojamas penkiose vietose įspaudžiant kūgio formos įspaudą
Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pavaizduotas 41 pav
41 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
Didžiausią tarp komercinių medžiagų kietumą turi bandiniai Nr 14 15 17 Jų kietumas
yra apie 61 HRC Mažiausias kietumas yra bandinio Nr 16 Jo paviršiaus kietumas apie 52 HRC
Plieno bdquoHardoxldquo kietumas pateiktas kaip palyginamasis
UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintomis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pateiktas
42 pav
0
10
20
30
40
50
60
70
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 38 HRC
34
42 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
42 pav pateiktuose kietumo matavimo rezultatuose matyti kad didžiausias kietumas yra
bandinių Nr 33 ir 36 Tai yra apie 55 HRC Mažiausią kietumą turi bandinys Nr 34 kietumas ndash
apie 50 HRC
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas
Laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai pagal ASTM G65ndash04 atlikti naudojant guma
pedengtą plieninį diską Šio bandymo metu abrazyvas patenka į dviejų kūnų kontaktą Metodika
ir sąlygos pateiktos 31 punkte Bandymo metu trinties kelias yra 2880 m
Atlikus bandymą didžiausią atsparumą dilimui parodė medžiaga Nr 15 Iš 21 lentelės
matome kad šios medžiagos sluoksnio kietumas yra didžiausias todėl tikėtina ir nudilimas
mažiausias
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
31 32 33 34 35 36
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 34 HRC
35
43 pav Komercinių medžiagų atsparumo abrazyviniam dilimui pagal ASTM G65ndash94
standartą bandymo rezultatai
Dilimui atsparaus plieno Hardox 400 bandinio nudilimas parodo ženklų skirtumą tarp šio
bandinio ir apvirintų sluoksnių
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas
Apvirintų sluoksnių gamybinis bandymai atlikti pagal 32 skyriuje apibūdintą eiliškumą
44 pav pateiktas ant norago užvirinto metalo masė Ši masė sudarė pirmąjį užvirintą sluoksnį
44 pav Komercinėmis medžiagomis užvirintų sluoksnių vidutinė masė
Noragų nudilimas įdirbant 80 ha plotą parodytas pav 45
000
005
010
015
020
025
030
035
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Nu
dil
imas
I g
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
R005 = 02 g
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
12
13 Traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio
Dirbant žemę traktorius traukia žemės dirbimo agregatus Reikalinga traktoriaus galia
priklauso nuo dirbimo pobūdžio atliekant giluminį purenimą reikalingi didesnės galios traktoriai
voluojant ndash atvirščiai mažesnės galios Didelė dalis naudojamos traktoriaus galios priklauso nuo
dirbimo gylio 15 pav pateikiama traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio Paveikslėlyje
pavaizduota žemės dirbimo darbines dalis (PN ndash pirmoje eilėje esančio noragėlio AN ndash antroje
esančio noragėlio ir A ndash kaltinio noragėlio antgalio) veikianti traukos jėga Bandymo metu dirbama
priemolio dirva buvo įdirbama 9 kmh-1 greičiu Paveikslėlyje aiškiai matoma kad darbo dalims
dirbant 10 cm gyliu traukos jėga siekia 1 kN Padidėjus darbiniui gyliui iki 20 cm pirmosios eilės
noragėliui (PN) traukti reikia 5 kN traukos jėgos antros eilės noragėliui (AN) traukti reikia 4 kN
jėgos kaltinio noragėlio antgaliui reikalinga 3 kN traukos jėga
15 pav Traukos jėgos priklausomybė nuo darbinio gylio įdirbant žemę PN ndash pirminiais
noragėliais AN ndash antriniais noragėliais A ndash akėčvirbalio antgaliais PAN ndash pirminiais ir
antriniais noragėliais (prognozuojama jėga) (ASAE 1980)
Punktyrinės kreivės 15 pav rodo nustatytą Amerikos žemės ūkio inžinerijos draugijos
(ASAE) traukos jėgos priklausomybę nuo darbinio gylio Grafike matoma kad ASAE
apskaičiuota traukos jėga yra 10 mažesnė už tyrimo metu gautą pirmosios eilės noragėlį (PN)
13
veikiančią jėgą ir 19 didesnė už antrosios eilės noragėlį (AN) veikiančią jėgą bei 26 didesnė
už akėčvirbalio noragėlį veikiančią traukos jėgą
Didėjant darbiniam gyliui taip pat didėja traukos jėga o tarp darbinių dalių atsiranda didesnis
reikalingos traukos jėgos skirtumas (Kiss ir kt 1981)
14 Dirvos dirbimo padargų įtaka dirvos kietumui
Dirvos kietumas yra vienas iš pagrindinių rodiklių norint gauti didesnį derlių Gilesniuose
sluoksniuose dirvos kietumas didėja todėl didėja ir reikalinga traktoriaus traukos jėga įdirbant
žemę Turkijoje (Boydas ir kt 2007) priemolio dirvoje buvo atlikti bandymai ir stebimas dirvos
kietumas įdirbus ją įvairiais agregatais 16 pav pavaizduotos pagrindinės šių agregatų darbinės
dalys verstuvinis plūgas plūgas su juostine verstuve diskinis skutikas sunkusis kultivatorius su
spyruokliniais akėčvirbaliais Prie šių agregatų taip pat buvo montuojamas ardelinis volas Visais
žemės dirbimo atvejais dirva buvo įdirbama 20 cm gyliu (Boydas ir kt 2007)
16 pav Dirvos dirbimo bandymo metu naudotos dirvos dirbimo dalys a ndash plūgo
cilindrinė verstuvė b ndash plūgo juostinė verstuvė c ndash diskinio skutiko diskas d ndash sunkiojo
kultivatoriaus noragėlis e ndash ardelinis volas naudotas kartu su verstuviniu plūgu plūgu juostine
verstuve ir diskiniu skutiku f ndash ardelinis volas naudotas su spyruokliniu akėčvirbaliu (Boydas ir
kt 2007)
14
Dirvos įdirbtos trimis skirtingais darbiniais greičiais 125 ms-1 (45 kmh-1) 15 ms-1
(54 kmh-1) ir 175 ms-1 (63 kmh-1) greičiu Šiais agregatais įdirbus dirvą kietmačiu
išmatuojamas jos kietumas (17 pav) Vienoje pusėje pateikiami dirvos kietumai prieš sėją įdirbus
žemę kitoje pusėje pateikiamas dirvos kietumas po sėjos Po sėjos visuose grafikuose matomas
dirvos kietumo padidėjimas taip yra dėl jos suspaudimo sėjant (Boydas ir kt 2007)
17 pav Dirvos kiečio priklausomybė nuo dirvos dirbimo būdo skirtingais greičiais po
įdirbimo ir po sėjos VP ndash verstuvinis plūgas VPV ndash verstuvinis plūgas ir ardelinis volas PJV ndash
plūgas su juostine verstuve PJVV ndash plūgas juostine verstuve su ardeliniu volu DS ndash diskinis
15
skutikas DSV ndash diskinis skutikas su ardeliniu volu SK ndash sunkusis kultivatorius SKV ndash sunkusis
kultivatorius su volu (Boydas ir kt 2007)
Šio bandymo atveju nustatyta kad darbinis greitis turi nedidelę įtaką dirvos kiečiui po
įdirbimo Po sėjos atlikus kietumo matavimą matomi įvairesni rezultatai dirvą dirbant 175 ms-1
(63 kmh-1) greičiu Vienus iš geresnių rezultatų parodė dirvos įdirbimas diskiniu skutiku su
ardeliniu volu (Boydas ir kt 2007)
15 Dirvos pjovimo noragėliu modelis
Dirbant noragėliais dirvą jo judėjimui priešinasi dirva Priklausomai nuo noragėlio pločio
dirva gali prasiskirti judant noragėliui arba judėti noragėlio paviršiumi 18 pav pavaizduota
noragėlio pjaunama dirvos riekė Šiame modelyje nepaisoma judėjimo greičio
18 pav Dirvos judėjimo plokščiu peiliu schema (Singh S 1997)
Pasak Terzaghi (1943) teorijos jėga reikalinga noragėliu pjauti dirvą apskaičiuojama
(Kushwaha ir kt 2003)
wqdNcdNNgdP qc )( 2 (1)
čia γ ndash dirvos tankis kgm-3
g ndash laisvojo kritimo pagreitis ms-2
d ndash darbinis gylis m
Nγ NcNq ndash veiksniai lemiantys dirvos trinties savybes dirvos geometriją ir dirvos atsparumą
noragėlio ardymui
c ndash dirvos sukibimas (kohezija) Nm-2
q ndash dirvos paviršių veikiantis slėgis Nm-2
w ndash noragėlio plotis m
Norint sužinoti reikalingą traukos jėgą noragėliui yra sukurta daug modelių Vienas jų
MckyesndashAli modelis (Kushwaha ir kt 2003) sukurtas 1977 metais Šis modelis (19 pav) panašus
16
į Godwinlsquoo ir Spoorlsquoo modelį Abiem atvejais priimta kad dirvą pjauna noragėlis lygiu paviršiumi
tam tikru kampu ir nepaisoma judėjimo greičio Modeliai skiriasi dirvos riekės pjovimu noragėlio
pabaigoje MckyesndashAli modelyje dirvos riekė ties noragėlio viršūne atpjaunama tiesiai (Mckyes
ir kt 1977)
19 pav MckyesndashAli dirvos pjovimo noragėliu modelis (Mckyes ir kt 1977)
Pagal MckyesndashAli dirvos pjovimo noragėliu modelį traukos jėgos atstojamoji H
apskaičiuojama (Mckyes ir kt 1977)
cot)sin())(( 2 dwCswqdNdNCcdNNgdH aqcac (2)
čia Ca ndash dirvos ndash metalo sukibimas (adhezija) Nm-2
s ndash trupinamos dirvos plotis į šonus m
α ndash noragėlio posvyrio kampas
δ ndash dirvos ndash metalo trinties kampas
β ndash dirvos pleišto kampas
Trupinamos dirvos plotis į šonus s apskaičiuojamas
2
1
2 ))cot(1(sinr
drrs
(3)
SwickndashPerupralm sukūrė modelį įvertinantį noragėlio deformuojamos dirvos į šonus
kampą 110 pav pavaizduotas kampas η
17
110 pav SwickndashPerupralm dirvos pjovimo noragėliu schema (Mckyes ir kt 1977)
Kampas η paskaičiuojamas pagal formulę (Kushwaha ir kt 2003)
r
r )09040460036(sin 1
(4)
Išsiaiškinus dirbamos dirvos judėjimą noragėlio paviršiumi sužinoma kaip dyla darbinis
paviršius kontakto su dirva zonoje kokios jėgos veikiančios Žinant šiuos veiksnius pagal norimą
žemės įdirbimo būdą pasirenkami noragėliai Šiems noragėliams sukuriama forma pagal kurią
nudilimas sumažėtų traktoriaus galios poreikis bei degalų sąnaudos ndash minimalios
16 Žemės dirbimo padargų darbo dalių dilimas
Žemės dirbimo agregatų dalių nudilimas priklauso nuo (GuulndashSimonsen ir kt 2002)
darbinės dalies terminio apdirbimo ir jų formos
darbinės dalies darbo sąlygų (darbinio paviršiaus sąlyčio ploto su dirva darbo
greičio arimo gylio dirvos kiečio)
jėgos tarp dirvos ir darbinės dalies paviršiaus ploto
dirvos drėgmės
dirvoje esančių abrazyvinių dalelių kietumo formos ir jų dydžio
dirvos tankio ir kitų mechaninių dirvos savybių
aplinkos veiksnių ir oro sąlygų
18
Išvardinti faktoriai įtakojantys darbo dalių nudilimą susiję su dirvos sudėtimi bei darbinių
dalių konstrukcija Pagrindinė galimybė sumažinti nudilimą yra darbinio paviršiaus kietinimas
tačiau nereikia pamirši kad didelį kietumą turinčios dalys yra trapios
Kasmet pasaulyje ir Lietuvoje įdirbama tūkstančiai hektarų Tyrimai parodė kad išvystytos
pramonės valstybėse dėl dilimo patiriami nuostoliai sudaro iki 4 bendrojo vidaus produkto
(Jankauskas ir kt 2011) 2014 metais Lietuvos BVP siekė 4593 milijardo JAV dolerių
(trading economics 2015) Todėl realūs dilimo sukeliami nuostoliai Lietuvoje sudaro kiek
daugiau nei 18 milijardo JAV dolerių
Turkijoje atlikti tyrimai parodė kad didžiausias nudilimas yra dirvą ariant plūgu
90ndash 210 gha- 1 Antroje vietoje kultivatoriaus noragėlių nudilimas 60ndash120 gha- 1 akėčvirbalių
nudilimas siekia 30ndash70 gha- 1 (Ulusoy E 1981) Giluminio purentuvo nudilimas siekia
23ndash 40 gha- 1 (Bayhan ir kt 1997)
Vienas iš būdų atnaujinti žemės dirbimo detalių paviršių yra apvirinimas glaistytaisiais
elektrodais Turkijos mokslininkai atliko apvirintų paviršių atsparumo dilimui priemolyje Jų
bandymo objektas buvo 4 giluminio purentuvo noragėliai (111 pav) Vienas jų standartinis kitų
paviršiai apvirinti glaistytais elektrodais Apvirinus paviršių kietumas siekė 50 35 3 HRC
Standartinio noragėlio kietumas ndash 05 HRC Apvirinimo elektrodai pasirinkti dėl jų atsparumo
dilimui ir santykinai nedidelės kainos (Bayhan Y 2006)
111 pav Noragėlių nudilmas (Bayhan Y 2006)
Laboratorinio bandymo metu noragėliai įdirbo 3 km darbo kelią (112 pav) Diagramoje
pateiktas noragėlių santykinis nudilimas į hektarą
19
112 pav Noragėlių nudilimas (Bayhan Y 2006)
Galima pastebėti kad didelę įtaką dilimo atsparumui turi paviršiaus kietumas Standartinis
noragėlis kurio kietumas yra 05 HRC nudilo labiausiai Geriausią rezultatą parodė didžiausio
kietumo apvirintas noragėlis (50 HRC)
Atlikti dilimo tyrimai Varmijos universitete Lenkijoje norint palyginti bdquoKvernelandldquo
noragėlius ir kitus apvirintus glaistytaisiais elektrodais (Napiorkowski ir kt 2011) Noragėlių
cheminės sudėtys buvo panašios Glaistytų elektrodų sudėtyje daugiau nei 20 masės sudarė
chromas Bandymo rezultatai pateikti 113 pav
113 pav bdquoKvernelandldquo noragėlio ir kitų apvirintų glaistytaisiais elektrodais nudilimas
(Napiorkowski ir kt 2011)
Bandymo metu paviršių darbo kelias lygus 10 km Abrazyvinė aplinka smėlingas lengvas
priemolis Naudoti glaistytieji elektrodai bdquoAbradur 64ldquo (7 C 17 Mn 242 Cr) bdquoEstelMn60ldquo
20
(44 C 482 Mn 168 Si 296 Cr) bdquoEstelMoNb60ldquo (511 C 102 Mn 146 Si 219
Cr 7 Nb) (Napiorkowski ir kt 2011) Iš bandymo rezultatų matyti kad mažiausiai nudilo
medžiaga bdquoAbradur 64ldquo Šia medžiaga apvirinto paviršiaus kietumas buvo didžiausias
Čekijoje buvo atlikti tyrimai aplydant plūgo norago paviršių Šių tyrimų metu noragai
apvirinti (114 pav) glaistytaisiais elektrodais kurių legiruojantieji elementai yra chromas ir
volframas Bandymas atliktas smėlingoje priemolio dirvoje skirtingais 10 ir 23 dirvos
drėgnumais Darbinis gylis buvo lygus 20 cm o darbinis greitis 11 kmh-1 (Hrabe ir kt 2013)
114 pav Norago stiprinimo schema (Hrabe ir kt 2013)
Linijos (114 pav) rodo užvirintas siūles stiprinant norago paviršių Pagal gautus rezultatus
(116 pav) matyti kad mažiausiai nudilo noragas apvirintas elektrodais turinčiais volframo
sudėtyje (8) M0 kodu pažymėto bandynio nestiprintas jokiais elektrodais
115 pav Glaistytais elektrodais apvirintų noragų nudilimas (Hrabe ir kt 2013)
115 pav pateikti bandymo rezultatai įdirbant dirvą skirtingoje drėgmėje Visais atvejais
dirvos drėgmė sumažino norago nudilimą 116 pav pateikta tyrimų metu užlydyto metalo masė
ir jo savikaina (Hrabe ir kt 2013)
21
116 pav Glaistytaisiais elektrodais apvirintų noragų užlydyto metalo masė ir kaina
(Hrabe ir kt 2013)
Norago kodas M0 nebuvo apvirinamas todėl nerodoma kaina ir masė M3 medžiaga buvo
atspariausia dilimui tačiau užlydo metalo masė buvo didžiausia tarp tirtųjų Pagal šio tyrimo
duomenis galima pasirinkti optimaliausią ir priimtiniausią kainos ir kokybės santykį
17 Žemės dirbimo padargų apvirintų sluosknių įtaka atsparumui dilimui
Padargo dalies atsparumas dilimui priklauso ne tik nuo užvirinto sluoksnio kietumo bet ir
nuo šio sluoksnio storio Slovakijos žemės ūkio universitete atlikti tyrimai norint išssiaiškinti
užvirintų sluoksnių atsparumą dilimui Atlikti laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai į
įtvirtintą abrazyvą Tyrimams paruošti bandiniai užvirinant ant plieno 12 01420 (steel 12 01420)
vieną du ir tris glaistytųjų elektrodų sluoksnius Visų bandomų elektrodų sudėtyje yra anglies (C)
mangano (Mn) chromo (Cr) silicio (Si) kai kuriuose molibdeno (Mo) vanadžio (V) ir boro (B)
(Kotus ir kt 2013)
Bandyme pateikta užvirintų sluosknių išlydyto metalo masė Pastebima kad visų bandinių
pirmojo sluoksnio masė yra didžiausia Užvirinant kitus sluoksnius išlydyto metalo masė mažėja
117 pav pateikta užvirinto pirmojo sluoksnio atsparumas dilimui kuris apskaičiuojamas
kaip santykis plieno 12 01420 (etalonas) nudilimo ir elektrodais apvirinto bandinio nudilimas
taip pat pateiktas pirmojo sluoksnio visų bandomų elektrodų kietumas
22
117 pav Pirmojo užvirinto sluoksnio atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas (Kotus ir
kt 2013)
118 pav matyti kad užvirinus antrą sluoksnį padidėja bandinių kietumas ir nežymiai
padidėja atsparumas dilimui
118 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus du sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
119 pav parodytas atsparumas dilimui ir bandinių kietumas užvirinus tris sluoksnius Šių
bandinių kietumas yra didžiausias iš visų bandytų sluosksnių todėl ir jų astparumas dilimui yra
didesnis
23
119 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus tris sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
Iš pateiktų grafikų matyti kad vienas užvirintas papildomas sluoksnis padidina 30ndash40
kietumo vienetų Dėl to padidėja tiriamo paviršiaus atsparumas dilimui (Kotus ir kt 2013)
18 Informacijos šaltinių apibendrinimas
Atlikus literatūros šaltinių analizę išsiaiškinta kad darbo dalių dilimas dirvoje sukuria
didelius nuostolius kurie gali siekti net 4 šalies bendrojo vidaus produkto Norint sumažinti
išlaidas pirmiausia reikia išsiaiškinti kaip vyksta judėjimas noragėlio paviršiumi ir veikiančiasias
jėgas Tai išsiaiškinus galima parinkti tam tikrą darbinės dalies formą kuri leistų ne tik sumažinti
dilimą bet ir degalų sąnaudas Nagrinėtoje literatūroje pastebėta kad dirbant didžiausiame gylyje
noragėlius reikalinga didesnė traukos jėga dėl didėjančios pasipriešinimo jėgos kuri veikia
darbinius paviršius taip didindama dilimo nuostolius Ypatingą reikšmę darbinio paviršiaus
nudilimui turi dirvos sudėtis
Apžvelgus atliktus bandymus matyti kad laboratorinių bandymų metu gaunami rezultatai
yra geresni nei lauko sąlygomis Tai yra dėl drėgmės atsirandačios po lietaus nepastovios dirvos
sudėties bei dirvoje esančių akmenų kurie gali žymiai padidinti darbinių dalių nudilimus ir
laboratorinio tyrimo metu suteikiamų idealių sąlygų
24
2 TYRIMŲ TIKSLAS IR UŽDAVINIAI
21 Tyrimų tikslas
Ištirti žemės dirbimo noragų apvirintus sluoksnius gautus komerciniais ir specialiaisiais
elektrodais (su skirtingo grūdėtumo volframo karbidu) atsparumą abrazyviniam dilimui
laboratorinėmis bei gamybinėmis sąlygomis
22 Tyrimų uždaviniai
Ištirti pasirinktomis komercinėmis (apvirinimo elektrodais ir elektrodine viela) bei
sukurtomis UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų noragų sluoksnių kietumą
Atlikti laboratorinius apvirintų noragų sluoksnių atsparumo dilimui bandymus
Atlikti dirvos purentuvo noragų apvirintų tiriamosiomis medžiagomis bandymus
gamybinėmis sąlygomis
Ištirti volframo karbido grūdėtumo apvirinto norago sluoksnyje įtaką abrazyviniam
dilimui
25
3 TYRIMŲ METODIKA
31 Laboratorinių tyrimų metodika
Laboratoriniai apvirintų noragų sluoksnių tyrimai atlikti galimai tiksliai sudarant panašias
sąlygas į žemės dirbimo įrangos darbo sąlygas Apvirinti sluoksniai tiriami šiais tyrimais
dilimas kai abrazyvinės dalelės patenka tarp dviejų kūnų (ASTM G65-94)
kietumo matavimas (Rokvelo kietmatis)
Abrazyvinio dilimo bandymas (31 pav) atliekamas abrazyvinėms dalelėms patenkant tarp
dviejų kūnų Bandymo metu 229 mm skersmens guma padengtas plieninis diskas sukasi 200 min-
1 greičiu trinasi į bandinį Bandinio ir gumos kontakto vietoje patenka kvarcinis smėlis (SiO2)
kurio kietumas siekia 800-1100 HV Arbazyvo grūdeliai yra 250-400 μm skersmens Kvarcinio
smėlio srautas 300 gmin-1 bandymo trukmė 20 min Bandinys apkrautas 130 N apkrova
Bandymo metu abrazyvinės dalelės patekusios tarp gumos ir bandinio paviršiaus ardo bandinio
paviršių savo aštriomis briaunomis įsirėždamos į jo paviršių ir atpjaudamos mikroskopines daleles
31 pav Abrazyvinio dilimo tyrimo bandymo schema 1ndashguma padengtas plieninis
diskas 2ndashabrazyvo tiekimo kanalas 3ndashbandinys 4ndashapkrova 5ndashabrazyvas (Reibrad-Verfahren
1994)
Bandinių kietumas matuotas Rokvelo kietmačiu (KDCndash4524) Šiuo būdu į bandinio paviršių
yra įspaudžiamas kūgio formos įspaudas Bandinio paviršiuje padaromi 5 matavimai skirtingose
vietose Iš gautų rezultatų apkaičiuojamas vidurkis
26
32 Gamybiniai apvirintų noragų atsparumo dilimui tyrimai
Dirvos noragų tyrimas atliktas 2013 m rugpjūčio mėn vidurio Lietuvoje 600 ha dirbamos
žemės ūkininko EGikniaus ūkyje Tyrimas atliktas žemės dirbimo padargu bdquoKockerlingldquo
Padargas tempiamas 170 AG traktoriumi bdquoValtra T170ldquo (32 ir 33 pav) Darbo greitis yra
10 km∙h- 1 Vyraujantis šiose apylinkėse dirvos tipas yra išplautžemiai ir rudžemiai o dirvos
sudėtis smėlingas lengvas priemolis (Volungevičius ir kt 2012)
32 pav Traktorius bdquoValtra T170ldquo ir žemės dirbimo padargas Kockerling
33 pav Žemės dirbimo padargas Kockerling
Žemę įdirba 13 noragų išdėstytų dvejomis eilėmis 80 cm atstumu vienas nuo kito tačiau
antros eilės noragai įmontuoti taip kad įdirbtų žemę tarpe tarp pirmos eilės dviejų noragų (34
pav)
27
34 pav Noragų išdėstymo schema (vaizdas iš viršaus)
Noragas žemę įdirba apie 250plusmn5 mm gyliu Žemės dirbimo gylis dirbamoje dirvoje
nustatomas sustabdant padargą darbo metu ir atkasant noragą Po to išmatuojamas atstumas nuo
norago žemiausio antgalio taško iki žemės paviršiaus (35 pav)
35 pav Žemės dirbimo gylio nustatymas
Noragų nudilimas iki ir po įdirbto tam tikro ražienos ploto įvertinamas masių ir linijiniu
metodais Noragai sverti svarstyklėmis (36 pav) KERN FCB 16K02 (matavimo ribos 0ndash16 kg
04 m
48 m
08 m Ag
reg
ato
ju
dėj
imo
kry
pti
s
Noragas 08 m
Traktoriaus ratai
28
tikslumas 02 g) Noragų linijinis nudilimas (pločio ir storio sumažėjimas) matuotas slankmačiu
(36 pav) ШЦ-125ndash005 (matavimo ribos 0ndash125 mm tikslumas 005 mm)
36 pav Nudilimo matavimo priemonės svarstyklės bdquoKern FCB 16K02ldquo ir slankmatis
ШЦndash125ndash005
Noragas sveriamas prieš apvirinimą ir apvirinus jo darbinį paviršių Šių masių skirtumas
parodo kiek yra aplydyto metalo Taip pat noragas pasveriamas baigus įdirbti numatytą plotą
Norago masės iki ir po lauko įdirbimo skirtumas parodo nudilimą
Linijinis nudilimas apskaičiuojamas išmatuojant slankmačiu norago plotį prieš ir po lauko
įdirbimo Norago pločio matavimo pjūviai parodyti 37 pav
37 pav Norago skerspjūvio matavimo skirtingame darbo gylyje pjūviai (ant kontrolinės
plokštės) 1 ndash noragas 2 ndash užvirinti sluoksniai 3 ndash tarpinė detalė 4 ndash kietlydinis
38 paveikslėlyje parodytas norago skerspjūvis kuriame matuojamas jo plotis ir storis
29
38 pav Norago skerspjūvis L ndash norago plotis (kintamas dydis iki 80 mm) H ndash norago
storis (25 mm) Δl ndash apvirinto sluoksnio storis Δh ndash apvirinto sluoksnio plotis
Noragai (39 pav) pagaminti iš spyruoklinio plieno 65Г ГОСТ 1577-93 (25 mm storio lakšto)
termiškai apdirbti 800-820 degС temperatūroje ir atleisti (340ndash380 degС) tikslu gauti
spyruokliuojančias plieno savybes Jų kietumas 285 HB
39 pav Noragas
Noragą sudaro 3 dalys (310 pav) pagrindinė dalis pagaminta iš spyruoklinio plieno tarpinė
detalė (plienas S355) reikalinga prilituoti kietlydinio antgaliui ir pats kietlydininis antgalis
Noragas
Apvirintas
sluoksnis
H+Δh
L+
Δl
H
L
Šoniniai
apvirinti
sluoksniai
30
a b
310 pav Norago smaigalys 1 ndash spyruoklinis plienas 2 ndash tarpinė detalė 3 ndash kietlydininis
antgalis
Apvirinimo įranga
Noragai apvirinami trifaziu suvirinimo lygintuvu ВД 306 ir suvirinimo pusautomačiu
FANMIG 280 4N MINOR (311 pav)
a b
311 pav Suvirinimo aparatai ВД 306 (a) ir FANMIG 2804N MINOR (b)
Suvirinimo aparato ВД 306 suvirinimo srovės stiprumas nuo 50 iki 350 A Suvirinimo
pusautomačio FANMIG 2804N MINOR 40ndash290 A
Suvirinimo srovė pasirinkta pagal elektrodų ir elektrodinės vielos gamintojų
rekomendacijas
31
Apvirinimo medžiagos
Noragai buvo apvirinami 7 komercinėmis medžiagomis ir specialiaisiais šešiais pagamintais
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais su skirtingais WC grūdo dydžiais
31 lentelėje pateikta informacija apie glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos cheminę
sudėtį apvirinto sluoksnio kietumą bei elektrodų kainą
31 lentelė Komercinių medžiagų (glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos) kaina apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Medžiagos
kodas
Cheminė sudėtis Kietumas1
HRC
Kaina2
EURkg C Cr Si Mn Mo Nb W B V Ti
11 45 33 08 14 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 59ndash63 1159
12 29ndash35 22ndash27 23 ndash ndash ndash ndash 05ndash15 ndash ndash 58ndash64 377
13 5 23 10 08 20 ndash ndash ndash 06 ndash 60ndash62 131
14 3 63 2 12 ndash ndash ndash ndash 50 48 60ndash62 29
15 42 18 27 ndash 85 9 7 ndash ndash ndash 68ndash70 401
16 01 ndash 01 08 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 62ndash66 159
17 07 ndash 1 2 ndash ndash ndash 45 ndash ndash 65ndash68 1304 1- gamintojo pateiktas kietumas 2ndash kainos nurodytos be PVM (2013 m)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash P 0025004 S 00250035
UAB bdquoAnykščių varisldquo buvo sukurti specialūs elektrodai kurių glaiste buvo įmaišytas
skirtingų grūdelių dydžių volframo karbido grūdeliai Volframo karbido (WC) dydis nurodytas 32
lentelėje Didžiausias grūdelio dydis yra 071 mm
32 lentelė Oslash325 mm elektrodais su skirtingais WC grūdelių dydžiais (31ndash36) apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Electro-
decode
Cheminė sudėtis WC
grūdelio
dydis mm
HV005
GPa
Kietumas
HRC C Si Mn W
31 199 106 071 357 07105 631 52 (49ndash55)
32 122 124 069 237 05hellip0355 652 52 (47ndash57)
33 175 126 075 271 0355hellip018 586 554 (53ndash59)
34 177 118 066 366 018hellip009 577 503 (46ndash54)
35 168 114 061 369 009hellip0045 681 528 (51ndash55)
36 187 107 067 314 gt0045 652 546 (51ndash57)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash Ni ndash 005007 Cr ndash
01011 Ti ndash 00520087 P ndash 0007002 S ndash
00490074
Vertinime naudojant masės kriterijų priimta kad noragų WC-Co kietlydinio antgalių
nudilimas yra vienodas ir santykinai mažas lyginant su apvirinamų sluoksnių nudilimu
32
Tyrimo atlikimo eiliškumas
Po vieną pasveriami trylika noragų ir jų masė surašoma į lenteles Po svėrimo noragų
priekiniai paviršiai apvirinami skirtingais elektrodais Noragams atvėsus jie vėl pasveriami
duomenys surašomi į lentelę taip sužinoma apvirinto metalo masė Taip pat slankmačiu
išmatuojamas kiekvieno norago skerspjūvis skirtingame darbo gylyje (37 pav) Atlikus
matavimus noragai montuojami žemės dirbimo agregate ir įdirbamas 80 ha plotas Po įdirbimo
noragai nuimami nuvalomi ir kiekvienas noragas pasveriamas ir išmatuojami priekiniai darbiniai
paviršiai Palyginus duomenis prieš įdirbimą su duomenimis po įdirbimo masės skirtumo būdu
apskaičiuojamas nudilimas Išmatavus ir pasvėrus noragus jų darbiniai paviršiai atnaujinami juos
apvirinant tais pačiais elektrodais Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas apvirinto
priekinio darbinio paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas
110 ha plotas Po įdirbto ploto noragai nuimami nuvalomi ir sveriami o slankmačiu išmatuojamas
apvirinto sluoksnio storis Atlikus matavimus noragai apvirinami trečią kartą atnaujinant jų
priekinį darbinį paviršių Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas priekinio darbinio
paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas 145 ha plotas Po
šio ploto įdirbimo noragai sveriami ir matuojami kaip ir po praėjusių dvejų įdirbimų Gauti
rezultatai suvedami ir apdorojami bdquoExcelldquo programa
Tam kad tyrimų rezultatai būtų statistiškai patikimi kiekviena medžiaga (5 skirtingi
glaistyti elektrodai 2 skirtingos elektrodinės vielos) buvo apvirinti dviejų noragų priekiniai
paviršiai (pav 39) Noragai apvirinti ta pačia medžiaga padarge buvo montuojami skirtingose
eilėse (34 pav) Po to buvo vykdomi du nepriklausomi vienas nuo kito bandymai Viena
medžiaga apvirintų noragų masės ir linijiniai nudilimai buvo sumuojami ir skaičiuojamas šių
parametrų vidurkis Elektrodine viela (Nr 17) buvo apvirintas vienas noragas todėl rezultatuose
pateikiamas ne vidurkis o vieno norago duomenys
33
4 TYRIMŲ REZULTATAI
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai
Bandinių paviršiuje buvo atliekami kietumo matavimai Rokvelo kietmačiu Bandinio
paviršiaus kietumas matuojamas penkiose vietose įspaudžiant kūgio formos įspaudą
Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pavaizduotas 41 pav
41 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
Didžiausią tarp komercinių medžiagų kietumą turi bandiniai Nr 14 15 17 Jų kietumas
yra apie 61 HRC Mažiausias kietumas yra bandinio Nr 16 Jo paviršiaus kietumas apie 52 HRC
Plieno bdquoHardoxldquo kietumas pateiktas kaip palyginamasis
UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintomis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pateiktas
42 pav
0
10
20
30
40
50
60
70
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 38 HRC
34
42 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
42 pav pateiktuose kietumo matavimo rezultatuose matyti kad didžiausias kietumas yra
bandinių Nr 33 ir 36 Tai yra apie 55 HRC Mažiausią kietumą turi bandinys Nr 34 kietumas ndash
apie 50 HRC
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas
Laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai pagal ASTM G65ndash04 atlikti naudojant guma
pedengtą plieninį diską Šio bandymo metu abrazyvas patenka į dviejų kūnų kontaktą Metodika
ir sąlygos pateiktos 31 punkte Bandymo metu trinties kelias yra 2880 m
Atlikus bandymą didžiausią atsparumą dilimui parodė medžiaga Nr 15 Iš 21 lentelės
matome kad šios medžiagos sluoksnio kietumas yra didžiausias todėl tikėtina ir nudilimas
mažiausias
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
31 32 33 34 35 36
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 34 HRC
35
43 pav Komercinių medžiagų atsparumo abrazyviniam dilimui pagal ASTM G65ndash94
standartą bandymo rezultatai
Dilimui atsparaus plieno Hardox 400 bandinio nudilimas parodo ženklų skirtumą tarp šio
bandinio ir apvirintų sluoksnių
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas
Apvirintų sluoksnių gamybinis bandymai atlikti pagal 32 skyriuje apibūdintą eiliškumą
44 pav pateiktas ant norago užvirinto metalo masė Ši masė sudarė pirmąjį užvirintą sluoksnį
44 pav Komercinėmis medžiagomis užvirintų sluoksnių vidutinė masė
Noragų nudilimas įdirbant 80 ha plotą parodytas pav 45
000
005
010
015
020
025
030
035
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Nu
dil
imas
I g
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
R005 = 02 g
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
13
veikiančią jėgą ir 19 didesnė už antrosios eilės noragėlį (AN) veikiančią jėgą bei 26 didesnė
už akėčvirbalio noragėlį veikiančią traukos jėgą
Didėjant darbiniam gyliui taip pat didėja traukos jėga o tarp darbinių dalių atsiranda didesnis
reikalingos traukos jėgos skirtumas (Kiss ir kt 1981)
14 Dirvos dirbimo padargų įtaka dirvos kietumui
Dirvos kietumas yra vienas iš pagrindinių rodiklių norint gauti didesnį derlių Gilesniuose
sluoksniuose dirvos kietumas didėja todėl didėja ir reikalinga traktoriaus traukos jėga įdirbant
žemę Turkijoje (Boydas ir kt 2007) priemolio dirvoje buvo atlikti bandymai ir stebimas dirvos
kietumas įdirbus ją įvairiais agregatais 16 pav pavaizduotos pagrindinės šių agregatų darbinės
dalys verstuvinis plūgas plūgas su juostine verstuve diskinis skutikas sunkusis kultivatorius su
spyruokliniais akėčvirbaliais Prie šių agregatų taip pat buvo montuojamas ardelinis volas Visais
žemės dirbimo atvejais dirva buvo įdirbama 20 cm gyliu (Boydas ir kt 2007)
16 pav Dirvos dirbimo bandymo metu naudotos dirvos dirbimo dalys a ndash plūgo
cilindrinė verstuvė b ndash plūgo juostinė verstuvė c ndash diskinio skutiko diskas d ndash sunkiojo
kultivatoriaus noragėlis e ndash ardelinis volas naudotas kartu su verstuviniu plūgu plūgu juostine
verstuve ir diskiniu skutiku f ndash ardelinis volas naudotas su spyruokliniu akėčvirbaliu (Boydas ir
kt 2007)
14
Dirvos įdirbtos trimis skirtingais darbiniais greičiais 125 ms-1 (45 kmh-1) 15 ms-1
(54 kmh-1) ir 175 ms-1 (63 kmh-1) greičiu Šiais agregatais įdirbus dirvą kietmačiu
išmatuojamas jos kietumas (17 pav) Vienoje pusėje pateikiami dirvos kietumai prieš sėją įdirbus
žemę kitoje pusėje pateikiamas dirvos kietumas po sėjos Po sėjos visuose grafikuose matomas
dirvos kietumo padidėjimas taip yra dėl jos suspaudimo sėjant (Boydas ir kt 2007)
17 pav Dirvos kiečio priklausomybė nuo dirvos dirbimo būdo skirtingais greičiais po
įdirbimo ir po sėjos VP ndash verstuvinis plūgas VPV ndash verstuvinis plūgas ir ardelinis volas PJV ndash
plūgas su juostine verstuve PJVV ndash plūgas juostine verstuve su ardeliniu volu DS ndash diskinis
15
skutikas DSV ndash diskinis skutikas su ardeliniu volu SK ndash sunkusis kultivatorius SKV ndash sunkusis
kultivatorius su volu (Boydas ir kt 2007)
Šio bandymo atveju nustatyta kad darbinis greitis turi nedidelę įtaką dirvos kiečiui po
įdirbimo Po sėjos atlikus kietumo matavimą matomi įvairesni rezultatai dirvą dirbant 175 ms-1
(63 kmh-1) greičiu Vienus iš geresnių rezultatų parodė dirvos įdirbimas diskiniu skutiku su
ardeliniu volu (Boydas ir kt 2007)
15 Dirvos pjovimo noragėliu modelis
Dirbant noragėliais dirvą jo judėjimui priešinasi dirva Priklausomai nuo noragėlio pločio
dirva gali prasiskirti judant noragėliui arba judėti noragėlio paviršiumi 18 pav pavaizduota
noragėlio pjaunama dirvos riekė Šiame modelyje nepaisoma judėjimo greičio
18 pav Dirvos judėjimo plokščiu peiliu schema (Singh S 1997)
Pasak Terzaghi (1943) teorijos jėga reikalinga noragėliu pjauti dirvą apskaičiuojama
(Kushwaha ir kt 2003)
wqdNcdNNgdP qc )( 2 (1)
čia γ ndash dirvos tankis kgm-3
g ndash laisvojo kritimo pagreitis ms-2
d ndash darbinis gylis m
Nγ NcNq ndash veiksniai lemiantys dirvos trinties savybes dirvos geometriją ir dirvos atsparumą
noragėlio ardymui
c ndash dirvos sukibimas (kohezija) Nm-2
q ndash dirvos paviršių veikiantis slėgis Nm-2
w ndash noragėlio plotis m
Norint sužinoti reikalingą traukos jėgą noragėliui yra sukurta daug modelių Vienas jų
MckyesndashAli modelis (Kushwaha ir kt 2003) sukurtas 1977 metais Šis modelis (19 pav) panašus
16
į Godwinlsquoo ir Spoorlsquoo modelį Abiem atvejais priimta kad dirvą pjauna noragėlis lygiu paviršiumi
tam tikru kampu ir nepaisoma judėjimo greičio Modeliai skiriasi dirvos riekės pjovimu noragėlio
pabaigoje MckyesndashAli modelyje dirvos riekė ties noragėlio viršūne atpjaunama tiesiai (Mckyes
ir kt 1977)
19 pav MckyesndashAli dirvos pjovimo noragėliu modelis (Mckyes ir kt 1977)
Pagal MckyesndashAli dirvos pjovimo noragėliu modelį traukos jėgos atstojamoji H
apskaičiuojama (Mckyes ir kt 1977)
cot)sin())(( 2 dwCswqdNdNCcdNNgdH aqcac (2)
čia Ca ndash dirvos ndash metalo sukibimas (adhezija) Nm-2
s ndash trupinamos dirvos plotis į šonus m
α ndash noragėlio posvyrio kampas
δ ndash dirvos ndash metalo trinties kampas
β ndash dirvos pleišto kampas
Trupinamos dirvos plotis į šonus s apskaičiuojamas
2
1
2 ))cot(1(sinr
drrs
(3)
SwickndashPerupralm sukūrė modelį įvertinantį noragėlio deformuojamos dirvos į šonus
kampą 110 pav pavaizduotas kampas η
17
110 pav SwickndashPerupralm dirvos pjovimo noragėliu schema (Mckyes ir kt 1977)
Kampas η paskaičiuojamas pagal formulę (Kushwaha ir kt 2003)
r
r )09040460036(sin 1
(4)
Išsiaiškinus dirbamos dirvos judėjimą noragėlio paviršiumi sužinoma kaip dyla darbinis
paviršius kontakto su dirva zonoje kokios jėgos veikiančios Žinant šiuos veiksnius pagal norimą
žemės įdirbimo būdą pasirenkami noragėliai Šiems noragėliams sukuriama forma pagal kurią
nudilimas sumažėtų traktoriaus galios poreikis bei degalų sąnaudos ndash minimalios
16 Žemės dirbimo padargų darbo dalių dilimas
Žemės dirbimo agregatų dalių nudilimas priklauso nuo (GuulndashSimonsen ir kt 2002)
darbinės dalies terminio apdirbimo ir jų formos
darbinės dalies darbo sąlygų (darbinio paviršiaus sąlyčio ploto su dirva darbo
greičio arimo gylio dirvos kiečio)
jėgos tarp dirvos ir darbinės dalies paviršiaus ploto
dirvos drėgmės
dirvoje esančių abrazyvinių dalelių kietumo formos ir jų dydžio
dirvos tankio ir kitų mechaninių dirvos savybių
aplinkos veiksnių ir oro sąlygų
18
Išvardinti faktoriai įtakojantys darbo dalių nudilimą susiję su dirvos sudėtimi bei darbinių
dalių konstrukcija Pagrindinė galimybė sumažinti nudilimą yra darbinio paviršiaus kietinimas
tačiau nereikia pamirši kad didelį kietumą turinčios dalys yra trapios
Kasmet pasaulyje ir Lietuvoje įdirbama tūkstančiai hektarų Tyrimai parodė kad išvystytos
pramonės valstybėse dėl dilimo patiriami nuostoliai sudaro iki 4 bendrojo vidaus produkto
(Jankauskas ir kt 2011) 2014 metais Lietuvos BVP siekė 4593 milijardo JAV dolerių
(trading economics 2015) Todėl realūs dilimo sukeliami nuostoliai Lietuvoje sudaro kiek
daugiau nei 18 milijardo JAV dolerių
Turkijoje atlikti tyrimai parodė kad didžiausias nudilimas yra dirvą ariant plūgu
90ndash 210 gha- 1 Antroje vietoje kultivatoriaus noragėlių nudilimas 60ndash120 gha- 1 akėčvirbalių
nudilimas siekia 30ndash70 gha- 1 (Ulusoy E 1981) Giluminio purentuvo nudilimas siekia
23ndash 40 gha- 1 (Bayhan ir kt 1997)
Vienas iš būdų atnaujinti žemės dirbimo detalių paviršių yra apvirinimas glaistytaisiais
elektrodais Turkijos mokslininkai atliko apvirintų paviršių atsparumo dilimui priemolyje Jų
bandymo objektas buvo 4 giluminio purentuvo noragėliai (111 pav) Vienas jų standartinis kitų
paviršiai apvirinti glaistytais elektrodais Apvirinus paviršių kietumas siekė 50 35 3 HRC
Standartinio noragėlio kietumas ndash 05 HRC Apvirinimo elektrodai pasirinkti dėl jų atsparumo
dilimui ir santykinai nedidelės kainos (Bayhan Y 2006)
111 pav Noragėlių nudilmas (Bayhan Y 2006)
Laboratorinio bandymo metu noragėliai įdirbo 3 km darbo kelią (112 pav) Diagramoje
pateiktas noragėlių santykinis nudilimas į hektarą
19
112 pav Noragėlių nudilimas (Bayhan Y 2006)
Galima pastebėti kad didelę įtaką dilimo atsparumui turi paviršiaus kietumas Standartinis
noragėlis kurio kietumas yra 05 HRC nudilo labiausiai Geriausią rezultatą parodė didžiausio
kietumo apvirintas noragėlis (50 HRC)
Atlikti dilimo tyrimai Varmijos universitete Lenkijoje norint palyginti bdquoKvernelandldquo
noragėlius ir kitus apvirintus glaistytaisiais elektrodais (Napiorkowski ir kt 2011) Noragėlių
cheminės sudėtys buvo panašios Glaistytų elektrodų sudėtyje daugiau nei 20 masės sudarė
chromas Bandymo rezultatai pateikti 113 pav
113 pav bdquoKvernelandldquo noragėlio ir kitų apvirintų glaistytaisiais elektrodais nudilimas
(Napiorkowski ir kt 2011)
Bandymo metu paviršių darbo kelias lygus 10 km Abrazyvinė aplinka smėlingas lengvas
priemolis Naudoti glaistytieji elektrodai bdquoAbradur 64ldquo (7 C 17 Mn 242 Cr) bdquoEstelMn60ldquo
20
(44 C 482 Mn 168 Si 296 Cr) bdquoEstelMoNb60ldquo (511 C 102 Mn 146 Si 219
Cr 7 Nb) (Napiorkowski ir kt 2011) Iš bandymo rezultatų matyti kad mažiausiai nudilo
medžiaga bdquoAbradur 64ldquo Šia medžiaga apvirinto paviršiaus kietumas buvo didžiausias
Čekijoje buvo atlikti tyrimai aplydant plūgo norago paviršių Šių tyrimų metu noragai
apvirinti (114 pav) glaistytaisiais elektrodais kurių legiruojantieji elementai yra chromas ir
volframas Bandymas atliktas smėlingoje priemolio dirvoje skirtingais 10 ir 23 dirvos
drėgnumais Darbinis gylis buvo lygus 20 cm o darbinis greitis 11 kmh-1 (Hrabe ir kt 2013)
114 pav Norago stiprinimo schema (Hrabe ir kt 2013)
Linijos (114 pav) rodo užvirintas siūles stiprinant norago paviršių Pagal gautus rezultatus
(116 pav) matyti kad mažiausiai nudilo noragas apvirintas elektrodais turinčiais volframo
sudėtyje (8) M0 kodu pažymėto bandynio nestiprintas jokiais elektrodais
115 pav Glaistytais elektrodais apvirintų noragų nudilimas (Hrabe ir kt 2013)
115 pav pateikti bandymo rezultatai įdirbant dirvą skirtingoje drėgmėje Visais atvejais
dirvos drėgmė sumažino norago nudilimą 116 pav pateikta tyrimų metu užlydyto metalo masė
ir jo savikaina (Hrabe ir kt 2013)
21
116 pav Glaistytaisiais elektrodais apvirintų noragų užlydyto metalo masė ir kaina
(Hrabe ir kt 2013)
Norago kodas M0 nebuvo apvirinamas todėl nerodoma kaina ir masė M3 medžiaga buvo
atspariausia dilimui tačiau užlydo metalo masė buvo didžiausia tarp tirtųjų Pagal šio tyrimo
duomenis galima pasirinkti optimaliausią ir priimtiniausią kainos ir kokybės santykį
17 Žemės dirbimo padargų apvirintų sluosknių įtaka atsparumui dilimui
Padargo dalies atsparumas dilimui priklauso ne tik nuo užvirinto sluoksnio kietumo bet ir
nuo šio sluoksnio storio Slovakijos žemės ūkio universitete atlikti tyrimai norint išssiaiškinti
užvirintų sluoksnių atsparumą dilimui Atlikti laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai į
įtvirtintą abrazyvą Tyrimams paruošti bandiniai užvirinant ant plieno 12 01420 (steel 12 01420)
vieną du ir tris glaistytųjų elektrodų sluoksnius Visų bandomų elektrodų sudėtyje yra anglies (C)
mangano (Mn) chromo (Cr) silicio (Si) kai kuriuose molibdeno (Mo) vanadžio (V) ir boro (B)
(Kotus ir kt 2013)
Bandyme pateikta užvirintų sluosknių išlydyto metalo masė Pastebima kad visų bandinių
pirmojo sluoksnio masė yra didžiausia Užvirinant kitus sluoksnius išlydyto metalo masė mažėja
117 pav pateikta užvirinto pirmojo sluoksnio atsparumas dilimui kuris apskaičiuojamas
kaip santykis plieno 12 01420 (etalonas) nudilimo ir elektrodais apvirinto bandinio nudilimas
taip pat pateiktas pirmojo sluoksnio visų bandomų elektrodų kietumas
22
117 pav Pirmojo užvirinto sluoksnio atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas (Kotus ir
kt 2013)
118 pav matyti kad užvirinus antrą sluoksnį padidėja bandinių kietumas ir nežymiai
padidėja atsparumas dilimui
118 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus du sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
119 pav parodytas atsparumas dilimui ir bandinių kietumas užvirinus tris sluoksnius Šių
bandinių kietumas yra didžiausias iš visų bandytų sluosksnių todėl ir jų astparumas dilimui yra
didesnis
23
119 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus tris sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
Iš pateiktų grafikų matyti kad vienas užvirintas papildomas sluoksnis padidina 30ndash40
kietumo vienetų Dėl to padidėja tiriamo paviršiaus atsparumas dilimui (Kotus ir kt 2013)
18 Informacijos šaltinių apibendrinimas
Atlikus literatūros šaltinių analizę išsiaiškinta kad darbo dalių dilimas dirvoje sukuria
didelius nuostolius kurie gali siekti net 4 šalies bendrojo vidaus produkto Norint sumažinti
išlaidas pirmiausia reikia išsiaiškinti kaip vyksta judėjimas noragėlio paviršiumi ir veikiančiasias
jėgas Tai išsiaiškinus galima parinkti tam tikrą darbinės dalies formą kuri leistų ne tik sumažinti
dilimą bet ir degalų sąnaudas Nagrinėtoje literatūroje pastebėta kad dirbant didžiausiame gylyje
noragėlius reikalinga didesnė traukos jėga dėl didėjančios pasipriešinimo jėgos kuri veikia
darbinius paviršius taip didindama dilimo nuostolius Ypatingą reikšmę darbinio paviršiaus
nudilimui turi dirvos sudėtis
Apžvelgus atliktus bandymus matyti kad laboratorinių bandymų metu gaunami rezultatai
yra geresni nei lauko sąlygomis Tai yra dėl drėgmės atsirandačios po lietaus nepastovios dirvos
sudėties bei dirvoje esančių akmenų kurie gali žymiai padidinti darbinių dalių nudilimus ir
laboratorinio tyrimo metu suteikiamų idealių sąlygų
24
2 TYRIMŲ TIKSLAS IR UŽDAVINIAI
21 Tyrimų tikslas
Ištirti žemės dirbimo noragų apvirintus sluoksnius gautus komerciniais ir specialiaisiais
elektrodais (su skirtingo grūdėtumo volframo karbidu) atsparumą abrazyviniam dilimui
laboratorinėmis bei gamybinėmis sąlygomis
22 Tyrimų uždaviniai
Ištirti pasirinktomis komercinėmis (apvirinimo elektrodais ir elektrodine viela) bei
sukurtomis UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų noragų sluoksnių kietumą
Atlikti laboratorinius apvirintų noragų sluoksnių atsparumo dilimui bandymus
Atlikti dirvos purentuvo noragų apvirintų tiriamosiomis medžiagomis bandymus
gamybinėmis sąlygomis
Ištirti volframo karbido grūdėtumo apvirinto norago sluoksnyje įtaką abrazyviniam
dilimui
25
3 TYRIMŲ METODIKA
31 Laboratorinių tyrimų metodika
Laboratoriniai apvirintų noragų sluoksnių tyrimai atlikti galimai tiksliai sudarant panašias
sąlygas į žemės dirbimo įrangos darbo sąlygas Apvirinti sluoksniai tiriami šiais tyrimais
dilimas kai abrazyvinės dalelės patenka tarp dviejų kūnų (ASTM G65-94)
kietumo matavimas (Rokvelo kietmatis)
Abrazyvinio dilimo bandymas (31 pav) atliekamas abrazyvinėms dalelėms patenkant tarp
dviejų kūnų Bandymo metu 229 mm skersmens guma padengtas plieninis diskas sukasi 200 min-
1 greičiu trinasi į bandinį Bandinio ir gumos kontakto vietoje patenka kvarcinis smėlis (SiO2)
kurio kietumas siekia 800-1100 HV Arbazyvo grūdeliai yra 250-400 μm skersmens Kvarcinio
smėlio srautas 300 gmin-1 bandymo trukmė 20 min Bandinys apkrautas 130 N apkrova
Bandymo metu abrazyvinės dalelės patekusios tarp gumos ir bandinio paviršiaus ardo bandinio
paviršių savo aštriomis briaunomis įsirėždamos į jo paviršių ir atpjaudamos mikroskopines daleles
31 pav Abrazyvinio dilimo tyrimo bandymo schema 1ndashguma padengtas plieninis
diskas 2ndashabrazyvo tiekimo kanalas 3ndashbandinys 4ndashapkrova 5ndashabrazyvas (Reibrad-Verfahren
1994)
Bandinių kietumas matuotas Rokvelo kietmačiu (KDCndash4524) Šiuo būdu į bandinio paviršių
yra įspaudžiamas kūgio formos įspaudas Bandinio paviršiuje padaromi 5 matavimai skirtingose
vietose Iš gautų rezultatų apkaičiuojamas vidurkis
26
32 Gamybiniai apvirintų noragų atsparumo dilimui tyrimai
Dirvos noragų tyrimas atliktas 2013 m rugpjūčio mėn vidurio Lietuvoje 600 ha dirbamos
žemės ūkininko EGikniaus ūkyje Tyrimas atliktas žemės dirbimo padargu bdquoKockerlingldquo
Padargas tempiamas 170 AG traktoriumi bdquoValtra T170ldquo (32 ir 33 pav) Darbo greitis yra
10 km∙h- 1 Vyraujantis šiose apylinkėse dirvos tipas yra išplautžemiai ir rudžemiai o dirvos
sudėtis smėlingas lengvas priemolis (Volungevičius ir kt 2012)
32 pav Traktorius bdquoValtra T170ldquo ir žemės dirbimo padargas Kockerling
33 pav Žemės dirbimo padargas Kockerling
Žemę įdirba 13 noragų išdėstytų dvejomis eilėmis 80 cm atstumu vienas nuo kito tačiau
antros eilės noragai įmontuoti taip kad įdirbtų žemę tarpe tarp pirmos eilės dviejų noragų (34
pav)
27
34 pav Noragų išdėstymo schema (vaizdas iš viršaus)
Noragas žemę įdirba apie 250plusmn5 mm gyliu Žemės dirbimo gylis dirbamoje dirvoje
nustatomas sustabdant padargą darbo metu ir atkasant noragą Po to išmatuojamas atstumas nuo
norago žemiausio antgalio taško iki žemės paviršiaus (35 pav)
35 pav Žemės dirbimo gylio nustatymas
Noragų nudilimas iki ir po įdirbto tam tikro ražienos ploto įvertinamas masių ir linijiniu
metodais Noragai sverti svarstyklėmis (36 pav) KERN FCB 16K02 (matavimo ribos 0ndash16 kg
04 m
48 m
08 m Ag
reg
ato
ju
dėj
imo
kry
pti
s
Noragas 08 m
Traktoriaus ratai
28
tikslumas 02 g) Noragų linijinis nudilimas (pločio ir storio sumažėjimas) matuotas slankmačiu
(36 pav) ШЦ-125ndash005 (matavimo ribos 0ndash125 mm tikslumas 005 mm)
36 pav Nudilimo matavimo priemonės svarstyklės bdquoKern FCB 16K02ldquo ir slankmatis
ШЦndash125ndash005
Noragas sveriamas prieš apvirinimą ir apvirinus jo darbinį paviršių Šių masių skirtumas
parodo kiek yra aplydyto metalo Taip pat noragas pasveriamas baigus įdirbti numatytą plotą
Norago masės iki ir po lauko įdirbimo skirtumas parodo nudilimą
Linijinis nudilimas apskaičiuojamas išmatuojant slankmačiu norago plotį prieš ir po lauko
įdirbimo Norago pločio matavimo pjūviai parodyti 37 pav
37 pav Norago skerspjūvio matavimo skirtingame darbo gylyje pjūviai (ant kontrolinės
plokštės) 1 ndash noragas 2 ndash užvirinti sluoksniai 3 ndash tarpinė detalė 4 ndash kietlydinis
38 paveikslėlyje parodytas norago skerspjūvis kuriame matuojamas jo plotis ir storis
29
38 pav Norago skerspjūvis L ndash norago plotis (kintamas dydis iki 80 mm) H ndash norago
storis (25 mm) Δl ndash apvirinto sluoksnio storis Δh ndash apvirinto sluoksnio plotis
Noragai (39 pav) pagaminti iš spyruoklinio plieno 65Г ГОСТ 1577-93 (25 mm storio lakšto)
termiškai apdirbti 800-820 degС temperatūroje ir atleisti (340ndash380 degС) tikslu gauti
spyruokliuojančias plieno savybes Jų kietumas 285 HB
39 pav Noragas
Noragą sudaro 3 dalys (310 pav) pagrindinė dalis pagaminta iš spyruoklinio plieno tarpinė
detalė (plienas S355) reikalinga prilituoti kietlydinio antgaliui ir pats kietlydininis antgalis
Noragas
Apvirintas
sluoksnis
H+Δh
L+
Δl
H
L
Šoniniai
apvirinti
sluoksniai
30
a b
310 pav Norago smaigalys 1 ndash spyruoklinis plienas 2 ndash tarpinė detalė 3 ndash kietlydininis
antgalis
Apvirinimo įranga
Noragai apvirinami trifaziu suvirinimo lygintuvu ВД 306 ir suvirinimo pusautomačiu
FANMIG 280 4N MINOR (311 pav)
a b
311 pav Suvirinimo aparatai ВД 306 (a) ir FANMIG 2804N MINOR (b)
Suvirinimo aparato ВД 306 suvirinimo srovės stiprumas nuo 50 iki 350 A Suvirinimo
pusautomačio FANMIG 2804N MINOR 40ndash290 A
Suvirinimo srovė pasirinkta pagal elektrodų ir elektrodinės vielos gamintojų
rekomendacijas
31
Apvirinimo medžiagos
Noragai buvo apvirinami 7 komercinėmis medžiagomis ir specialiaisiais šešiais pagamintais
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais su skirtingais WC grūdo dydžiais
31 lentelėje pateikta informacija apie glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos cheminę
sudėtį apvirinto sluoksnio kietumą bei elektrodų kainą
31 lentelė Komercinių medžiagų (glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos) kaina apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Medžiagos
kodas
Cheminė sudėtis Kietumas1
HRC
Kaina2
EURkg C Cr Si Mn Mo Nb W B V Ti
11 45 33 08 14 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 59ndash63 1159
12 29ndash35 22ndash27 23 ndash ndash ndash ndash 05ndash15 ndash ndash 58ndash64 377
13 5 23 10 08 20 ndash ndash ndash 06 ndash 60ndash62 131
14 3 63 2 12 ndash ndash ndash ndash 50 48 60ndash62 29
15 42 18 27 ndash 85 9 7 ndash ndash ndash 68ndash70 401
16 01 ndash 01 08 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 62ndash66 159
17 07 ndash 1 2 ndash ndash ndash 45 ndash ndash 65ndash68 1304 1- gamintojo pateiktas kietumas 2ndash kainos nurodytos be PVM (2013 m)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash P 0025004 S 00250035
UAB bdquoAnykščių varisldquo buvo sukurti specialūs elektrodai kurių glaiste buvo įmaišytas
skirtingų grūdelių dydžių volframo karbido grūdeliai Volframo karbido (WC) dydis nurodytas 32
lentelėje Didžiausias grūdelio dydis yra 071 mm
32 lentelė Oslash325 mm elektrodais su skirtingais WC grūdelių dydžiais (31ndash36) apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Electro-
decode
Cheminė sudėtis WC
grūdelio
dydis mm
HV005
GPa
Kietumas
HRC C Si Mn W
31 199 106 071 357 07105 631 52 (49ndash55)
32 122 124 069 237 05hellip0355 652 52 (47ndash57)
33 175 126 075 271 0355hellip018 586 554 (53ndash59)
34 177 118 066 366 018hellip009 577 503 (46ndash54)
35 168 114 061 369 009hellip0045 681 528 (51ndash55)
36 187 107 067 314 gt0045 652 546 (51ndash57)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash Ni ndash 005007 Cr ndash
01011 Ti ndash 00520087 P ndash 0007002 S ndash
00490074
Vertinime naudojant masės kriterijų priimta kad noragų WC-Co kietlydinio antgalių
nudilimas yra vienodas ir santykinai mažas lyginant su apvirinamų sluoksnių nudilimu
32
Tyrimo atlikimo eiliškumas
Po vieną pasveriami trylika noragų ir jų masė surašoma į lenteles Po svėrimo noragų
priekiniai paviršiai apvirinami skirtingais elektrodais Noragams atvėsus jie vėl pasveriami
duomenys surašomi į lentelę taip sužinoma apvirinto metalo masė Taip pat slankmačiu
išmatuojamas kiekvieno norago skerspjūvis skirtingame darbo gylyje (37 pav) Atlikus
matavimus noragai montuojami žemės dirbimo agregate ir įdirbamas 80 ha plotas Po įdirbimo
noragai nuimami nuvalomi ir kiekvienas noragas pasveriamas ir išmatuojami priekiniai darbiniai
paviršiai Palyginus duomenis prieš įdirbimą su duomenimis po įdirbimo masės skirtumo būdu
apskaičiuojamas nudilimas Išmatavus ir pasvėrus noragus jų darbiniai paviršiai atnaujinami juos
apvirinant tais pačiais elektrodais Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas apvirinto
priekinio darbinio paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas
110 ha plotas Po įdirbto ploto noragai nuimami nuvalomi ir sveriami o slankmačiu išmatuojamas
apvirinto sluoksnio storis Atlikus matavimus noragai apvirinami trečią kartą atnaujinant jų
priekinį darbinį paviršių Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas priekinio darbinio
paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas 145 ha plotas Po
šio ploto įdirbimo noragai sveriami ir matuojami kaip ir po praėjusių dvejų įdirbimų Gauti
rezultatai suvedami ir apdorojami bdquoExcelldquo programa
Tam kad tyrimų rezultatai būtų statistiškai patikimi kiekviena medžiaga (5 skirtingi
glaistyti elektrodai 2 skirtingos elektrodinės vielos) buvo apvirinti dviejų noragų priekiniai
paviršiai (pav 39) Noragai apvirinti ta pačia medžiaga padarge buvo montuojami skirtingose
eilėse (34 pav) Po to buvo vykdomi du nepriklausomi vienas nuo kito bandymai Viena
medžiaga apvirintų noragų masės ir linijiniai nudilimai buvo sumuojami ir skaičiuojamas šių
parametrų vidurkis Elektrodine viela (Nr 17) buvo apvirintas vienas noragas todėl rezultatuose
pateikiamas ne vidurkis o vieno norago duomenys
33
4 TYRIMŲ REZULTATAI
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai
Bandinių paviršiuje buvo atliekami kietumo matavimai Rokvelo kietmačiu Bandinio
paviršiaus kietumas matuojamas penkiose vietose įspaudžiant kūgio formos įspaudą
Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pavaizduotas 41 pav
41 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
Didžiausią tarp komercinių medžiagų kietumą turi bandiniai Nr 14 15 17 Jų kietumas
yra apie 61 HRC Mažiausias kietumas yra bandinio Nr 16 Jo paviršiaus kietumas apie 52 HRC
Plieno bdquoHardoxldquo kietumas pateiktas kaip palyginamasis
UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintomis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pateiktas
42 pav
0
10
20
30
40
50
60
70
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 38 HRC
34
42 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
42 pav pateiktuose kietumo matavimo rezultatuose matyti kad didžiausias kietumas yra
bandinių Nr 33 ir 36 Tai yra apie 55 HRC Mažiausią kietumą turi bandinys Nr 34 kietumas ndash
apie 50 HRC
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas
Laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai pagal ASTM G65ndash04 atlikti naudojant guma
pedengtą plieninį diską Šio bandymo metu abrazyvas patenka į dviejų kūnų kontaktą Metodika
ir sąlygos pateiktos 31 punkte Bandymo metu trinties kelias yra 2880 m
Atlikus bandymą didžiausią atsparumą dilimui parodė medžiaga Nr 15 Iš 21 lentelės
matome kad šios medžiagos sluoksnio kietumas yra didžiausias todėl tikėtina ir nudilimas
mažiausias
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
31 32 33 34 35 36
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 34 HRC
35
43 pav Komercinių medžiagų atsparumo abrazyviniam dilimui pagal ASTM G65ndash94
standartą bandymo rezultatai
Dilimui atsparaus plieno Hardox 400 bandinio nudilimas parodo ženklų skirtumą tarp šio
bandinio ir apvirintų sluoksnių
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas
Apvirintų sluoksnių gamybinis bandymai atlikti pagal 32 skyriuje apibūdintą eiliškumą
44 pav pateiktas ant norago užvirinto metalo masė Ši masė sudarė pirmąjį užvirintą sluoksnį
44 pav Komercinėmis medžiagomis užvirintų sluoksnių vidutinė masė
Noragų nudilimas įdirbant 80 ha plotą parodytas pav 45
000
005
010
015
020
025
030
035
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Nu
dil
imas
I g
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
R005 = 02 g
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
14
Dirvos įdirbtos trimis skirtingais darbiniais greičiais 125 ms-1 (45 kmh-1) 15 ms-1
(54 kmh-1) ir 175 ms-1 (63 kmh-1) greičiu Šiais agregatais įdirbus dirvą kietmačiu
išmatuojamas jos kietumas (17 pav) Vienoje pusėje pateikiami dirvos kietumai prieš sėją įdirbus
žemę kitoje pusėje pateikiamas dirvos kietumas po sėjos Po sėjos visuose grafikuose matomas
dirvos kietumo padidėjimas taip yra dėl jos suspaudimo sėjant (Boydas ir kt 2007)
17 pav Dirvos kiečio priklausomybė nuo dirvos dirbimo būdo skirtingais greičiais po
įdirbimo ir po sėjos VP ndash verstuvinis plūgas VPV ndash verstuvinis plūgas ir ardelinis volas PJV ndash
plūgas su juostine verstuve PJVV ndash plūgas juostine verstuve su ardeliniu volu DS ndash diskinis
15
skutikas DSV ndash diskinis skutikas su ardeliniu volu SK ndash sunkusis kultivatorius SKV ndash sunkusis
kultivatorius su volu (Boydas ir kt 2007)
Šio bandymo atveju nustatyta kad darbinis greitis turi nedidelę įtaką dirvos kiečiui po
įdirbimo Po sėjos atlikus kietumo matavimą matomi įvairesni rezultatai dirvą dirbant 175 ms-1
(63 kmh-1) greičiu Vienus iš geresnių rezultatų parodė dirvos įdirbimas diskiniu skutiku su
ardeliniu volu (Boydas ir kt 2007)
15 Dirvos pjovimo noragėliu modelis
Dirbant noragėliais dirvą jo judėjimui priešinasi dirva Priklausomai nuo noragėlio pločio
dirva gali prasiskirti judant noragėliui arba judėti noragėlio paviršiumi 18 pav pavaizduota
noragėlio pjaunama dirvos riekė Šiame modelyje nepaisoma judėjimo greičio
18 pav Dirvos judėjimo plokščiu peiliu schema (Singh S 1997)
Pasak Terzaghi (1943) teorijos jėga reikalinga noragėliu pjauti dirvą apskaičiuojama
(Kushwaha ir kt 2003)
wqdNcdNNgdP qc )( 2 (1)
čia γ ndash dirvos tankis kgm-3
g ndash laisvojo kritimo pagreitis ms-2
d ndash darbinis gylis m
Nγ NcNq ndash veiksniai lemiantys dirvos trinties savybes dirvos geometriją ir dirvos atsparumą
noragėlio ardymui
c ndash dirvos sukibimas (kohezija) Nm-2
q ndash dirvos paviršių veikiantis slėgis Nm-2
w ndash noragėlio plotis m
Norint sužinoti reikalingą traukos jėgą noragėliui yra sukurta daug modelių Vienas jų
MckyesndashAli modelis (Kushwaha ir kt 2003) sukurtas 1977 metais Šis modelis (19 pav) panašus
16
į Godwinlsquoo ir Spoorlsquoo modelį Abiem atvejais priimta kad dirvą pjauna noragėlis lygiu paviršiumi
tam tikru kampu ir nepaisoma judėjimo greičio Modeliai skiriasi dirvos riekės pjovimu noragėlio
pabaigoje MckyesndashAli modelyje dirvos riekė ties noragėlio viršūne atpjaunama tiesiai (Mckyes
ir kt 1977)
19 pav MckyesndashAli dirvos pjovimo noragėliu modelis (Mckyes ir kt 1977)
Pagal MckyesndashAli dirvos pjovimo noragėliu modelį traukos jėgos atstojamoji H
apskaičiuojama (Mckyes ir kt 1977)
cot)sin())(( 2 dwCswqdNdNCcdNNgdH aqcac (2)
čia Ca ndash dirvos ndash metalo sukibimas (adhezija) Nm-2
s ndash trupinamos dirvos plotis į šonus m
α ndash noragėlio posvyrio kampas
δ ndash dirvos ndash metalo trinties kampas
β ndash dirvos pleišto kampas
Trupinamos dirvos plotis į šonus s apskaičiuojamas
2
1
2 ))cot(1(sinr
drrs
(3)
SwickndashPerupralm sukūrė modelį įvertinantį noragėlio deformuojamos dirvos į šonus
kampą 110 pav pavaizduotas kampas η
17
110 pav SwickndashPerupralm dirvos pjovimo noragėliu schema (Mckyes ir kt 1977)
Kampas η paskaičiuojamas pagal formulę (Kushwaha ir kt 2003)
r
r )09040460036(sin 1
(4)
Išsiaiškinus dirbamos dirvos judėjimą noragėlio paviršiumi sužinoma kaip dyla darbinis
paviršius kontakto su dirva zonoje kokios jėgos veikiančios Žinant šiuos veiksnius pagal norimą
žemės įdirbimo būdą pasirenkami noragėliai Šiems noragėliams sukuriama forma pagal kurią
nudilimas sumažėtų traktoriaus galios poreikis bei degalų sąnaudos ndash minimalios
16 Žemės dirbimo padargų darbo dalių dilimas
Žemės dirbimo agregatų dalių nudilimas priklauso nuo (GuulndashSimonsen ir kt 2002)
darbinės dalies terminio apdirbimo ir jų formos
darbinės dalies darbo sąlygų (darbinio paviršiaus sąlyčio ploto su dirva darbo
greičio arimo gylio dirvos kiečio)
jėgos tarp dirvos ir darbinės dalies paviršiaus ploto
dirvos drėgmės
dirvoje esančių abrazyvinių dalelių kietumo formos ir jų dydžio
dirvos tankio ir kitų mechaninių dirvos savybių
aplinkos veiksnių ir oro sąlygų
18
Išvardinti faktoriai įtakojantys darbo dalių nudilimą susiję su dirvos sudėtimi bei darbinių
dalių konstrukcija Pagrindinė galimybė sumažinti nudilimą yra darbinio paviršiaus kietinimas
tačiau nereikia pamirši kad didelį kietumą turinčios dalys yra trapios
Kasmet pasaulyje ir Lietuvoje įdirbama tūkstančiai hektarų Tyrimai parodė kad išvystytos
pramonės valstybėse dėl dilimo patiriami nuostoliai sudaro iki 4 bendrojo vidaus produkto
(Jankauskas ir kt 2011) 2014 metais Lietuvos BVP siekė 4593 milijardo JAV dolerių
(trading economics 2015) Todėl realūs dilimo sukeliami nuostoliai Lietuvoje sudaro kiek
daugiau nei 18 milijardo JAV dolerių
Turkijoje atlikti tyrimai parodė kad didžiausias nudilimas yra dirvą ariant plūgu
90ndash 210 gha- 1 Antroje vietoje kultivatoriaus noragėlių nudilimas 60ndash120 gha- 1 akėčvirbalių
nudilimas siekia 30ndash70 gha- 1 (Ulusoy E 1981) Giluminio purentuvo nudilimas siekia
23ndash 40 gha- 1 (Bayhan ir kt 1997)
Vienas iš būdų atnaujinti žemės dirbimo detalių paviršių yra apvirinimas glaistytaisiais
elektrodais Turkijos mokslininkai atliko apvirintų paviršių atsparumo dilimui priemolyje Jų
bandymo objektas buvo 4 giluminio purentuvo noragėliai (111 pav) Vienas jų standartinis kitų
paviršiai apvirinti glaistytais elektrodais Apvirinus paviršių kietumas siekė 50 35 3 HRC
Standartinio noragėlio kietumas ndash 05 HRC Apvirinimo elektrodai pasirinkti dėl jų atsparumo
dilimui ir santykinai nedidelės kainos (Bayhan Y 2006)
111 pav Noragėlių nudilmas (Bayhan Y 2006)
Laboratorinio bandymo metu noragėliai įdirbo 3 km darbo kelią (112 pav) Diagramoje
pateiktas noragėlių santykinis nudilimas į hektarą
19
112 pav Noragėlių nudilimas (Bayhan Y 2006)
Galima pastebėti kad didelę įtaką dilimo atsparumui turi paviršiaus kietumas Standartinis
noragėlis kurio kietumas yra 05 HRC nudilo labiausiai Geriausią rezultatą parodė didžiausio
kietumo apvirintas noragėlis (50 HRC)
Atlikti dilimo tyrimai Varmijos universitete Lenkijoje norint palyginti bdquoKvernelandldquo
noragėlius ir kitus apvirintus glaistytaisiais elektrodais (Napiorkowski ir kt 2011) Noragėlių
cheminės sudėtys buvo panašios Glaistytų elektrodų sudėtyje daugiau nei 20 masės sudarė
chromas Bandymo rezultatai pateikti 113 pav
113 pav bdquoKvernelandldquo noragėlio ir kitų apvirintų glaistytaisiais elektrodais nudilimas
(Napiorkowski ir kt 2011)
Bandymo metu paviršių darbo kelias lygus 10 km Abrazyvinė aplinka smėlingas lengvas
priemolis Naudoti glaistytieji elektrodai bdquoAbradur 64ldquo (7 C 17 Mn 242 Cr) bdquoEstelMn60ldquo
20
(44 C 482 Mn 168 Si 296 Cr) bdquoEstelMoNb60ldquo (511 C 102 Mn 146 Si 219
Cr 7 Nb) (Napiorkowski ir kt 2011) Iš bandymo rezultatų matyti kad mažiausiai nudilo
medžiaga bdquoAbradur 64ldquo Šia medžiaga apvirinto paviršiaus kietumas buvo didžiausias
Čekijoje buvo atlikti tyrimai aplydant plūgo norago paviršių Šių tyrimų metu noragai
apvirinti (114 pav) glaistytaisiais elektrodais kurių legiruojantieji elementai yra chromas ir
volframas Bandymas atliktas smėlingoje priemolio dirvoje skirtingais 10 ir 23 dirvos
drėgnumais Darbinis gylis buvo lygus 20 cm o darbinis greitis 11 kmh-1 (Hrabe ir kt 2013)
114 pav Norago stiprinimo schema (Hrabe ir kt 2013)
Linijos (114 pav) rodo užvirintas siūles stiprinant norago paviršių Pagal gautus rezultatus
(116 pav) matyti kad mažiausiai nudilo noragas apvirintas elektrodais turinčiais volframo
sudėtyje (8) M0 kodu pažymėto bandynio nestiprintas jokiais elektrodais
115 pav Glaistytais elektrodais apvirintų noragų nudilimas (Hrabe ir kt 2013)
115 pav pateikti bandymo rezultatai įdirbant dirvą skirtingoje drėgmėje Visais atvejais
dirvos drėgmė sumažino norago nudilimą 116 pav pateikta tyrimų metu užlydyto metalo masė
ir jo savikaina (Hrabe ir kt 2013)
21
116 pav Glaistytaisiais elektrodais apvirintų noragų užlydyto metalo masė ir kaina
(Hrabe ir kt 2013)
Norago kodas M0 nebuvo apvirinamas todėl nerodoma kaina ir masė M3 medžiaga buvo
atspariausia dilimui tačiau užlydo metalo masė buvo didžiausia tarp tirtųjų Pagal šio tyrimo
duomenis galima pasirinkti optimaliausią ir priimtiniausią kainos ir kokybės santykį
17 Žemės dirbimo padargų apvirintų sluosknių įtaka atsparumui dilimui
Padargo dalies atsparumas dilimui priklauso ne tik nuo užvirinto sluoksnio kietumo bet ir
nuo šio sluoksnio storio Slovakijos žemės ūkio universitete atlikti tyrimai norint išssiaiškinti
užvirintų sluoksnių atsparumą dilimui Atlikti laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai į
įtvirtintą abrazyvą Tyrimams paruošti bandiniai užvirinant ant plieno 12 01420 (steel 12 01420)
vieną du ir tris glaistytųjų elektrodų sluoksnius Visų bandomų elektrodų sudėtyje yra anglies (C)
mangano (Mn) chromo (Cr) silicio (Si) kai kuriuose molibdeno (Mo) vanadžio (V) ir boro (B)
(Kotus ir kt 2013)
Bandyme pateikta užvirintų sluosknių išlydyto metalo masė Pastebima kad visų bandinių
pirmojo sluoksnio masė yra didžiausia Užvirinant kitus sluoksnius išlydyto metalo masė mažėja
117 pav pateikta užvirinto pirmojo sluoksnio atsparumas dilimui kuris apskaičiuojamas
kaip santykis plieno 12 01420 (etalonas) nudilimo ir elektrodais apvirinto bandinio nudilimas
taip pat pateiktas pirmojo sluoksnio visų bandomų elektrodų kietumas
22
117 pav Pirmojo užvirinto sluoksnio atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas (Kotus ir
kt 2013)
118 pav matyti kad užvirinus antrą sluoksnį padidėja bandinių kietumas ir nežymiai
padidėja atsparumas dilimui
118 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus du sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
119 pav parodytas atsparumas dilimui ir bandinių kietumas užvirinus tris sluoksnius Šių
bandinių kietumas yra didžiausias iš visų bandytų sluosksnių todėl ir jų astparumas dilimui yra
didesnis
23
119 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus tris sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
Iš pateiktų grafikų matyti kad vienas užvirintas papildomas sluoksnis padidina 30ndash40
kietumo vienetų Dėl to padidėja tiriamo paviršiaus atsparumas dilimui (Kotus ir kt 2013)
18 Informacijos šaltinių apibendrinimas
Atlikus literatūros šaltinių analizę išsiaiškinta kad darbo dalių dilimas dirvoje sukuria
didelius nuostolius kurie gali siekti net 4 šalies bendrojo vidaus produkto Norint sumažinti
išlaidas pirmiausia reikia išsiaiškinti kaip vyksta judėjimas noragėlio paviršiumi ir veikiančiasias
jėgas Tai išsiaiškinus galima parinkti tam tikrą darbinės dalies formą kuri leistų ne tik sumažinti
dilimą bet ir degalų sąnaudas Nagrinėtoje literatūroje pastebėta kad dirbant didžiausiame gylyje
noragėlius reikalinga didesnė traukos jėga dėl didėjančios pasipriešinimo jėgos kuri veikia
darbinius paviršius taip didindama dilimo nuostolius Ypatingą reikšmę darbinio paviršiaus
nudilimui turi dirvos sudėtis
Apžvelgus atliktus bandymus matyti kad laboratorinių bandymų metu gaunami rezultatai
yra geresni nei lauko sąlygomis Tai yra dėl drėgmės atsirandačios po lietaus nepastovios dirvos
sudėties bei dirvoje esančių akmenų kurie gali žymiai padidinti darbinių dalių nudilimus ir
laboratorinio tyrimo metu suteikiamų idealių sąlygų
24
2 TYRIMŲ TIKSLAS IR UŽDAVINIAI
21 Tyrimų tikslas
Ištirti žemės dirbimo noragų apvirintus sluoksnius gautus komerciniais ir specialiaisiais
elektrodais (su skirtingo grūdėtumo volframo karbidu) atsparumą abrazyviniam dilimui
laboratorinėmis bei gamybinėmis sąlygomis
22 Tyrimų uždaviniai
Ištirti pasirinktomis komercinėmis (apvirinimo elektrodais ir elektrodine viela) bei
sukurtomis UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų noragų sluoksnių kietumą
Atlikti laboratorinius apvirintų noragų sluoksnių atsparumo dilimui bandymus
Atlikti dirvos purentuvo noragų apvirintų tiriamosiomis medžiagomis bandymus
gamybinėmis sąlygomis
Ištirti volframo karbido grūdėtumo apvirinto norago sluoksnyje įtaką abrazyviniam
dilimui
25
3 TYRIMŲ METODIKA
31 Laboratorinių tyrimų metodika
Laboratoriniai apvirintų noragų sluoksnių tyrimai atlikti galimai tiksliai sudarant panašias
sąlygas į žemės dirbimo įrangos darbo sąlygas Apvirinti sluoksniai tiriami šiais tyrimais
dilimas kai abrazyvinės dalelės patenka tarp dviejų kūnų (ASTM G65-94)
kietumo matavimas (Rokvelo kietmatis)
Abrazyvinio dilimo bandymas (31 pav) atliekamas abrazyvinėms dalelėms patenkant tarp
dviejų kūnų Bandymo metu 229 mm skersmens guma padengtas plieninis diskas sukasi 200 min-
1 greičiu trinasi į bandinį Bandinio ir gumos kontakto vietoje patenka kvarcinis smėlis (SiO2)
kurio kietumas siekia 800-1100 HV Arbazyvo grūdeliai yra 250-400 μm skersmens Kvarcinio
smėlio srautas 300 gmin-1 bandymo trukmė 20 min Bandinys apkrautas 130 N apkrova
Bandymo metu abrazyvinės dalelės patekusios tarp gumos ir bandinio paviršiaus ardo bandinio
paviršių savo aštriomis briaunomis įsirėždamos į jo paviršių ir atpjaudamos mikroskopines daleles
31 pav Abrazyvinio dilimo tyrimo bandymo schema 1ndashguma padengtas plieninis
diskas 2ndashabrazyvo tiekimo kanalas 3ndashbandinys 4ndashapkrova 5ndashabrazyvas (Reibrad-Verfahren
1994)
Bandinių kietumas matuotas Rokvelo kietmačiu (KDCndash4524) Šiuo būdu į bandinio paviršių
yra įspaudžiamas kūgio formos įspaudas Bandinio paviršiuje padaromi 5 matavimai skirtingose
vietose Iš gautų rezultatų apkaičiuojamas vidurkis
26
32 Gamybiniai apvirintų noragų atsparumo dilimui tyrimai
Dirvos noragų tyrimas atliktas 2013 m rugpjūčio mėn vidurio Lietuvoje 600 ha dirbamos
žemės ūkininko EGikniaus ūkyje Tyrimas atliktas žemės dirbimo padargu bdquoKockerlingldquo
Padargas tempiamas 170 AG traktoriumi bdquoValtra T170ldquo (32 ir 33 pav) Darbo greitis yra
10 km∙h- 1 Vyraujantis šiose apylinkėse dirvos tipas yra išplautžemiai ir rudžemiai o dirvos
sudėtis smėlingas lengvas priemolis (Volungevičius ir kt 2012)
32 pav Traktorius bdquoValtra T170ldquo ir žemės dirbimo padargas Kockerling
33 pav Žemės dirbimo padargas Kockerling
Žemę įdirba 13 noragų išdėstytų dvejomis eilėmis 80 cm atstumu vienas nuo kito tačiau
antros eilės noragai įmontuoti taip kad įdirbtų žemę tarpe tarp pirmos eilės dviejų noragų (34
pav)
27
34 pav Noragų išdėstymo schema (vaizdas iš viršaus)
Noragas žemę įdirba apie 250plusmn5 mm gyliu Žemės dirbimo gylis dirbamoje dirvoje
nustatomas sustabdant padargą darbo metu ir atkasant noragą Po to išmatuojamas atstumas nuo
norago žemiausio antgalio taško iki žemės paviršiaus (35 pav)
35 pav Žemės dirbimo gylio nustatymas
Noragų nudilimas iki ir po įdirbto tam tikro ražienos ploto įvertinamas masių ir linijiniu
metodais Noragai sverti svarstyklėmis (36 pav) KERN FCB 16K02 (matavimo ribos 0ndash16 kg
04 m
48 m
08 m Ag
reg
ato
ju
dėj
imo
kry
pti
s
Noragas 08 m
Traktoriaus ratai
28
tikslumas 02 g) Noragų linijinis nudilimas (pločio ir storio sumažėjimas) matuotas slankmačiu
(36 pav) ШЦ-125ndash005 (matavimo ribos 0ndash125 mm tikslumas 005 mm)
36 pav Nudilimo matavimo priemonės svarstyklės bdquoKern FCB 16K02ldquo ir slankmatis
ШЦndash125ndash005
Noragas sveriamas prieš apvirinimą ir apvirinus jo darbinį paviršių Šių masių skirtumas
parodo kiek yra aplydyto metalo Taip pat noragas pasveriamas baigus įdirbti numatytą plotą
Norago masės iki ir po lauko įdirbimo skirtumas parodo nudilimą
Linijinis nudilimas apskaičiuojamas išmatuojant slankmačiu norago plotį prieš ir po lauko
įdirbimo Norago pločio matavimo pjūviai parodyti 37 pav
37 pav Norago skerspjūvio matavimo skirtingame darbo gylyje pjūviai (ant kontrolinės
plokštės) 1 ndash noragas 2 ndash užvirinti sluoksniai 3 ndash tarpinė detalė 4 ndash kietlydinis
38 paveikslėlyje parodytas norago skerspjūvis kuriame matuojamas jo plotis ir storis
29
38 pav Norago skerspjūvis L ndash norago plotis (kintamas dydis iki 80 mm) H ndash norago
storis (25 mm) Δl ndash apvirinto sluoksnio storis Δh ndash apvirinto sluoksnio plotis
Noragai (39 pav) pagaminti iš spyruoklinio plieno 65Г ГОСТ 1577-93 (25 mm storio lakšto)
termiškai apdirbti 800-820 degС temperatūroje ir atleisti (340ndash380 degС) tikslu gauti
spyruokliuojančias plieno savybes Jų kietumas 285 HB
39 pav Noragas
Noragą sudaro 3 dalys (310 pav) pagrindinė dalis pagaminta iš spyruoklinio plieno tarpinė
detalė (plienas S355) reikalinga prilituoti kietlydinio antgaliui ir pats kietlydininis antgalis
Noragas
Apvirintas
sluoksnis
H+Δh
L+
Δl
H
L
Šoniniai
apvirinti
sluoksniai
30
a b
310 pav Norago smaigalys 1 ndash spyruoklinis plienas 2 ndash tarpinė detalė 3 ndash kietlydininis
antgalis
Apvirinimo įranga
Noragai apvirinami trifaziu suvirinimo lygintuvu ВД 306 ir suvirinimo pusautomačiu
FANMIG 280 4N MINOR (311 pav)
a b
311 pav Suvirinimo aparatai ВД 306 (a) ir FANMIG 2804N MINOR (b)
Suvirinimo aparato ВД 306 suvirinimo srovės stiprumas nuo 50 iki 350 A Suvirinimo
pusautomačio FANMIG 2804N MINOR 40ndash290 A
Suvirinimo srovė pasirinkta pagal elektrodų ir elektrodinės vielos gamintojų
rekomendacijas
31
Apvirinimo medžiagos
Noragai buvo apvirinami 7 komercinėmis medžiagomis ir specialiaisiais šešiais pagamintais
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais su skirtingais WC grūdo dydžiais
31 lentelėje pateikta informacija apie glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos cheminę
sudėtį apvirinto sluoksnio kietumą bei elektrodų kainą
31 lentelė Komercinių medžiagų (glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos) kaina apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Medžiagos
kodas
Cheminė sudėtis Kietumas1
HRC
Kaina2
EURkg C Cr Si Mn Mo Nb W B V Ti
11 45 33 08 14 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 59ndash63 1159
12 29ndash35 22ndash27 23 ndash ndash ndash ndash 05ndash15 ndash ndash 58ndash64 377
13 5 23 10 08 20 ndash ndash ndash 06 ndash 60ndash62 131
14 3 63 2 12 ndash ndash ndash ndash 50 48 60ndash62 29
15 42 18 27 ndash 85 9 7 ndash ndash ndash 68ndash70 401
16 01 ndash 01 08 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 62ndash66 159
17 07 ndash 1 2 ndash ndash ndash 45 ndash ndash 65ndash68 1304 1- gamintojo pateiktas kietumas 2ndash kainos nurodytos be PVM (2013 m)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash P 0025004 S 00250035
UAB bdquoAnykščių varisldquo buvo sukurti specialūs elektrodai kurių glaiste buvo įmaišytas
skirtingų grūdelių dydžių volframo karbido grūdeliai Volframo karbido (WC) dydis nurodytas 32
lentelėje Didžiausias grūdelio dydis yra 071 mm
32 lentelė Oslash325 mm elektrodais su skirtingais WC grūdelių dydžiais (31ndash36) apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Electro-
decode
Cheminė sudėtis WC
grūdelio
dydis mm
HV005
GPa
Kietumas
HRC C Si Mn W
31 199 106 071 357 07105 631 52 (49ndash55)
32 122 124 069 237 05hellip0355 652 52 (47ndash57)
33 175 126 075 271 0355hellip018 586 554 (53ndash59)
34 177 118 066 366 018hellip009 577 503 (46ndash54)
35 168 114 061 369 009hellip0045 681 528 (51ndash55)
36 187 107 067 314 gt0045 652 546 (51ndash57)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash Ni ndash 005007 Cr ndash
01011 Ti ndash 00520087 P ndash 0007002 S ndash
00490074
Vertinime naudojant masės kriterijų priimta kad noragų WC-Co kietlydinio antgalių
nudilimas yra vienodas ir santykinai mažas lyginant su apvirinamų sluoksnių nudilimu
32
Tyrimo atlikimo eiliškumas
Po vieną pasveriami trylika noragų ir jų masė surašoma į lenteles Po svėrimo noragų
priekiniai paviršiai apvirinami skirtingais elektrodais Noragams atvėsus jie vėl pasveriami
duomenys surašomi į lentelę taip sužinoma apvirinto metalo masė Taip pat slankmačiu
išmatuojamas kiekvieno norago skerspjūvis skirtingame darbo gylyje (37 pav) Atlikus
matavimus noragai montuojami žemės dirbimo agregate ir įdirbamas 80 ha plotas Po įdirbimo
noragai nuimami nuvalomi ir kiekvienas noragas pasveriamas ir išmatuojami priekiniai darbiniai
paviršiai Palyginus duomenis prieš įdirbimą su duomenimis po įdirbimo masės skirtumo būdu
apskaičiuojamas nudilimas Išmatavus ir pasvėrus noragus jų darbiniai paviršiai atnaujinami juos
apvirinant tais pačiais elektrodais Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas apvirinto
priekinio darbinio paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas
110 ha plotas Po įdirbto ploto noragai nuimami nuvalomi ir sveriami o slankmačiu išmatuojamas
apvirinto sluoksnio storis Atlikus matavimus noragai apvirinami trečią kartą atnaujinant jų
priekinį darbinį paviršių Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas priekinio darbinio
paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas 145 ha plotas Po
šio ploto įdirbimo noragai sveriami ir matuojami kaip ir po praėjusių dvejų įdirbimų Gauti
rezultatai suvedami ir apdorojami bdquoExcelldquo programa
Tam kad tyrimų rezultatai būtų statistiškai patikimi kiekviena medžiaga (5 skirtingi
glaistyti elektrodai 2 skirtingos elektrodinės vielos) buvo apvirinti dviejų noragų priekiniai
paviršiai (pav 39) Noragai apvirinti ta pačia medžiaga padarge buvo montuojami skirtingose
eilėse (34 pav) Po to buvo vykdomi du nepriklausomi vienas nuo kito bandymai Viena
medžiaga apvirintų noragų masės ir linijiniai nudilimai buvo sumuojami ir skaičiuojamas šių
parametrų vidurkis Elektrodine viela (Nr 17) buvo apvirintas vienas noragas todėl rezultatuose
pateikiamas ne vidurkis o vieno norago duomenys
33
4 TYRIMŲ REZULTATAI
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai
Bandinių paviršiuje buvo atliekami kietumo matavimai Rokvelo kietmačiu Bandinio
paviršiaus kietumas matuojamas penkiose vietose įspaudžiant kūgio formos įspaudą
Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pavaizduotas 41 pav
41 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
Didžiausią tarp komercinių medžiagų kietumą turi bandiniai Nr 14 15 17 Jų kietumas
yra apie 61 HRC Mažiausias kietumas yra bandinio Nr 16 Jo paviršiaus kietumas apie 52 HRC
Plieno bdquoHardoxldquo kietumas pateiktas kaip palyginamasis
UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintomis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pateiktas
42 pav
0
10
20
30
40
50
60
70
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 38 HRC
34
42 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
42 pav pateiktuose kietumo matavimo rezultatuose matyti kad didžiausias kietumas yra
bandinių Nr 33 ir 36 Tai yra apie 55 HRC Mažiausią kietumą turi bandinys Nr 34 kietumas ndash
apie 50 HRC
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas
Laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai pagal ASTM G65ndash04 atlikti naudojant guma
pedengtą plieninį diską Šio bandymo metu abrazyvas patenka į dviejų kūnų kontaktą Metodika
ir sąlygos pateiktos 31 punkte Bandymo metu trinties kelias yra 2880 m
Atlikus bandymą didžiausią atsparumą dilimui parodė medžiaga Nr 15 Iš 21 lentelės
matome kad šios medžiagos sluoksnio kietumas yra didžiausias todėl tikėtina ir nudilimas
mažiausias
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
31 32 33 34 35 36
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 34 HRC
35
43 pav Komercinių medžiagų atsparumo abrazyviniam dilimui pagal ASTM G65ndash94
standartą bandymo rezultatai
Dilimui atsparaus plieno Hardox 400 bandinio nudilimas parodo ženklų skirtumą tarp šio
bandinio ir apvirintų sluoksnių
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas
Apvirintų sluoksnių gamybinis bandymai atlikti pagal 32 skyriuje apibūdintą eiliškumą
44 pav pateiktas ant norago užvirinto metalo masė Ši masė sudarė pirmąjį užvirintą sluoksnį
44 pav Komercinėmis medžiagomis užvirintų sluoksnių vidutinė masė
Noragų nudilimas įdirbant 80 ha plotą parodytas pav 45
000
005
010
015
020
025
030
035
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Nu
dil
imas
I g
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
R005 = 02 g
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
15
skutikas DSV ndash diskinis skutikas su ardeliniu volu SK ndash sunkusis kultivatorius SKV ndash sunkusis
kultivatorius su volu (Boydas ir kt 2007)
Šio bandymo atveju nustatyta kad darbinis greitis turi nedidelę įtaką dirvos kiečiui po
įdirbimo Po sėjos atlikus kietumo matavimą matomi įvairesni rezultatai dirvą dirbant 175 ms-1
(63 kmh-1) greičiu Vienus iš geresnių rezultatų parodė dirvos įdirbimas diskiniu skutiku su
ardeliniu volu (Boydas ir kt 2007)
15 Dirvos pjovimo noragėliu modelis
Dirbant noragėliais dirvą jo judėjimui priešinasi dirva Priklausomai nuo noragėlio pločio
dirva gali prasiskirti judant noragėliui arba judėti noragėlio paviršiumi 18 pav pavaizduota
noragėlio pjaunama dirvos riekė Šiame modelyje nepaisoma judėjimo greičio
18 pav Dirvos judėjimo plokščiu peiliu schema (Singh S 1997)
Pasak Terzaghi (1943) teorijos jėga reikalinga noragėliu pjauti dirvą apskaičiuojama
(Kushwaha ir kt 2003)
wqdNcdNNgdP qc )( 2 (1)
čia γ ndash dirvos tankis kgm-3
g ndash laisvojo kritimo pagreitis ms-2
d ndash darbinis gylis m
Nγ NcNq ndash veiksniai lemiantys dirvos trinties savybes dirvos geometriją ir dirvos atsparumą
noragėlio ardymui
c ndash dirvos sukibimas (kohezija) Nm-2
q ndash dirvos paviršių veikiantis slėgis Nm-2
w ndash noragėlio plotis m
Norint sužinoti reikalingą traukos jėgą noragėliui yra sukurta daug modelių Vienas jų
MckyesndashAli modelis (Kushwaha ir kt 2003) sukurtas 1977 metais Šis modelis (19 pav) panašus
16
į Godwinlsquoo ir Spoorlsquoo modelį Abiem atvejais priimta kad dirvą pjauna noragėlis lygiu paviršiumi
tam tikru kampu ir nepaisoma judėjimo greičio Modeliai skiriasi dirvos riekės pjovimu noragėlio
pabaigoje MckyesndashAli modelyje dirvos riekė ties noragėlio viršūne atpjaunama tiesiai (Mckyes
ir kt 1977)
19 pav MckyesndashAli dirvos pjovimo noragėliu modelis (Mckyes ir kt 1977)
Pagal MckyesndashAli dirvos pjovimo noragėliu modelį traukos jėgos atstojamoji H
apskaičiuojama (Mckyes ir kt 1977)
cot)sin())(( 2 dwCswqdNdNCcdNNgdH aqcac (2)
čia Ca ndash dirvos ndash metalo sukibimas (adhezija) Nm-2
s ndash trupinamos dirvos plotis į šonus m
α ndash noragėlio posvyrio kampas
δ ndash dirvos ndash metalo trinties kampas
β ndash dirvos pleišto kampas
Trupinamos dirvos plotis į šonus s apskaičiuojamas
2
1
2 ))cot(1(sinr
drrs
(3)
SwickndashPerupralm sukūrė modelį įvertinantį noragėlio deformuojamos dirvos į šonus
kampą 110 pav pavaizduotas kampas η
17
110 pav SwickndashPerupralm dirvos pjovimo noragėliu schema (Mckyes ir kt 1977)
Kampas η paskaičiuojamas pagal formulę (Kushwaha ir kt 2003)
r
r )09040460036(sin 1
(4)
Išsiaiškinus dirbamos dirvos judėjimą noragėlio paviršiumi sužinoma kaip dyla darbinis
paviršius kontakto su dirva zonoje kokios jėgos veikiančios Žinant šiuos veiksnius pagal norimą
žemės įdirbimo būdą pasirenkami noragėliai Šiems noragėliams sukuriama forma pagal kurią
nudilimas sumažėtų traktoriaus galios poreikis bei degalų sąnaudos ndash minimalios
16 Žemės dirbimo padargų darbo dalių dilimas
Žemės dirbimo agregatų dalių nudilimas priklauso nuo (GuulndashSimonsen ir kt 2002)
darbinės dalies terminio apdirbimo ir jų formos
darbinės dalies darbo sąlygų (darbinio paviršiaus sąlyčio ploto su dirva darbo
greičio arimo gylio dirvos kiečio)
jėgos tarp dirvos ir darbinės dalies paviršiaus ploto
dirvos drėgmės
dirvoje esančių abrazyvinių dalelių kietumo formos ir jų dydžio
dirvos tankio ir kitų mechaninių dirvos savybių
aplinkos veiksnių ir oro sąlygų
18
Išvardinti faktoriai įtakojantys darbo dalių nudilimą susiję su dirvos sudėtimi bei darbinių
dalių konstrukcija Pagrindinė galimybė sumažinti nudilimą yra darbinio paviršiaus kietinimas
tačiau nereikia pamirši kad didelį kietumą turinčios dalys yra trapios
Kasmet pasaulyje ir Lietuvoje įdirbama tūkstančiai hektarų Tyrimai parodė kad išvystytos
pramonės valstybėse dėl dilimo patiriami nuostoliai sudaro iki 4 bendrojo vidaus produkto
(Jankauskas ir kt 2011) 2014 metais Lietuvos BVP siekė 4593 milijardo JAV dolerių
(trading economics 2015) Todėl realūs dilimo sukeliami nuostoliai Lietuvoje sudaro kiek
daugiau nei 18 milijardo JAV dolerių
Turkijoje atlikti tyrimai parodė kad didžiausias nudilimas yra dirvą ariant plūgu
90ndash 210 gha- 1 Antroje vietoje kultivatoriaus noragėlių nudilimas 60ndash120 gha- 1 akėčvirbalių
nudilimas siekia 30ndash70 gha- 1 (Ulusoy E 1981) Giluminio purentuvo nudilimas siekia
23ndash 40 gha- 1 (Bayhan ir kt 1997)
Vienas iš būdų atnaujinti žemės dirbimo detalių paviršių yra apvirinimas glaistytaisiais
elektrodais Turkijos mokslininkai atliko apvirintų paviršių atsparumo dilimui priemolyje Jų
bandymo objektas buvo 4 giluminio purentuvo noragėliai (111 pav) Vienas jų standartinis kitų
paviršiai apvirinti glaistytais elektrodais Apvirinus paviršių kietumas siekė 50 35 3 HRC
Standartinio noragėlio kietumas ndash 05 HRC Apvirinimo elektrodai pasirinkti dėl jų atsparumo
dilimui ir santykinai nedidelės kainos (Bayhan Y 2006)
111 pav Noragėlių nudilmas (Bayhan Y 2006)
Laboratorinio bandymo metu noragėliai įdirbo 3 km darbo kelią (112 pav) Diagramoje
pateiktas noragėlių santykinis nudilimas į hektarą
19
112 pav Noragėlių nudilimas (Bayhan Y 2006)
Galima pastebėti kad didelę įtaką dilimo atsparumui turi paviršiaus kietumas Standartinis
noragėlis kurio kietumas yra 05 HRC nudilo labiausiai Geriausią rezultatą parodė didžiausio
kietumo apvirintas noragėlis (50 HRC)
Atlikti dilimo tyrimai Varmijos universitete Lenkijoje norint palyginti bdquoKvernelandldquo
noragėlius ir kitus apvirintus glaistytaisiais elektrodais (Napiorkowski ir kt 2011) Noragėlių
cheminės sudėtys buvo panašios Glaistytų elektrodų sudėtyje daugiau nei 20 masės sudarė
chromas Bandymo rezultatai pateikti 113 pav
113 pav bdquoKvernelandldquo noragėlio ir kitų apvirintų glaistytaisiais elektrodais nudilimas
(Napiorkowski ir kt 2011)
Bandymo metu paviršių darbo kelias lygus 10 km Abrazyvinė aplinka smėlingas lengvas
priemolis Naudoti glaistytieji elektrodai bdquoAbradur 64ldquo (7 C 17 Mn 242 Cr) bdquoEstelMn60ldquo
20
(44 C 482 Mn 168 Si 296 Cr) bdquoEstelMoNb60ldquo (511 C 102 Mn 146 Si 219
Cr 7 Nb) (Napiorkowski ir kt 2011) Iš bandymo rezultatų matyti kad mažiausiai nudilo
medžiaga bdquoAbradur 64ldquo Šia medžiaga apvirinto paviršiaus kietumas buvo didžiausias
Čekijoje buvo atlikti tyrimai aplydant plūgo norago paviršių Šių tyrimų metu noragai
apvirinti (114 pav) glaistytaisiais elektrodais kurių legiruojantieji elementai yra chromas ir
volframas Bandymas atliktas smėlingoje priemolio dirvoje skirtingais 10 ir 23 dirvos
drėgnumais Darbinis gylis buvo lygus 20 cm o darbinis greitis 11 kmh-1 (Hrabe ir kt 2013)
114 pav Norago stiprinimo schema (Hrabe ir kt 2013)
Linijos (114 pav) rodo užvirintas siūles stiprinant norago paviršių Pagal gautus rezultatus
(116 pav) matyti kad mažiausiai nudilo noragas apvirintas elektrodais turinčiais volframo
sudėtyje (8) M0 kodu pažymėto bandynio nestiprintas jokiais elektrodais
115 pav Glaistytais elektrodais apvirintų noragų nudilimas (Hrabe ir kt 2013)
115 pav pateikti bandymo rezultatai įdirbant dirvą skirtingoje drėgmėje Visais atvejais
dirvos drėgmė sumažino norago nudilimą 116 pav pateikta tyrimų metu užlydyto metalo masė
ir jo savikaina (Hrabe ir kt 2013)
21
116 pav Glaistytaisiais elektrodais apvirintų noragų užlydyto metalo masė ir kaina
(Hrabe ir kt 2013)
Norago kodas M0 nebuvo apvirinamas todėl nerodoma kaina ir masė M3 medžiaga buvo
atspariausia dilimui tačiau užlydo metalo masė buvo didžiausia tarp tirtųjų Pagal šio tyrimo
duomenis galima pasirinkti optimaliausią ir priimtiniausią kainos ir kokybės santykį
17 Žemės dirbimo padargų apvirintų sluosknių įtaka atsparumui dilimui
Padargo dalies atsparumas dilimui priklauso ne tik nuo užvirinto sluoksnio kietumo bet ir
nuo šio sluoksnio storio Slovakijos žemės ūkio universitete atlikti tyrimai norint išssiaiškinti
užvirintų sluoksnių atsparumą dilimui Atlikti laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai į
įtvirtintą abrazyvą Tyrimams paruošti bandiniai užvirinant ant plieno 12 01420 (steel 12 01420)
vieną du ir tris glaistytųjų elektrodų sluoksnius Visų bandomų elektrodų sudėtyje yra anglies (C)
mangano (Mn) chromo (Cr) silicio (Si) kai kuriuose molibdeno (Mo) vanadžio (V) ir boro (B)
(Kotus ir kt 2013)
Bandyme pateikta užvirintų sluosknių išlydyto metalo masė Pastebima kad visų bandinių
pirmojo sluoksnio masė yra didžiausia Užvirinant kitus sluoksnius išlydyto metalo masė mažėja
117 pav pateikta užvirinto pirmojo sluoksnio atsparumas dilimui kuris apskaičiuojamas
kaip santykis plieno 12 01420 (etalonas) nudilimo ir elektrodais apvirinto bandinio nudilimas
taip pat pateiktas pirmojo sluoksnio visų bandomų elektrodų kietumas
22
117 pav Pirmojo užvirinto sluoksnio atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas (Kotus ir
kt 2013)
118 pav matyti kad užvirinus antrą sluoksnį padidėja bandinių kietumas ir nežymiai
padidėja atsparumas dilimui
118 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus du sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
119 pav parodytas atsparumas dilimui ir bandinių kietumas užvirinus tris sluoksnius Šių
bandinių kietumas yra didžiausias iš visų bandytų sluosksnių todėl ir jų astparumas dilimui yra
didesnis
23
119 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus tris sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
Iš pateiktų grafikų matyti kad vienas užvirintas papildomas sluoksnis padidina 30ndash40
kietumo vienetų Dėl to padidėja tiriamo paviršiaus atsparumas dilimui (Kotus ir kt 2013)
18 Informacijos šaltinių apibendrinimas
Atlikus literatūros šaltinių analizę išsiaiškinta kad darbo dalių dilimas dirvoje sukuria
didelius nuostolius kurie gali siekti net 4 šalies bendrojo vidaus produkto Norint sumažinti
išlaidas pirmiausia reikia išsiaiškinti kaip vyksta judėjimas noragėlio paviršiumi ir veikiančiasias
jėgas Tai išsiaiškinus galima parinkti tam tikrą darbinės dalies formą kuri leistų ne tik sumažinti
dilimą bet ir degalų sąnaudas Nagrinėtoje literatūroje pastebėta kad dirbant didžiausiame gylyje
noragėlius reikalinga didesnė traukos jėga dėl didėjančios pasipriešinimo jėgos kuri veikia
darbinius paviršius taip didindama dilimo nuostolius Ypatingą reikšmę darbinio paviršiaus
nudilimui turi dirvos sudėtis
Apžvelgus atliktus bandymus matyti kad laboratorinių bandymų metu gaunami rezultatai
yra geresni nei lauko sąlygomis Tai yra dėl drėgmės atsirandačios po lietaus nepastovios dirvos
sudėties bei dirvoje esančių akmenų kurie gali žymiai padidinti darbinių dalių nudilimus ir
laboratorinio tyrimo metu suteikiamų idealių sąlygų
24
2 TYRIMŲ TIKSLAS IR UŽDAVINIAI
21 Tyrimų tikslas
Ištirti žemės dirbimo noragų apvirintus sluoksnius gautus komerciniais ir specialiaisiais
elektrodais (su skirtingo grūdėtumo volframo karbidu) atsparumą abrazyviniam dilimui
laboratorinėmis bei gamybinėmis sąlygomis
22 Tyrimų uždaviniai
Ištirti pasirinktomis komercinėmis (apvirinimo elektrodais ir elektrodine viela) bei
sukurtomis UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų noragų sluoksnių kietumą
Atlikti laboratorinius apvirintų noragų sluoksnių atsparumo dilimui bandymus
Atlikti dirvos purentuvo noragų apvirintų tiriamosiomis medžiagomis bandymus
gamybinėmis sąlygomis
Ištirti volframo karbido grūdėtumo apvirinto norago sluoksnyje įtaką abrazyviniam
dilimui
25
3 TYRIMŲ METODIKA
31 Laboratorinių tyrimų metodika
Laboratoriniai apvirintų noragų sluoksnių tyrimai atlikti galimai tiksliai sudarant panašias
sąlygas į žemės dirbimo įrangos darbo sąlygas Apvirinti sluoksniai tiriami šiais tyrimais
dilimas kai abrazyvinės dalelės patenka tarp dviejų kūnų (ASTM G65-94)
kietumo matavimas (Rokvelo kietmatis)
Abrazyvinio dilimo bandymas (31 pav) atliekamas abrazyvinėms dalelėms patenkant tarp
dviejų kūnų Bandymo metu 229 mm skersmens guma padengtas plieninis diskas sukasi 200 min-
1 greičiu trinasi į bandinį Bandinio ir gumos kontakto vietoje patenka kvarcinis smėlis (SiO2)
kurio kietumas siekia 800-1100 HV Arbazyvo grūdeliai yra 250-400 μm skersmens Kvarcinio
smėlio srautas 300 gmin-1 bandymo trukmė 20 min Bandinys apkrautas 130 N apkrova
Bandymo metu abrazyvinės dalelės patekusios tarp gumos ir bandinio paviršiaus ardo bandinio
paviršių savo aštriomis briaunomis įsirėždamos į jo paviršių ir atpjaudamos mikroskopines daleles
31 pav Abrazyvinio dilimo tyrimo bandymo schema 1ndashguma padengtas plieninis
diskas 2ndashabrazyvo tiekimo kanalas 3ndashbandinys 4ndashapkrova 5ndashabrazyvas (Reibrad-Verfahren
1994)
Bandinių kietumas matuotas Rokvelo kietmačiu (KDCndash4524) Šiuo būdu į bandinio paviršių
yra įspaudžiamas kūgio formos įspaudas Bandinio paviršiuje padaromi 5 matavimai skirtingose
vietose Iš gautų rezultatų apkaičiuojamas vidurkis
26
32 Gamybiniai apvirintų noragų atsparumo dilimui tyrimai
Dirvos noragų tyrimas atliktas 2013 m rugpjūčio mėn vidurio Lietuvoje 600 ha dirbamos
žemės ūkininko EGikniaus ūkyje Tyrimas atliktas žemės dirbimo padargu bdquoKockerlingldquo
Padargas tempiamas 170 AG traktoriumi bdquoValtra T170ldquo (32 ir 33 pav) Darbo greitis yra
10 km∙h- 1 Vyraujantis šiose apylinkėse dirvos tipas yra išplautžemiai ir rudžemiai o dirvos
sudėtis smėlingas lengvas priemolis (Volungevičius ir kt 2012)
32 pav Traktorius bdquoValtra T170ldquo ir žemės dirbimo padargas Kockerling
33 pav Žemės dirbimo padargas Kockerling
Žemę įdirba 13 noragų išdėstytų dvejomis eilėmis 80 cm atstumu vienas nuo kito tačiau
antros eilės noragai įmontuoti taip kad įdirbtų žemę tarpe tarp pirmos eilės dviejų noragų (34
pav)
27
34 pav Noragų išdėstymo schema (vaizdas iš viršaus)
Noragas žemę įdirba apie 250plusmn5 mm gyliu Žemės dirbimo gylis dirbamoje dirvoje
nustatomas sustabdant padargą darbo metu ir atkasant noragą Po to išmatuojamas atstumas nuo
norago žemiausio antgalio taško iki žemės paviršiaus (35 pav)
35 pav Žemės dirbimo gylio nustatymas
Noragų nudilimas iki ir po įdirbto tam tikro ražienos ploto įvertinamas masių ir linijiniu
metodais Noragai sverti svarstyklėmis (36 pav) KERN FCB 16K02 (matavimo ribos 0ndash16 kg
04 m
48 m
08 m Ag
reg
ato
ju
dėj
imo
kry
pti
s
Noragas 08 m
Traktoriaus ratai
28
tikslumas 02 g) Noragų linijinis nudilimas (pločio ir storio sumažėjimas) matuotas slankmačiu
(36 pav) ШЦ-125ndash005 (matavimo ribos 0ndash125 mm tikslumas 005 mm)
36 pav Nudilimo matavimo priemonės svarstyklės bdquoKern FCB 16K02ldquo ir slankmatis
ШЦndash125ndash005
Noragas sveriamas prieš apvirinimą ir apvirinus jo darbinį paviršių Šių masių skirtumas
parodo kiek yra aplydyto metalo Taip pat noragas pasveriamas baigus įdirbti numatytą plotą
Norago masės iki ir po lauko įdirbimo skirtumas parodo nudilimą
Linijinis nudilimas apskaičiuojamas išmatuojant slankmačiu norago plotį prieš ir po lauko
įdirbimo Norago pločio matavimo pjūviai parodyti 37 pav
37 pav Norago skerspjūvio matavimo skirtingame darbo gylyje pjūviai (ant kontrolinės
plokštės) 1 ndash noragas 2 ndash užvirinti sluoksniai 3 ndash tarpinė detalė 4 ndash kietlydinis
38 paveikslėlyje parodytas norago skerspjūvis kuriame matuojamas jo plotis ir storis
29
38 pav Norago skerspjūvis L ndash norago plotis (kintamas dydis iki 80 mm) H ndash norago
storis (25 mm) Δl ndash apvirinto sluoksnio storis Δh ndash apvirinto sluoksnio plotis
Noragai (39 pav) pagaminti iš spyruoklinio plieno 65Г ГОСТ 1577-93 (25 mm storio lakšto)
termiškai apdirbti 800-820 degС temperatūroje ir atleisti (340ndash380 degС) tikslu gauti
spyruokliuojančias plieno savybes Jų kietumas 285 HB
39 pav Noragas
Noragą sudaro 3 dalys (310 pav) pagrindinė dalis pagaminta iš spyruoklinio plieno tarpinė
detalė (plienas S355) reikalinga prilituoti kietlydinio antgaliui ir pats kietlydininis antgalis
Noragas
Apvirintas
sluoksnis
H+Δh
L+
Δl
H
L
Šoniniai
apvirinti
sluoksniai
30
a b
310 pav Norago smaigalys 1 ndash spyruoklinis plienas 2 ndash tarpinė detalė 3 ndash kietlydininis
antgalis
Apvirinimo įranga
Noragai apvirinami trifaziu suvirinimo lygintuvu ВД 306 ir suvirinimo pusautomačiu
FANMIG 280 4N MINOR (311 pav)
a b
311 pav Suvirinimo aparatai ВД 306 (a) ir FANMIG 2804N MINOR (b)
Suvirinimo aparato ВД 306 suvirinimo srovės stiprumas nuo 50 iki 350 A Suvirinimo
pusautomačio FANMIG 2804N MINOR 40ndash290 A
Suvirinimo srovė pasirinkta pagal elektrodų ir elektrodinės vielos gamintojų
rekomendacijas
31
Apvirinimo medžiagos
Noragai buvo apvirinami 7 komercinėmis medžiagomis ir specialiaisiais šešiais pagamintais
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais su skirtingais WC grūdo dydžiais
31 lentelėje pateikta informacija apie glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos cheminę
sudėtį apvirinto sluoksnio kietumą bei elektrodų kainą
31 lentelė Komercinių medžiagų (glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos) kaina apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Medžiagos
kodas
Cheminė sudėtis Kietumas1
HRC
Kaina2
EURkg C Cr Si Mn Mo Nb W B V Ti
11 45 33 08 14 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 59ndash63 1159
12 29ndash35 22ndash27 23 ndash ndash ndash ndash 05ndash15 ndash ndash 58ndash64 377
13 5 23 10 08 20 ndash ndash ndash 06 ndash 60ndash62 131
14 3 63 2 12 ndash ndash ndash ndash 50 48 60ndash62 29
15 42 18 27 ndash 85 9 7 ndash ndash ndash 68ndash70 401
16 01 ndash 01 08 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 62ndash66 159
17 07 ndash 1 2 ndash ndash ndash 45 ndash ndash 65ndash68 1304 1- gamintojo pateiktas kietumas 2ndash kainos nurodytos be PVM (2013 m)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash P 0025004 S 00250035
UAB bdquoAnykščių varisldquo buvo sukurti specialūs elektrodai kurių glaiste buvo įmaišytas
skirtingų grūdelių dydžių volframo karbido grūdeliai Volframo karbido (WC) dydis nurodytas 32
lentelėje Didžiausias grūdelio dydis yra 071 mm
32 lentelė Oslash325 mm elektrodais su skirtingais WC grūdelių dydžiais (31ndash36) apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Electro-
decode
Cheminė sudėtis WC
grūdelio
dydis mm
HV005
GPa
Kietumas
HRC C Si Mn W
31 199 106 071 357 07105 631 52 (49ndash55)
32 122 124 069 237 05hellip0355 652 52 (47ndash57)
33 175 126 075 271 0355hellip018 586 554 (53ndash59)
34 177 118 066 366 018hellip009 577 503 (46ndash54)
35 168 114 061 369 009hellip0045 681 528 (51ndash55)
36 187 107 067 314 gt0045 652 546 (51ndash57)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash Ni ndash 005007 Cr ndash
01011 Ti ndash 00520087 P ndash 0007002 S ndash
00490074
Vertinime naudojant masės kriterijų priimta kad noragų WC-Co kietlydinio antgalių
nudilimas yra vienodas ir santykinai mažas lyginant su apvirinamų sluoksnių nudilimu
32
Tyrimo atlikimo eiliškumas
Po vieną pasveriami trylika noragų ir jų masė surašoma į lenteles Po svėrimo noragų
priekiniai paviršiai apvirinami skirtingais elektrodais Noragams atvėsus jie vėl pasveriami
duomenys surašomi į lentelę taip sužinoma apvirinto metalo masė Taip pat slankmačiu
išmatuojamas kiekvieno norago skerspjūvis skirtingame darbo gylyje (37 pav) Atlikus
matavimus noragai montuojami žemės dirbimo agregate ir įdirbamas 80 ha plotas Po įdirbimo
noragai nuimami nuvalomi ir kiekvienas noragas pasveriamas ir išmatuojami priekiniai darbiniai
paviršiai Palyginus duomenis prieš įdirbimą su duomenimis po įdirbimo masės skirtumo būdu
apskaičiuojamas nudilimas Išmatavus ir pasvėrus noragus jų darbiniai paviršiai atnaujinami juos
apvirinant tais pačiais elektrodais Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas apvirinto
priekinio darbinio paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas
110 ha plotas Po įdirbto ploto noragai nuimami nuvalomi ir sveriami o slankmačiu išmatuojamas
apvirinto sluoksnio storis Atlikus matavimus noragai apvirinami trečią kartą atnaujinant jų
priekinį darbinį paviršių Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas priekinio darbinio
paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas 145 ha plotas Po
šio ploto įdirbimo noragai sveriami ir matuojami kaip ir po praėjusių dvejų įdirbimų Gauti
rezultatai suvedami ir apdorojami bdquoExcelldquo programa
Tam kad tyrimų rezultatai būtų statistiškai patikimi kiekviena medžiaga (5 skirtingi
glaistyti elektrodai 2 skirtingos elektrodinės vielos) buvo apvirinti dviejų noragų priekiniai
paviršiai (pav 39) Noragai apvirinti ta pačia medžiaga padarge buvo montuojami skirtingose
eilėse (34 pav) Po to buvo vykdomi du nepriklausomi vienas nuo kito bandymai Viena
medžiaga apvirintų noragų masės ir linijiniai nudilimai buvo sumuojami ir skaičiuojamas šių
parametrų vidurkis Elektrodine viela (Nr 17) buvo apvirintas vienas noragas todėl rezultatuose
pateikiamas ne vidurkis o vieno norago duomenys
33
4 TYRIMŲ REZULTATAI
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai
Bandinių paviršiuje buvo atliekami kietumo matavimai Rokvelo kietmačiu Bandinio
paviršiaus kietumas matuojamas penkiose vietose įspaudžiant kūgio formos įspaudą
Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pavaizduotas 41 pav
41 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
Didžiausią tarp komercinių medžiagų kietumą turi bandiniai Nr 14 15 17 Jų kietumas
yra apie 61 HRC Mažiausias kietumas yra bandinio Nr 16 Jo paviršiaus kietumas apie 52 HRC
Plieno bdquoHardoxldquo kietumas pateiktas kaip palyginamasis
UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintomis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pateiktas
42 pav
0
10
20
30
40
50
60
70
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 38 HRC
34
42 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
42 pav pateiktuose kietumo matavimo rezultatuose matyti kad didžiausias kietumas yra
bandinių Nr 33 ir 36 Tai yra apie 55 HRC Mažiausią kietumą turi bandinys Nr 34 kietumas ndash
apie 50 HRC
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas
Laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai pagal ASTM G65ndash04 atlikti naudojant guma
pedengtą plieninį diską Šio bandymo metu abrazyvas patenka į dviejų kūnų kontaktą Metodika
ir sąlygos pateiktos 31 punkte Bandymo metu trinties kelias yra 2880 m
Atlikus bandymą didžiausią atsparumą dilimui parodė medžiaga Nr 15 Iš 21 lentelės
matome kad šios medžiagos sluoksnio kietumas yra didžiausias todėl tikėtina ir nudilimas
mažiausias
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
31 32 33 34 35 36
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 34 HRC
35
43 pav Komercinių medžiagų atsparumo abrazyviniam dilimui pagal ASTM G65ndash94
standartą bandymo rezultatai
Dilimui atsparaus plieno Hardox 400 bandinio nudilimas parodo ženklų skirtumą tarp šio
bandinio ir apvirintų sluoksnių
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas
Apvirintų sluoksnių gamybinis bandymai atlikti pagal 32 skyriuje apibūdintą eiliškumą
44 pav pateiktas ant norago užvirinto metalo masė Ši masė sudarė pirmąjį užvirintą sluoksnį
44 pav Komercinėmis medžiagomis užvirintų sluoksnių vidutinė masė
Noragų nudilimas įdirbant 80 ha plotą parodytas pav 45
000
005
010
015
020
025
030
035
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Nu
dil
imas
I g
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
R005 = 02 g
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
16
į Godwinlsquoo ir Spoorlsquoo modelį Abiem atvejais priimta kad dirvą pjauna noragėlis lygiu paviršiumi
tam tikru kampu ir nepaisoma judėjimo greičio Modeliai skiriasi dirvos riekės pjovimu noragėlio
pabaigoje MckyesndashAli modelyje dirvos riekė ties noragėlio viršūne atpjaunama tiesiai (Mckyes
ir kt 1977)
19 pav MckyesndashAli dirvos pjovimo noragėliu modelis (Mckyes ir kt 1977)
Pagal MckyesndashAli dirvos pjovimo noragėliu modelį traukos jėgos atstojamoji H
apskaičiuojama (Mckyes ir kt 1977)
cot)sin())(( 2 dwCswqdNdNCcdNNgdH aqcac (2)
čia Ca ndash dirvos ndash metalo sukibimas (adhezija) Nm-2
s ndash trupinamos dirvos plotis į šonus m
α ndash noragėlio posvyrio kampas
δ ndash dirvos ndash metalo trinties kampas
β ndash dirvos pleišto kampas
Trupinamos dirvos plotis į šonus s apskaičiuojamas
2
1
2 ))cot(1(sinr
drrs
(3)
SwickndashPerupralm sukūrė modelį įvertinantį noragėlio deformuojamos dirvos į šonus
kampą 110 pav pavaizduotas kampas η
17
110 pav SwickndashPerupralm dirvos pjovimo noragėliu schema (Mckyes ir kt 1977)
Kampas η paskaičiuojamas pagal formulę (Kushwaha ir kt 2003)
r
r )09040460036(sin 1
(4)
Išsiaiškinus dirbamos dirvos judėjimą noragėlio paviršiumi sužinoma kaip dyla darbinis
paviršius kontakto su dirva zonoje kokios jėgos veikiančios Žinant šiuos veiksnius pagal norimą
žemės įdirbimo būdą pasirenkami noragėliai Šiems noragėliams sukuriama forma pagal kurią
nudilimas sumažėtų traktoriaus galios poreikis bei degalų sąnaudos ndash minimalios
16 Žemės dirbimo padargų darbo dalių dilimas
Žemės dirbimo agregatų dalių nudilimas priklauso nuo (GuulndashSimonsen ir kt 2002)
darbinės dalies terminio apdirbimo ir jų formos
darbinės dalies darbo sąlygų (darbinio paviršiaus sąlyčio ploto su dirva darbo
greičio arimo gylio dirvos kiečio)
jėgos tarp dirvos ir darbinės dalies paviršiaus ploto
dirvos drėgmės
dirvoje esančių abrazyvinių dalelių kietumo formos ir jų dydžio
dirvos tankio ir kitų mechaninių dirvos savybių
aplinkos veiksnių ir oro sąlygų
18
Išvardinti faktoriai įtakojantys darbo dalių nudilimą susiję su dirvos sudėtimi bei darbinių
dalių konstrukcija Pagrindinė galimybė sumažinti nudilimą yra darbinio paviršiaus kietinimas
tačiau nereikia pamirši kad didelį kietumą turinčios dalys yra trapios
Kasmet pasaulyje ir Lietuvoje įdirbama tūkstančiai hektarų Tyrimai parodė kad išvystytos
pramonės valstybėse dėl dilimo patiriami nuostoliai sudaro iki 4 bendrojo vidaus produkto
(Jankauskas ir kt 2011) 2014 metais Lietuvos BVP siekė 4593 milijardo JAV dolerių
(trading economics 2015) Todėl realūs dilimo sukeliami nuostoliai Lietuvoje sudaro kiek
daugiau nei 18 milijardo JAV dolerių
Turkijoje atlikti tyrimai parodė kad didžiausias nudilimas yra dirvą ariant plūgu
90ndash 210 gha- 1 Antroje vietoje kultivatoriaus noragėlių nudilimas 60ndash120 gha- 1 akėčvirbalių
nudilimas siekia 30ndash70 gha- 1 (Ulusoy E 1981) Giluminio purentuvo nudilimas siekia
23ndash 40 gha- 1 (Bayhan ir kt 1997)
Vienas iš būdų atnaujinti žemės dirbimo detalių paviršių yra apvirinimas glaistytaisiais
elektrodais Turkijos mokslininkai atliko apvirintų paviršių atsparumo dilimui priemolyje Jų
bandymo objektas buvo 4 giluminio purentuvo noragėliai (111 pav) Vienas jų standartinis kitų
paviršiai apvirinti glaistytais elektrodais Apvirinus paviršių kietumas siekė 50 35 3 HRC
Standartinio noragėlio kietumas ndash 05 HRC Apvirinimo elektrodai pasirinkti dėl jų atsparumo
dilimui ir santykinai nedidelės kainos (Bayhan Y 2006)
111 pav Noragėlių nudilmas (Bayhan Y 2006)
Laboratorinio bandymo metu noragėliai įdirbo 3 km darbo kelią (112 pav) Diagramoje
pateiktas noragėlių santykinis nudilimas į hektarą
19
112 pav Noragėlių nudilimas (Bayhan Y 2006)
Galima pastebėti kad didelę įtaką dilimo atsparumui turi paviršiaus kietumas Standartinis
noragėlis kurio kietumas yra 05 HRC nudilo labiausiai Geriausią rezultatą parodė didžiausio
kietumo apvirintas noragėlis (50 HRC)
Atlikti dilimo tyrimai Varmijos universitete Lenkijoje norint palyginti bdquoKvernelandldquo
noragėlius ir kitus apvirintus glaistytaisiais elektrodais (Napiorkowski ir kt 2011) Noragėlių
cheminės sudėtys buvo panašios Glaistytų elektrodų sudėtyje daugiau nei 20 masės sudarė
chromas Bandymo rezultatai pateikti 113 pav
113 pav bdquoKvernelandldquo noragėlio ir kitų apvirintų glaistytaisiais elektrodais nudilimas
(Napiorkowski ir kt 2011)
Bandymo metu paviršių darbo kelias lygus 10 km Abrazyvinė aplinka smėlingas lengvas
priemolis Naudoti glaistytieji elektrodai bdquoAbradur 64ldquo (7 C 17 Mn 242 Cr) bdquoEstelMn60ldquo
20
(44 C 482 Mn 168 Si 296 Cr) bdquoEstelMoNb60ldquo (511 C 102 Mn 146 Si 219
Cr 7 Nb) (Napiorkowski ir kt 2011) Iš bandymo rezultatų matyti kad mažiausiai nudilo
medžiaga bdquoAbradur 64ldquo Šia medžiaga apvirinto paviršiaus kietumas buvo didžiausias
Čekijoje buvo atlikti tyrimai aplydant plūgo norago paviršių Šių tyrimų metu noragai
apvirinti (114 pav) glaistytaisiais elektrodais kurių legiruojantieji elementai yra chromas ir
volframas Bandymas atliktas smėlingoje priemolio dirvoje skirtingais 10 ir 23 dirvos
drėgnumais Darbinis gylis buvo lygus 20 cm o darbinis greitis 11 kmh-1 (Hrabe ir kt 2013)
114 pav Norago stiprinimo schema (Hrabe ir kt 2013)
Linijos (114 pav) rodo užvirintas siūles stiprinant norago paviršių Pagal gautus rezultatus
(116 pav) matyti kad mažiausiai nudilo noragas apvirintas elektrodais turinčiais volframo
sudėtyje (8) M0 kodu pažymėto bandynio nestiprintas jokiais elektrodais
115 pav Glaistytais elektrodais apvirintų noragų nudilimas (Hrabe ir kt 2013)
115 pav pateikti bandymo rezultatai įdirbant dirvą skirtingoje drėgmėje Visais atvejais
dirvos drėgmė sumažino norago nudilimą 116 pav pateikta tyrimų metu užlydyto metalo masė
ir jo savikaina (Hrabe ir kt 2013)
21
116 pav Glaistytaisiais elektrodais apvirintų noragų užlydyto metalo masė ir kaina
(Hrabe ir kt 2013)
Norago kodas M0 nebuvo apvirinamas todėl nerodoma kaina ir masė M3 medžiaga buvo
atspariausia dilimui tačiau užlydo metalo masė buvo didžiausia tarp tirtųjų Pagal šio tyrimo
duomenis galima pasirinkti optimaliausią ir priimtiniausią kainos ir kokybės santykį
17 Žemės dirbimo padargų apvirintų sluosknių įtaka atsparumui dilimui
Padargo dalies atsparumas dilimui priklauso ne tik nuo užvirinto sluoksnio kietumo bet ir
nuo šio sluoksnio storio Slovakijos žemės ūkio universitete atlikti tyrimai norint išssiaiškinti
užvirintų sluoksnių atsparumą dilimui Atlikti laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai į
įtvirtintą abrazyvą Tyrimams paruošti bandiniai užvirinant ant plieno 12 01420 (steel 12 01420)
vieną du ir tris glaistytųjų elektrodų sluoksnius Visų bandomų elektrodų sudėtyje yra anglies (C)
mangano (Mn) chromo (Cr) silicio (Si) kai kuriuose molibdeno (Mo) vanadžio (V) ir boro (B)
(Kotus ir kt 2013)
Bandyme pateikta užvirintų sluosknių išlydyto metalo masė Pastebima kad visų bandinių
pirmojo sluoksnio masė yra didžiausia Užvirinant kitus sluoksnius išlydyto metalo masė mažėja
117 pav pateikta užvirinto pirmojo sluoksnio atsparumas dilimui kuris apskaičiuojamas
kaip santykis plieno 12 01420 (etalonas) nudilimo ir elektrodais apvirinto bandinio nudilimas
taip pat pateiktas pirmojo sluoksnio visų bandomų elektrodų kietumas
22
117 pav Pirmojo užvirinto sluoksnio atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas (Kotus ir
kt 2013)
118 pav matyti kad užvirinus antrą sluoksnį padidėja bandinių kietumas ir nežymiai
padidėja atsparumas dilimui
118 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus du sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
119 pav parodytas atsparumas dilimui ir bandinių kietumas užvirinus tris sluoksnius Šių
bandinių kietumas yra didžiausias iš visų bandytų sluosksnių todėl ir jų astparumas dilimui yra
didesnis
23
119 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus tris sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
Iš pateiktų grafikų matyti kad vienas užvirintas papildomas sluoksnis padidina 30ndash40
kietumo vienetų Dėl to padidėja tiriamo paviršiaus atsparumas dilimui (Kotus ir kt 2013)
18 Informacijos šaltinių apibendrinimas
Atlikus literatūros šaltinių analizę išsiaiškinta kad darbo dalių dilimas dirvoje sukuria
didelius nuostolius kurie gali siekti net 4 šalies bendrojo vidaus produkto Norint sumažinti
išlaidas pirmiausia reikia išsiaiškinti kaip vyksta judėjimas noragėlio paviršiumi ir veikiančiasias
jėgas Tai išsiaiškinus galima parinkti tam tikrą darbinės dalies formą kuri leistų ne tik sumažinti
dilimą bet ir degalų sąnaudas Nagrinėtoje literatūroje pastebėta kad dirbant didžiausiame gylyje
noragėlius reikalinga didesnė traukos jėga dėl didėjančios pasipriešinimo jėgos kuri veikia
darbinius paviršius taip didindama dilimo nuostolius Ypatingą reikšmę darbinio paviršiaus
nudilimui turi dirvos sudėtis
Apžvelgus atliktus bandymus matyti kad laboratorinių bandymų metu gaunami rezultatai
yra geresni nei lauko sąlygomis Tai yra dėl drėgmės atsirandačios po lietaus nepastovios dirvos
sudėties bei dirvoje esančių akmenų kurie gali žymiai padidinti darbinių dalių nudilimus ir
laboratorinio tyrimo metu suteikiamų idealių sąlygų
24
2 TYRIMŲ TIKSLAS IR UŽDAVINIAI
21 Tyrimų tikslas
Ištirti žemės dirbimo noragų apvirintus sluoksnius gautus komerciniais ir specialiaisiais
elektrodais (su skirtingo grūdėtumo volframo karbidu) atsparumą abrazyviniam dilimui
laboratorinėmis bei gamybinėmis sąlygomis
22 Tyrimų uždaviniai
Ištirti pasirinktomis komercinėmis (apvirinimo elektrodais ir elektrodine viela) bei
sukurtomis UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų noragų sluoksnių kietumą
Atlikti laboratorinius apvirintų noragų sluoksnių atsparumo dilimui bandymus
Atlikti dirvos purentuvo noragų apvirintų tiriamosiomis medžiagomis bandymus
gamybinėmis sąlygomis
Ištirti volframo karbido grūdėtumo apvirinto norago sluoksnyje įtaką abrazyviniam
dilimui
25
3 TYRIMŲ METODIKA
31 Laboratorinių tyrimų metodika
Laboratoriniai apvirintų noragų sluoksnių tyrimai atlikti galimai tiksliai sudarant panašias
sąlygas į žemės dirbimo įrangos darbo sąlygas Apvirinti sluoksniai tiriami šiais tyrimais
dilimas kai abrazyvinės dalelės patenka tarp dviejų kūnų (ASTM G65-94)
kietumo matavimas (Rokvelo kietmatis)
Abrazyvinio dilimo bandymas (31 pav) atliekamas abrazyvinėms dalelėms patenkant tarp
dviejų kūnų Bandymo metu 229 mm skersmens guma padengtas plieninis diskas sukasi 200 min-
1 greičiu trinasi į bandinį Bandinio ir gumos kontakto vietoje patenka kvarcinis smėlis (SiO2)
kurio kietumas siekia 800-1100 HV Arbazyvo grūdeliai yra 250-400 μm skersmens Kvarcinio
smėlio srautas 300 gmin-1 bandymo trukmė 20 min Bandinys apkrautas 130 N apkrova
Bandymo metu abrazyvinės dalelės patekusios tarp gumos ir bandinio paviršiaus ardo bandinio
paviršių savo aštriomis briaunomis įsirėždamos į jo paviršių ir atpjaudamos mikroskopines daleles
31 pav Abrazyvinio dilimo tyrimo bandymo schema 1ndashguma padengtas plieninis
diskas 2ndashabrazyvo tiekimo kanalas 3ndashbandinys 4ndashapkrova 5ndashabrazyvas (Reibrad-Verfahren
1994)
Bandinių kietumas matuotas Rokvelo kietmačiu (KDCndash4524) Šiuo būdu į bandinio paviršių
yra įspaudžiamas kūgio formos įspaudas Bandinio paviršiuje padaromi 5 matavimai skirtingose
vietose Iš gautų rezultatų apkaičiuojamas vidurkis
26
32 Gamybiniai apvirintų noragų atsparumo dilimui tyrimai
Dirvos noragų tyrimas atliktas 2013 m rugpjūčio mėn vidurio Lietuvoje 600 ha dirbamos
žemės ūkininko EGikniaus ūkyje Tyrimas atliktas žemės dirbimo padargu bdquoKockerlingldquo
Padargas tempiamas 170 AG traktoriumi bdquoValtra T170ldquo (32 ir 33 pav) Darbo greitis yra
10 km∙h- 1 Vyraujantis šiose apylinkėse dirvos tipas yra išplautžemiai ir rudžemiai o dirvos
sudėtis smėlingas lengvas priemolis (Volungevičius ir kt 2012)
32 pav Traktorius bdquoValtra T170ldquo ir žemės dirbimo padargas Kockerling
33 pav Žemės dirbimo padargas Kockerling
Žemę įdirba 13 noragų išdėstytų dvejomis eilėmis 80 cm atstumu vienas nuo kito tačiau
antros eilės noragai įmontuoti taip kad įdirbtų žemę tarpe tarp pirmos eilės dviejų noragų (34
pav)
27
34 pav Noragų išdėstymo schema (vaizdas iš viršaus)
Noragas žemę įdirba apie 250plusmn5 mm gyliu Žemės dirbimo gylis dirbamoje dirvoje
nustatomas sustabdant padargą darbo metu ir atkasant noragą Po to išmatuojamas atstumas nuo
norago žemiausio antgalio taško iki žemės paviršiaus (35 pav)
35 pav Žemės dirbimo gylio nustatymas
Noragų nudilimas iki ir po įdirbto tam tikro ražienos ploto įvertinamas masių ir linijiniu
metodais Noragai sverti svarstyklėmis (36 pav) KERN FCB 16K02 (matavimo ribos 0ndash16 kg
04 m
48 m
08 m Ag
reg
ato
ju
dėj
imo
kry
pti
s
Noragas 08 m
Traktoriaus ratai
28
tikslumas 02 g) Noragų linijinis nudilimas (pločio ir storio sumažėjimas) matuotas slankmačiu
(36 pav) ШЦ-125ndash005 (matavimo ribos 0ndash125 mm tikslumas 005 mm)
36 pav Nudilimo matavimo priemonės svarstyklės bdquoKern FCB 16K02ldquo ir slankmatis
ШЦndash125ndash005
Noragas sveriamas prieš apvirinimą ir apvirinus jo darbinį paviršių Šių masių skirtumas
parodo kiek yra aplydyto metalo Taip pat noragas pasveriamas baigus įdirbti numatytą plotą
Norago masės iki ir po lauko įdirbimo skirtumas parodo nudilimą
Linijinis nudilimas apskaičiuojamas išmatuojant slankmačiu norago plotį prieš ir po lauko
įdirbimo Norago pločio matavimo pjūviai parodyti 37 pav
37 pav Norago skerspjūvio matavimo skirtingame darbo gylyje pjūviai (ant kontrolinės
plokštės) 1 ndash noragas 2 ndash užvirinti sluoksniai 3 ndash tarpinė detalė 4 ndash kietlydinis
38 paveikslėlyje parodytas norago skerspjūvis kuriame matuojamas jo plotis ir storis
29
38 pav Norago skerspjūvis L ndash norago plotis (kintamas dydis iki 80 mm) H ndash norago
storis (25 mm) Δl ndash apvirinto sluoksnio storis Δh ndash apvirinto sluoksnio plotis
Noragai (39 pav) pagaminti iš spyruoklinio plieno 65Г ГОСТ 1577-93 (25 mm storio lakšto)
termiškai apdirbti 800-820 degС temperatūroje ir atleisti (340ndash380 degС) tikslu gauti
spyruokliuojančias plieno savybes Jų kietumas 285 HB
39 pav Noragas
Noragą sudaro 3 dalys (310 pav) pagrindinė dalis pagaminta iš spyruoklinio plieno tarpinė
detalė (plienas S355) reikalinga prilituoti kietlydinio antgaliui ir pats kietlydininis antgalis
Noragas
Apvirintas
sluoksnis
H+Δh
L+
Δl
H
L
Šoniniai
apvirinti
sluoksniai
30
a b
310 pav Norago smaigalys 1 ndash spyruoklinis plienas 2 ndash tarpinė detalė 3 ndash kietlydininis
antgalis
Apvirinimo įranga
Noragai apvirinami trifaziu suvirinimo lygintuvu ВД 306 ir suvirinimo pusautomačiu
FANMIG 280 4N MINOR (311 pav)
a b
311 pav Suvirinimo aparatai ВД 306 (a) ir FANMIG 2804N MINOR (b)
Suvirinimo aparato ВД 306 suvirinimo srovės stiprumas nuo 50 iki 350 A Suvirinimo
pusautomačio FANMIG 2804N MINOR 40ndash290 A
Suvirinimo srovė pasirinkta pagal elektrodų ir elektrodinės vielos gamintojų
rekomendacijas
31
Apvirinimo medžiagos
Noragai buvo apvirinami 7 komercinėmis medžiagomis ir specialiaisiais šešiais pagamintais
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais su skirtingais WC grūdo dydžiais
31 lentelėje pateikta informacija apie glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos cheminę
sudėtį apvirinto sluoksnio kietumą bei elektrodų kainą
31 lentelė Komercinių medžiagų (glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos) kaina apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Medžiagos
kodas
Cheminė sudėtis Kietumas1
HRC
Kaina2
EURkg C Cr Si Mn Mo Nb W B V Ti
11 45 33 08 14 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 59ndash63 1159
12 29ndash35 22ndash27 23 ndash ndash ndash ndash 05ndash15 ndash ndash 58ndash64 377
13 5 23 10 08 20 ndash ndash ndash 06 ndash 60ndash62 131
14 3 63 2 12 ndash ndash ndash ndash 50 48 60ndash62 29
15 42 18 27 ndash 85 9 7 ndash ndash ndash 68ndash70 401
16 01 ndash 01 08 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 62ndash66 159
17 07 ndash 1 2 ndash ndash ndash 45 ndash ndash 65ndash68 1304 1- gamintojo pateiktas kietumas 2ndash kainos nurodytos be PVM (2013 m)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash P 0025004 S 00250035
UAB bdquoAnykščių varisldquo buvo sukurti specialūs elektrodai kurių glaiste buvo įmaišytas
skirtingų grūdelių dydžių volframo karbido grūdeliai Volframo karbido (WC) dydis nurodytas 32
lentelėje Didžiausias grūdelio dydis yra 071 mm
32 lentelė Oslash325 mm elektrodais su skirtingais WC grūdelių dydžiais (31ndash36) apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Electro-
decode
Cheminė sudėtis WC
grūdelio
dydis mm
HV005
GPa
Kietumas
HRC C Si Mn W
31 199 106 071 357 07105 631 52 (49ndash55)
32 122 124 069 237 05hellip0355 652 52 (47ndash57)
33 175 126 075 271 0355hellip018 586 554 (53ndash59)
34 177 118 066 366 018hellip009 577 503 (46ndash54)
35 168 114 061 369 009hellip0045 681 528 (51ndash55)
36 187 107 067 314 gt0045 652 546 (51ndash57)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash Ni ndash 005007 Cr ndash
01011 Ti ndash 00520087 P ndash 0007002 S ndash
00490074
Vertinime naudojant masės kriterijų priimta kad noragų WC-Co kietlydinio antgalių
nudilimas yra vienodas ir santykinai mažas lyginant su apvirinamų sluoksnių nudilimu
32
Tyrimo atlikimo eiliškumas
Po vieną pasveriami trylika noragų ir jų masė surašoma į lenteles Po svėrimo noragų
priekiniai paviršiai apvirinami skirtingais elektrodais Noragams atvėsus jie vėl pasveriami
duomenys surašomi į lentelę taip sužinoma apvirinto metalo masė Taip pat slankmačiu
išmatuojamas kiekvieno norago skerspjūvis skirtingame darbo gylyje (37 pav) Atlikus
matavimus noragai montuojami žemės dirbimo agregate ir įdirbamas 80 ha plotas Po įdirbimo
noragai nuimami nuvalomi ir kiekvienas noragas pasveriamas ir išmatuojami priekiniai darbiniai
paviršiai Palyginus duomenis prieš įdirbimą su duomenimis po įdirbimo masės skirtumo būdu
apskaičiuojamas nudilimas Išmatavus ir pasvėrus noragus jų darbiniai paviršiai atnaujinami juos
apvirinant tais pačiais elektrodais Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas apvirinto
priekinio darbinio paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas
110 ha plotas Po įdirbto ploto noragai nuimami nuvalomi ir sveriami o slankmačiu išmatuojamas
apvirinto sluoksnio storis Atlikus matavimus noragai apvirinami trečią kartą atnaujinant jų
priekinį darbinį paviršių Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas priekinio darbinio
paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas 145 ha plotas Po
šio ploto įdirbimo noragai sveriami ir matuojami kaip ir po praėjusių dvejų įdirbimų Gauti
rezultatai suvedami ir apdorojami bdquoExcelldquo programa
Tam kad tyrimų rezultatai būtų statistiškai patikimi kiekviena medžiaga (5 skirtingi
glaistyti elektrodai 2 skirtingos elektrodinės vielos) buvo apvirinti dviejų noragų priekiniai
paviršiai (pav 39) Noragai apvirinti ta pačia medžiaga padarge buvo montuojami skirtingose
eilėse (34 pav) Po to buvo vykdomi du nepriklausomi vienas nuo kito bandymai Viena
medžiaga apvirintų noragų masės ir linijiniai nudilimai buvo sumuojami ir skaičiuojamas šių
parametrų vidurkis Elektrodine viela (Nr 17) buvo apvirintas vienas noragas todėl rezultatuose
pateikiamas ne vidurkis o vieno norago duomenys
33
4 TYRIMŲ REZULTATAI
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai
Bandinių paviršiuje buvo atliekami kietumo matavimai Rokvelo kietmačiu Bandinio
paviršiaus kietumas matuojamas penkiose vietose įspaudžiant kūgio formos įspaudą
Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pavaizduotas 41 pav
41 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
Didžiausią tarp komercinių medžiagų kietumą turi bandiniai Nr 14 15 17 Jų kietumas
yra apie 61 HRC Mažiausias kietumas yra bandinio Nr 16 Jo paviršiaus kietumas apie 52 HRC
Plieno bdquoHardoxldquo kietumas pateiktas kaip palyginamasis
UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintomis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pateiktas
42 pav
0
10
20
30
40
50
60
70
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 38 HRC
34
42 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
42 pav pateiktuose kietumo matavimo rezultatuose matyti kad didžiausias kietumas yra
bandinių Nr 33 ir 36 Tai yra apie 55 HRC Mažiausią kietumą turi bandinys Nr 34 kietumas ndash
apie 50 HRC
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas
Laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai pagal ASTM G65ndash04 atlikti naudojant guma
pedengtą plieninį diską Šio bandymo metu abrazyvas patenka į dviejų kūnų kontaktą Metodika
ir sąlygos pateiktos 31 punkte Bandymo metu trinties kelias yra 2880 m
Atlikus bandymą didžiausią atsparumą dilimui parodė medžiaga Nr 15 Iš 21 lentelės
matome kad šios medžiagos sluoksnio kietumas yra didžiausias todėl tikėtina ir nudilimas
mažiausias
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
31 32 33 34 35 36
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 34 HRC
35
43 pav Komercinių medžiagų atsparumo abrazyviniam dilimui pagal ASTM G65ndash94
standartą bandymo rezultatai
Dilimui atsparaus plieno Hardox 400 bandinio nudilimas parodo ženklų skirtumą tarp šio
bandinio ir apvirintų sluoksnių
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas
Apvirintų sluoksnių gamybinis bandymai atlikti pagal 32 skyriuje apibūdintą eiliškumą
44 pav pateiktas ant norago užvirinto metalo masė Ši masė sudarė pirmąjį užvirintą sluoksnį
44 pav Komercinėmis medžiagomis užvirintų sluoksnių vidutinė masė
Noragų nudilimas įdirbant 80 ha plotą parodytas pav 45
000
005
010
015
020
025
030
035
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Nu
dil
imas
I g
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
R005 = 02 g
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
17
110 pav SwickndashPerupralm dirvos pjovimo noragėliu schema (Mckyes ir kt 1977)
Kampas η paskaičiuojamas pagal formulę (Kushwaha ir kt 2003)
r
r )09040460036(sin 1
(4)
Išsiaiškinus dirbamos dirvos judėjimą noragėlio paviršiumi sužinoma kaip dyla darbinis
paviršius kontakto su dirva zonoje kokios jėgos veikiančios Žinant šiuos veiksnius pagal norimą
žemės įdirbimo būdą pasirenkami noragėliai Šiems noragėliams sukuriama forma pagal kurią
nudilimas sumažėtų traktoriaus galios poreikis bei degalų sąnaudos ndash minimalios
16 Žemės dirbimo padargų darbo dalių dilimas
Žemės dirbimo agregatų dalių nudilimas priklauso nuo (GuulndashSimonsen ir kt 2002)
darbinės dalies terminio apdirbimo ir jų formos
darbinės dalies darbo sąlygų (darbinio paviršiaus sąlyčio ploto su dirva darbo
greičio arimo gylio dirvos kiečio)
jėgos tarp dirvos ir darbinės dalies paviršiaus ploto
dirvos drėgmės
dirvoje esančių abrazyvinių dalelių kietumo formos ir jų dydžio
dirvos tankio ir kitų mechaninių dirvos savybių
aplinkos veiksnių ir oro sąlygų
18
Išvardinti faktoriai įtakojantys darbo dalių nudilimą susiję su dirvos sudėtimi bei darbinių
dalių konstrukcija Pagrindinė galimybė sumažinti nudilimą yra darbinio paviršiaus kietinimas
tačiau nereikia pamirši kad didelį kietumą turinčios dalys yra trapios
Kasmet pasaulyje ir Lietuvoje įdirbama tūkstančiai hektarų Tyrimai parodė kad išvystytos
pramonės valstybėse dėl dilimo patiriami nuostoliai sudaro iki 4 bendrojo vidaus produkto
(Jankauskas ir kt 2011) 2014 metais Lietuvos BVP siekė 4593 milijardo JAV dolerių
(trading economics 2015) Todėl realūs dilimo sukeliami nuostoliai Lietuvoje sudaro kiek
daugiau nei 18 milijardo JAV dolerių
Turkijoje atlikti tyrimai parodė kad didžiausias nudilimas yra dirvą ariant plūgu
90ndash 210 gha- 1 Antroje vietoje kultivatoriaus noragėlių nudilimas 60ndash120 gha- 1 akėčvirbalių
nudilimas siekia 30ndash70 gha- 1 (Ulusoy E 1981) Giluminio purentuvo nudilimas siekia
23ndash 40 gha- 1 (Bayhan ir kt 1997)
Vienas iš būdų atnaujinti žemės dirbimo detalių paviršių yra apvirinimas glaistytaisiais
elektrodais Turkijos mokslininkai atliko apvirintų paviršių atsparumo dilimui priemolyje Jų
bandymo objektas buvo 4 giluminio purentuvo noragėliai (111 pav) Vienas jų standartinis kitų
paviršiai apvirinti glaistytais elektrodais Apvirinus paviršių kietumas siekė 50 35 3 HRC
Standartinio noragėlio kietumas ndash 05 HRC Apvirinimo elektrodai pasirinkti dėl jų atsparumo
dilimui ir santykinai nedidelės kainos (Bayhan Y 2006)
111 pav Noragėlių nudilmas (Bayhan Y 2006)
Laboratorinio bandymo metu noragėliai įdirbo 3 km darbo kelią (112 pav) Diagramoje
pateiktas noragėlių santykinis nudilimas į hektarą
19
112 pav Noragėlių nudilimas (Bayhan Y 2006)
Galima pastebėti kad didelę įtaką dilimo atsparumui turi paviršiaus kietumas Standartinis
noragėlis kurio kietumas yra 05 HRC nudilo labiausiai Geriausią rezultatą parodė didžiausio
kietumo apvirintas noragėlis (50 HRC)
Atlikti dilimo tyrimai Varmijos universitete Lenkijoje norint palyginti bdquoKvernelandldquo
noragėlius ir kitus apvirintus glaistytaisiais elektrodais (Napiorkowski ir kt 2011) Noragėlių
cheminės sudėtys buvo panašios Glaistytų elektrodų sudėtyje daugiau nei 20 masės sudarė
chromas Bandymo rezultatai pateikti 113 pav
113 pav bdquoKvernelandldquo noragėlio ir kitų apvirintų glaistytaisiais elektrodais nudilimas
(Napiorkowski ir kt 2011)
Bandymo metu paviršių darbo kelias lygus 10 km Abrazyvinė aplinka smėlingas lengvas
priemolis Naudoti glaistytieji elektrodai bdquoAbradur 64ldquo (7 C 17 Mn 242 Cr) bdquoEstelMn60ldquo
20
(44 C 482 Mn 168 Si 296 Cr) bdquoEstelMoNb60ldquo (511 C 102 Mn 146 Si 219
Cr 7 Nb) (Napiorkowski ir kt 2011) Iš bandymo rezultatų matyti kad mažiausiai nudilo
medžiaga bdquoAbradur 64ldquo Šia medžiaga apvirinto paviršiaus kietumas buvo didžiausias
Čekijoje buvo atlikti tyrimai aplydant plūgo norago paviršių Šių tyrimų metu noragai
apvirinti (114 pav) glaistytaisiais elektrodais kurių legiruojantieji elementai yra chromas ir
volframas Bandymas atliktas smėlingoje priemolio dirvoje skirtingais 10 ir 23 dirvos
drėgnumais Darbinis gylis buvo lygus 20 cm o darbinis greitis 11 kmh-1 (Hrabe ir kt 2013)
114 pav Norago stiprinimo schema (Hrabe ir kt 2013)
Linijos (114 pav) rodo užvirintas siūles stiprinant norago paviršių Pagal gautus rezultatus
(116 pav) matyti kad mažiausiai nudilo noragas apvirintas elektrodais turinčiais volframo
sudėtyje (8) M0 kodu pažymėto bandynio nestiprintas jokiais elektrodais
115 pav Glaistytais elektrodais apvirintų noragų nudilimas (Hrabe ir kt 2013)
115 pav pateikti bandymo rezultatai įdirbant dirvą skirtingoje drėgmėje Visais atvejais
dirvos drėgmė sumažino norago nudilimą 116 pav pateikta tyrimų metu užlydyto metalo masė
ir jo savikaina (Hrabe ir kt 2013)
21
116 pav Glaistytaisiais elektrodais apvirintų noragų užlydyto metalo masė ir kaina
(Hrabe ir kt 2013)
Norago kodas M0 nebuvo apvirinamas todėl nerodoma kaina ir masė M3 medžiaga buvo
atspariausia dilimui tačiau užlydo metalo masė buvo didžiausia tarp tirtųjų Pagal šio tyrimo
duomenis galima pasirinkti optimaliausią ir priimtiniausią kainos ir kokybės santykį
17 Žemės dirbimo padargų apvirintų sluosknių įtaka atsparumui dilimui
Padargo dalies atsparumas dilimui priklauso ne tik nuo užvirinto sluoksnio kietumo bet ir
nuo šio sluoksnio storio Slovakijos žemės ūkio universitete atlikti tyrimai norint išssiaiškinti
užvirintų sluoksnių atsparumą dilimui Atlikti laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai į
įtvirtintą abrazyvą Tyrimams paruošti bandiniai užvirinant ant plieno 12 01420 (steel 12 01420)
vieną du ir tris glaistytųjų elektrodų sluoksnius Visų bandomų elektrodų sudėtyje yra anglies (C)
mangano (Mn) chromo (Cr) silicio (Si) kai kuriuose molibdeno (Mo) vanadžio (V) ir boro (B)
(Kotus ir kt 2013)
Bandyme pateikta užvirintų sluosknių išlydyto metalo masė Pastebima kad visų bandinių
pirmojo sluoksnio masė yra didžiausia Užvirinant kitus sluoksnius išlydyto metalo masė mažėja
117 pav pateikta užvirinto pirmojo sluoksnio atsparumas dilimui kuris apskaičiuojamas
kaip santykis plieno 12 01420 (etalonas) nudilimo ir elektrodais apvirinto bandinio nudilimas
taip pat pateiktas pirmojo sluoksnio visų bandomų elektrodų kietumas
22
117 pav Pirmojo užvirinto sluoksnio atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas (Kotus ir
kt 2013)
118 pav matyti kad užvirinus antrą sluoksnį padidėja bandinių kietumas ir nežymiai
padidėja atsparumas dilimui
118 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus du sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
119 pav parodytas atsparumas dilimui ir bandinių kietumas užvirinus tris sluoksnius Šių
bandinių kietumas yra didžiausias iš visų bandytų sluosksnių todėl ir jų astparumas dilimui yra
didesnis
23
119 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus tris sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
Iš pateiktų grafikų matyti kad vienas užvirintas papildomas sluoksnis padidina 30ndash40
kietumo vienetų Dėl to padidėja tiriamo paviršiaus atsparumas dilimui (Kotus ir kt 2013)
18 Informacijos šaltinių apibendrinimas
Atlikus literatūros šaltinių analizę išsiaiškinta kad darbo dalių dilimas dirvoje sukuria
didelius nuostolius kurie gali siekti net 4 šalies bendrojo vidaus produkto Norint sumažinti
išlaidas pirmiausia reikia išsiaiškinti kaip vyksta judėjimas noragėlio paviršiumi ir veikiančiasias
jėgas Tai išsiaiškinus galima parinkti tam tikrą darbinės dalies formą kuri leistų ne tik sumažinti
dilimą bet ir degalų sąnaudas Nagrinėtoje literatūroje pastebėta kad dirbant didžiausiame gylyje
noragėlius reikalinga didesnė traukos jėga dėl didėjančios pasipriešinimo jėgos kuri veikia
darbinius paviršius taip didindama dilimo nuostolius Ypatingą reikšmę darbinio paviršiaus
nudilimui turi dirvos sudėtis
Apžvelgus atliktus bandymus matyti kad laboratorinių bandymų metu gaunami rezultatai
yra geresni nei lauko sąlygomis Tai yra dėl drėgmės atsirandačios po lietaus nepastovios dirvos
sudėties bei dirvoje esančių akmenų kurie gali žymiai padidinti darbinių dalių nudilimus ir
laboratorinio tyrimo metu suteikiamų idealių sąlygų
24
2 TYRIMŲ TIKSLAS IR UŽDAVINIAI
21 Tyrimų tikslas
Ištirti žemės dirbimo noragų apvirintus sluoksnius gautus komerciniais ir specialiaisiais
elektrodais (su skirtingo grūdėtumo volframo karbidu) atsparumą abrazyviniam dilimui
laboratorinėmis bei gamybinėmis sąlygomis
22 Tyrimų uždaviniai
Ištirti pasirinktomis komercinėmis (apvirinimo elektrodais ir elektrodine viela) bei
sukurtomis UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų noragų sluoksnių kietumą
Atlikti laboratorinius apvirintų noragų sluoksnių atsparumo dilimui bandymus
Atlikti dirvos purentuvo noragų apvirintų tiriamosiomis medžiagomis bandymus
gamybinėmis sąlygomis
Ištirti volframo karbido grūdėtumo apvirinto norago sluoksnyje įtaką abrazyviniam
dilimui
25
3 TYRIMŲ METODIKA
31 Laboratorinių tyrimų metodika
Laboratoriniai apvirintų noragų sluoksnių tyrimai atlikti galimai tiksliai sudarant panašias
sąlygas į žemės dirbimo įrangos darbo sąlygas Apvirinti sluoksniai tiriami šiais tyrimais
dilimas kai abrazyvinės dalelės patenka tarp dviejų kūnų (ASTM G65-94)
kietumo matavimas (Rokvelo kietmatis)
Abrazyvinio dilimo bandymas (31 pav) atliekamas abrazyvinėms dalelėms patenkant tarp
dviejų kūnų Bandymo metu 229 mm skersmens guma padengtas plieninis diskas sukasi 200 min-
1 greičiu trinasi į bandinį Bandinio ir gumos kontakto vietoje patenka kvarcinis smėlis (SiO2)
kurio kietumas siekia 800-1100 HV Arbazyvo grūdeliai yra 250-400 μm skersmens Kvarcinio
smėlio srautas 300 gmin-1 bandymo trukmė 20 min Bandinys apkrautas 130 N apkrova
Bandymo metu abrazyvinės dalelės patekusios tarp gumos ir bandinio paviršiaus ardo bandinio
paviršių savo aštriomis briaunomis įsirėždamos į jo paviršių ir atpjaudamos mikroskopines daleles
31 pav Abrazyvinio dilimo tyrimo bandymo schema 1ndashguma padengtas plieninis
diskas 2ndashabrazyvo tiekimo kanalas 3ndashbandinys 4ndashapkrova 5ndashabrazyvas (Reibrad-Verfahren
1994)
Bandinių kietumas matuotas Rokvelo kietmačiu (KDCndash4524) Šiuo būdu į bandinio paviršių
yra įspaudžiamas kūgio formos įspaudas Bandinio paviršiuje padaromi 5 matavimai skirtingose
vietose Iš gautų rezultatų apkaičiuojamas vidurkis
26
32 Gamybiniai apvirintų noragų atsparumo dilimui tyrimai
Dirvos noragų tyrimas atliktas 2013 m rugpjūčio mėn vidurio Lietuvoje 600 ha dirbamos
žemės ūkininko EGikniaus ūkyje Tyrimas atliktas žemės dirbimo padargu bdquoKockerlingldquo
Padargas tempiamas 170 AG traktoriumi bdquoValtra T170ldquo (32 ir 33 pav) Darbo greitis yra
10 km∙h- 1 Vyraujantis šiose apylinkėse dirvos tipas yra išplautžemiai ir rudžemiai o dirvos
sudėtis smėlingas lengvas priemolis (Volungevičius ir kt 2012)
32 pav Traktorius bdquoValtra T170ldquo ir žemės dirbimo padargas Kockerling
33 pav Žemės dirbimo padargas Kockerling
Žemę įdirba 13 noragų išdėstytų dvejomis eilėmis 80 cm atstumu vienas nuo kito tačiau
antros eilės noragai įmontuoti taip kad įdirbtų žemę tarpe tarp pirmos eilės dviejų noragų (34
pav)
27
34 pav Noragų išdėstymo schema (vaizdas iš viršaus)
Noragas žemę įdirba apie 250plusmn5 mm gyliu Žemės dirbimo gylis dirbamoje dirvoje
nustatomas sustabdant padargą darbo metu ir atkasant noragą Po to išmatuojamas atstumas nuo
norago žemiausio antgalio taško iki žemės paviršiaus (35 pav)
35 pav Žemės dirbimo gylio nustatymas
Noragų nudilimas iki ir po įdirbto tam tikro ražienos ploto įvertinamas masių ir linijiniu
metodais Noragai sverti svarstyklėmis (36 pav) KERN FCB 16K02 (matavimo ribos 0ndash16 kg
04 m
48 m
08 m Ag
reg
ato
ju
dėj
imo
kry
pti
s
Noragas 08 m
Traktoriaus ratai
28
tikslumas 02 g) Noragų linijinis nudilimas (pločio ir storio sumažėjimas) matuotas slankmačiu
(36 pav) ШЦ-125ndash005 (matavimo ribos 0ndash125 mm tikslumas 005 mm)
36 pav Nudilimo matavimo priemonės svarstyklės bdquoKern FCB 16K02ldquo ir slankmatis
ШЦndash125ndash005
Noragas sveriamas prieš apvirinimą ir apvirinus jo darbinį paviršių Šių masių skirtumas
parodo kiek yra aplydyto metalo Taip pat noragas pasveriamas baigus įdirbti numatytą plotą
Norago masės iki ir po lauko įdirbimo skirtumas parodo nudilimą
Linijinis nudilimas apskaičiuojamas išmatuojant slankmačiu norago plotį prieš ir po lauko
įdirbimo Norago pločio matavimo pjūviai parodyti 37 pav
37 pav Norago skerspjūvio matavimo skirtingame darbo gylyje pjūviai (ant kontrolinės
plokštės) 1 ndash noragas 2 ndash užvirinti sluoksniai 3 ndash tarpinė detalė 4 ndash kietlydinis
38 paveikslėlyje parodytas norago skerspjūvis kuriame matuojamas jo plotis ir storis
29
38 pav Norago skerspjūvis L ndash norago plotis (kintamas dydis iki 80 mm) H ndash norago
storis (25 mm) Δl ndash apvirinto sluoksnio storis Δh ndash apvirinto sluoksnio plotis
Noragai (39 pav) pagaminti iš spyruoklinio plieno 65Г ГОСТ 1577-93 (25 mm storio lakšto)
termiškai apdirbti 800-820 degС temperatūroje ir atleisti (340ndash380 degС) tikslu gauti
spyruokliuojančias plieno savybes Jų kietumas 285 HB
39 pav Noragas
Noragą sudaro 3 dalys (310 pav) pagrindinė dalis pagaminta iš spyruoklinio plieno tarpinė
detalė (plienas S355) reikalinga prilituoti kietlydinio antgaliui ir pats kietlydininis antgalis
Noragas
Apvirintas
sluoksnis
H+Δh
L+
Δl
H
L
Šoniniai
apvirinti
sluoksniai
30
a b
310 pav Norago smaigalys 1 ndash spyruoklinis plienas 2 ndash tarpinė detalė 3 ndash kietlydininis
antgalis
Apvirinimo įranga
Noragai apvirinami trifaziu suvirinimo lygintuvu ВД 306 ir suvirinimo pusautomačiu
FANMIG 280 4N MINOR (311 pav)
a b
311 pav Suvirinimo aparatai ВД 306 (a) ir FANMIG 2804N MINOR (b)
Suvirinimo aparato ВД 306 suvirinimo srovės stiprumas nuo 50 iki 350 A Suvirinimo
pusautomačio FANMIG 2804N MINOR 40ndash290 A
Suvirinimo srovė pasirinkta pagal elektrodų ir elektrodinės vielos gamintojų
rekomendacijas
31
Apvirinimo medžiagos
Noragai buvo apvirinami 7 komercinėmis medžiagomis ir specialiaisiais šešiais pagamintais
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais su skirtingais WC grūdo dydžiais
31 lentelėje pateikta informacija apie glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos cheminę
sudėtį apvirinto sluoksnio kietumą bei elektrodų kainą
31 lentelė Komercinių medžiagų (glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos) kaina apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Medžiagos
kodas
Cheminė sudėtis Kietumas1
HRC
Kaina2
EURkg C Cr Si Mn Mo Nb W B V Ti
11 45 33 08 14 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 59ndash63 1159
12 29ndash35 22ndash27 23 ndash ndash ndash ndash 05ndash15 ndash ndash 58ndash64 377
13 5 23 10 08 20 ndash ndash ndash 06 ndash 60ndash62 131
14 3 63 2 12 ndash ndash ndash ndash 50 48 60ndash62 29
15 42 18 27 ndash 85 9 7 ndash ndash ndash 68ndash70 401
16 01 ndash 01 08 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 62ndash66 159
17 07 ndash 1 2 ndash ndash ndash 45 ndash ndash 65ndash68 1304 1- gamintojo pateiktas kietumas 2ndash kainos nurodytos be PVM (2013 m)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash P 0025004 S 00250035
UAB bdquoAnykščių varisldquo buvo sukurti specialūs elektrodai kurių glaiste buvo įmaišytas
skirtingų grūdelių dydžių volframo karbido grūdeliai Volframo karbido (WC) dydis nurodytas 32
lentelėje Didžiausias grūdelio dydis yra 071 mm
32 lentelė Oslash325 mm elektrodais su skirtingais WC grūdelių dydžiais (31ndash36) apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Electro-
decode
Cheminė sudėtis WC
grūdelio
dydis mm
HV005
GPa
Kietumas
HRC C Si Mn W
31 199 106 071 357 07105 631 52 (49ndash55)
32 122 124 069 237 05hellip0355 652 52 (47ndash57)
33 175 126 075 271 0355hellip018 586 554 (53ndash59)
34 177 118 066 366 018hellip009 577 503 (46ndash54)
35 168 114 061 369 009hellip0045 681 528 (51ndash55)
36 187 107 067 314 gt0045 652 546 (51ndash57)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash Ni ndash 005007 Cr ndash
01011 Ti ndash 00520087 P ndash 0007002 S ndash
00490074
Vertinime naudojant masės kriterijų priimta kad noragų WC-Co kietlydinio antgalių
nudilimas yra vienodas ir santykinai mažas lyginant su apvirinamų sluoksnių nudilimu
32
Tyrimo atlikimo eiliškumas
Po vieną pasveriami trylika noragų ir jų masė surašoma į lenteles Po svėrimo noragų
priekiniai paviršiai apvirinami skirtingais elektrodais Noragams atvėsus jie vėl pasveriami
duomenys surašomi į lentelę taip sužinoma apvirinto metalo masė Taip pat slankmačiu
išmatuojamas kiekvieno norago skerspjūvis skirtingame darbo gylyje (37 pav) Atlikus
matavimus noragai montuojami žemės dirbimo agregate ir įdirbamas 80 ha plotas Po įdirbimo
noragai nuimami nuvalomi ir kiekvienas noragas pasveriamas ir išmatuojami priekiniai darbiniai
paviršiai Palyginus duomenis prieš įdirbimą su duomenimis po įdirbimo masės skirtumo būdu
apskaičiuojamas nudilimas Išmatavus ir pasvėrus noragus jų darbiniai paviršiai atnaujinami juos
apvirinant tais pačiais elektrodais Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas apvirinto
priekinio darbinio paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas
110 ha plotas Po įdirbto ploto noragai nuimami nuvalomi ir sveriami o slankmačiu išmatuojamas
apvirinto sluoksnio storis Atlikus matavimus noragai apvirinami trečią kartą atnaujinant jų
priekinį darbinį paviršių Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas priekinio darbinio
paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas 145 ha plotas Po
šio ploto įdirbimo noragai sveriami ir matuojami kaip ir po praėjusių dvejų įdirbimų Gauti
rezultatai suvedami ir apdorojami bdquoExcelldquo programa
Tam kad tyrimų rezultatai būtų statistiškai patikimi kiekviena medžiaga (5 skirtingi
glaistyti elektrodai 2 skirtingos elektrodinės vielos) buvo apvirinti dviejų noragų priekiniai
paviršiai (pav 39) Noragai apvirinti ta pačia medžiaga padarge buvo montuojami skirtingose
eilėse (34 pav) Po to buvo vykdomi du nepriklausomi vienas nuo kito bandymai Viena
medžiaga apvirintų noragų masės ir linijiniai nudilimai buvo sumuojami ir skaičiuojamas šių
parametrų vidurkis Elektrodine viela (Nr 17) buvo apvirintas vienas noragas todėl rezultatuose
pateikiamas ne vidurkis o vieno norago duomenys
33
4 TYRIMŲ REZULTATAI
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai
Bandinių paviršiuje buvo atliekami kietumo matavimai Rokvelo kietmačiu Bandinio
paviršiaus kietumas matuojamas penkiose vietose įspaudžiant kūgio formos įspaudą
Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pavaizduotas 41 pav
41 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
Didžiausią tarp komercinių medžiagų kietumą turi bandiniai Nr 14 15 17 Jų kietumas
yra apie 61 HRC Mažiausias kietumas yra bandinio Nr 16 Jo paviršiaus kietumas apie 52 HRC
Plieno bdquoHardoxldquo kietumas pateiktas kaip palyginamasis
UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintomis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pateiktas
42 pav
0
10
20
30
40
50
60
70
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 38 HRC
34
42 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
42 pav pateiktuose kietumo matavimo rezultatuose matyti kad didžiausias kietumas yra
bandinių Nr 33 ir 36 Tai yra apie 55 HRC Mažiausią kietumą turi bandinys Nr 34 kietumas ndash
apie 50 HRC
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas
Laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai pagal ASTM G65ndash04 atlikti naudojant guma
pedengtą plieninį diską Šio bandymo metu abrazyvas patenka į dviejų kūnų kontaktą Metodika
ir sąlygos pateiktos 31 punkte Bandymo metu trinties kelias yra 2880 m
Atlikus bandymą didžiausią atsparumą dilimui parodė medžiaga Nr 15 Iš 21 lentelės
matome kad šios medžiagos sluoksnio kietumas yra didžiausias todėl tikėtina ir nudilimas
mažiausias
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
31 32 33 34 35 36
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 34 HRC
35
43 pav Komercinių medžiagų atsparumo abrazyviniam dilimui pagal ASTM G65ndash94
standartą bandymo rezultatai
Dilimui atsparaus plieno Hardox 400 bandinio nudilimas parodo ženklų skirtumą tarp šio
bandinio ir apvirintų sluoksnių
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas
Apvirintų sluoksnių gamybinis bandymai atlikti pagal 32 skyriuje apibūdintą eiliškumą
44 pav pateiktas ant norago užvirinto metalo masė Ši masė sudarė pirmąjį užvirintą sluoksnį
44 pav Komercinėmis medžiagomis užvirintų sluoksnių vidutinė masė
Noragų nudilimas įdirbant 80 ha plotą parodytas pav 45
000
005
010
015
020
025
030
035
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Nu
dil
imas
I g
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
R005 = 02 g
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
18
Išvardinti faktoriai įtakojantys darbo dalių nudilimą susiję su dirvos sudėtimi bei darbinių
dalių konstrukcija Pagrindinė galimybė sumažinti nudilimą yra darbinio paviršiaus kietinimas
tačiau nereikia pamirši kad didelį kietumą turinčios dalys yra trapios
Kasmet pasaulyje ir Lietuvoje įdirbama tūkstančiai hektarų Tyrimai parodė kad išvystytos
pramonės valstybėse dėl dilimo patiriami nuostoliai sudaro iki 4 bendrojo vidaus produkto
(Jankauskas ir kt 2011) 2014 metais Lietuvos BVP siekė 4593 milijardo JAV dolerių
(trading economics 2015) Todėl realūs dilimo sukeliami nuostoliai Lietuvoje sudaro kiek
daugiau nei 18 milijardo JAV dolerių
Turkijoje atlikti tyrimai parodė kad didžiausias nudilimas yra dirvą ariant plūgu
90ndash 210 gha- 1 Antroje vietoje kultivatoriaus noragėlių nudilimas 60ndash120 gha- 1 akėčvirbalių
nudilimas siekia 30ndash70 gha- 1 (Ulusoy E 1981) Giluminio purentuvo nudilimas siekia
23ndash 40 gha- 1 (Bayhan ir kt 1997)
Vienas iš būdų atnaujinti žemės dirbimo detalių paviršių yra apvirinimas glaistytaisiais
elektrodais Turkijos mokslininkai atliko apvirintų paviršių atsparumo dilimui priemolyje Jų
bandymo objektas buvo 4 giluminio purentuvo noragėliai (111 pav) Vienas jų standartinis kitų
paviršiai apvirinti glaistytais elektrodais Apvirinus paviršių kietumas siekė 50 35 3 HRC
Standartinio noragėlio kietumas ndash 05 HRC Apvirinimo elektrodai pasirinkti dėl jų atsparumo
dilimui ir santykinai nedidelės kainos (Bayhan Y 2006)
111 pav Noragėlių nudilmas (Bayhan Y 2006)
Laboratorinio bandymo metu noragėliai įdirbo 3 km darbo kelią (112 pav) Diagramoje
pateiktas noragėlių santykinis nudilimas į hektarą
19
112 pav Noragėlių nudilimas (Bayhan Y 2006)
Galima pastebėti kad didelę įtaką dilimo atsparumui turi paviršiaus kietumas Standartinis
noragėlis kurio kietumas yra 05 HRC nudilo labiausiai Geriausią rezultatą parodė didžiausio
kietumo apvirintas noragėlis (50 HRC)
Atlikti dilimo tyrimai Varmijos universitete Lenkijoje norint palyginti bdquoKvernelandldquo
noragėlius ir kitus apvirintus glaistytaisiais elektrodais (Napiorkowski ir kt 2011) Noragėlių
cheminės sudėtys buvo panašios Glaistytų elektrodų sudėtyje daugiau nei 20 masės sudarė
chromas Bandymo rezultatai pateikti 113 pav
113 pav bdquoKvernelandldquo noragėlio ir kitų apvirintų glaistytaisiais elektrodais nudilimas
(Napiorkowski ir kt 2011)
Bandymo metu paviršių darbo kelias lygus 10 km Abrazyvinė aplinka smėlingas lengvas
priemolis Naudoti glaistytieji elektrodai bdquoAbradur 64ldquo (7 C 17 Mn 242 Cr) bdquoEstelMn60ldquo
20
(44 C 482 Mn 168 Si 296 Cr) bdquoEstelMoNb60ldquo (511 C 102 Mn 146 Si 219
Cr 7 Nb) (Napiorkowski ir kt 2011) Iš bandymo rezultatų matyti kad mažiausiai nudilo
medžiaga bdquoAbradur 64ldquo Šia medžiaga apvirinto paviršiaus kietumas buvo didžiausias
Čekijoje buvo atlikti tyrimai aplydant plūgo norago paviršių Šių tyrimų metu noragai
apvirinti (114 pav) glaistytaisiais elektrodais kurių legiruojantieji elementai yra chromas ir
volframas Bandymas atliktas smėlingoje priemolio dirvoje skirtingais 10 ir 23 dirvos
drėgnumais Darbinis gylis buvo lygus 20 cm o darbinis greitis 11 kmh-1 (Hrabe ir kt 2013)
114 pav Norago stiprinimo schema (Hrabe ir kt 2013)
Linijos (114 pav) rodo užvirintas siūles stiprinant norago paviršių Pagal gautus rezultatus
(116 pav) matyti kad mažiausiai nudilo noragas apvirintas elektrodais turinčiais volframo
sudėtyje (8) M0 kodu pažymėto bandynio nestiprintas jokiais elektrodais
115 pav Glaistytais elektrodais apvirintų noragų nudilimas (Hrabe ir kt 2013)
115 pav pateikti bandymo rezultatai įdirbant dirvą skirtingoje drėgmėje Visais atvejais
dirvos drėgmė sumažino norago nudilimą 116 pav pateikta tyrimų metu užlydyto metalo masė
ir jo savikaina (Hrabe ir kt 2013)
21
116 pav Glaistytaisiais elektrodais apvirintų noragų užlydyto metalo masė ir kaina
(Hrabe ir kt 2013)
Norago kodas M0 nebuvo apvirinamas todėl nerodoma kaina ir masė M3 medžiaga buvo
atspariausia dilimui tačiau užlydo metalo masė buvo didžiausia tarp tirtųjų Pagal šio tyrimo
duomenis galima pasirinkti optimaliausią ir priimtiniausią kainos ir kokybės santykį
17 Žemės dirbimo padargų apvirintų sluosknių įtaka atsparumui dilimui
Padargo dalies atsparumas dilimui priklauso ne tik nuo užvirinto sluoksnio kietumo bet ir
nuo šio sluoksnio storio Slovakijos žemės ūkio universitete atlikti tyrimai norint išssiaiškinti
užvirintų sluoksnių atsparumą dilimui Atlikti laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai į
įtvirtintą abrazyvą Tyrimams paruošti bandiniai užvirinant ant plieno 12 01420 (steel 12 01420)
vieną du ir tris glaistytųjų elektrodų sluoksnius Visų bandomų elektrodų sudėtyje yra anglies (C)
mangano (Mn) chromo (Cr) silicio (Si) kai kuriuose molibdeno (Mo) vanadžio (V) ir boro (B)
(Kotus ir kt 2013)
Bandyme pateikta užvirintų sluosknių išlydyto metalo masė Pastebima kad visų bandinių
pirmojo sluoksnio masė yra didžiausia Užvirinant kitus sluoksnius išlydyto metalo masė mažėja
117 pav pateikta užvirinto pirmojo sluoksnio atsparumas dilimui kuris apskaičiuojamas
kaip santykis plieno 12 01420 (etalonas) nudilimo ir elektrodais apvirinto bandinio nudilimas
taip pat pateiktas pirmojo sluoksnio visų bandomų elektrodų kietumas
22
117 pav Pirmojo užvirinto sluoksnio atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas (Kotus ir
kt 2013)
118 pav matyti kad užvirinus antrą sluoksnį padidėja bandinių kietumas ir nežymiai
padidėja atsparumas dilimui
118 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus du sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
119 pav parodytas atsparumas dilimui ir bandinių kietumas užvirinus tris sluoksnius Šių
bandinių kietumas yra didžiausias iš visų bandytų sluosksnių todėl ir jų astparumas dilimui yra
didesnis
23
119 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus tris sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
Iš pateiktų grafikų matyti kad vienas užvirintas papildomas sluoksnis padidina 30ndash40
kietumo vienetų Dėl to padidėja tiriamo paviršiaus atsparumas dilimui (Kotus ir kt 2013)
18 Informacijos šaltinių apibendrinimas
Atlikus literatūros šaltinių analizę išsiaiškinta kad darbo dalių dilimas dirvoje sukuria
didelius nuostolius kurie gali siekti net 4 šalies bendrojo vidaus produkto Norint sumažinti
išlaidas pirmiausia reikia išsiaiškinti kaip vyksta judėjimas noragėlio paviršiumi ir veikiančiasias
jėgas Tai išsiaiškinus galima parinkti tam tikrą darbinės dalies formą kuri leistų ne tik sumažinti
dilimą bet ir degalų sąnaudas Nagrinėtoje literatūroje pastebėta kad dirbant didžiausiame gylyje
noragėlius reikalinga didesnė traukos jėga dėl didėjančios pasipriešinimo jėgos kuri veikia
darbinius paviršius taip didindama dilimo nuostolius Ypatingą reikšmę darbinio paviršiaus
nudilimui turi dirvos sudėtis
Apžvelgus atliktus bandymus matyti kad laboratorinių bandymų metu gaunami rezultatai
yra geresni nei lauko sąlygomis Tai yra dėl drėgmės atsirandačios po lietaus nepastovios dirvos
sudėties bei dirvoje esančių akmenų kurie gali žymiai padidinti darbinių dalių nudilimus ir
laboratorinio tyrimo metu suteikiamų idealių sąlygų
24
2 TYRIMŲ TIKSLAS IR UŽDAVINIAI
21 Tyrimų tikslas
Ištirti žemės dirbimo noragų apvirintus sluoksnius gautus komerciniais ir specialiaisiais
elektrodais (su skirtingo grūdėtumo volframo karbidu) atsparumą abrazyviniam dilimui
laboratorinėmis bei gamybinėmis sąlygomis
22 Tyrimų uždaviniai
Ištirti pasirinktomis komercinėmis (apvirinimo elektrodais ir elektrodine viela) bei
sukurtomis UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų noragų sluoksnių kietumą
Atlikti laboratorinius apvirintų noragų sluoksnių atsparumo dilimui bandymus
Atlikti dirvos purentuvo noragų apvirintų tiriamosiomis medžiagomis bandymus
gamybinėmis sąlygomis
Ištirti volframo karbido grūdėtumo apvirinto norago sluoksnyje įtaką abrazyviniam
dilimui
25
3 TYRIMŲ METODIKA
31 Laboratorinių tyrimų metodika
Laboratoriniai apvirintų noragų sluoksnių tyrimai atlikti galimai tiksliai sudarant panašias
sąlygas į žemės dirbimo įrangos darbo sąlygas Apvirinti sluoksniai tiriami šiais tyrimais
dilimas kai abrazyvinės dalelės patenka tarp dviejų kūnų (ASTM G65-94)
kietumo matavimas (Rokvelo kietmatis)
Abrazyvinio dilimo bandymas (31 pav) atliekamas abrazyvinėms dalelėms patenkant tarp
dviejų kūnų Bandymo metu 229 mm skersmens guma padengtas plieninis diskas sukasi 200 min-
1 greičiu trinasi į bandinį Bandinio ir gumos kontakto vietoje patenka kvarcinis smėlis (SiO2)
kurio kietumas siekia 800-1100 HV Arbazyvo grūdeliai yra 250-400 μm skersmens Kvarcinio
smėlio srautas 300 gmin-1 bandymo trukmė 20 min Bandinys apkrautas 130 N apkrova
Bandymo metu abrazyvinės dalelės patekusios tarp gumos ir bandinio paviršiaus ardo bandinio
paviršių savo aštriomis briaunomis įsirėždamos į jo paviršių ir atpjaudamos mikroskopines daleles
31 pav Abrazyvinio dilimo tyrimo bandymo schema 1ndashguma padengtas plieninis
diskas 2ndashabrazyvo tiekimo kanalas 3ndashbandinys 4ndashapkrova 5ndashabrazyvas (Reibrad-Verfahren
1994)
Bandinių kietumas matuotas Rokvelo kietmačiu (KDCndash4524) Šiuo būdu į bandinio paviršių
yra įspaudžiamas kūgio formos įspaudas Bandinio paviršiuje padaromi 5 matavimai skirtingose
vietose Iš gautų rezultatų apkaičiuojamas vidurkis
26
32 Gamybiniai apvirintų noragų atsparumo dilimui tyrimai
Dirvos noragų tyrimas atliktas 2013 m rugpjūčio mėn vidurio Lietuvoje 600 ha dirbamos
žemės ūkininko EGikniaus ūkyje Tyrimas atliktas žemės dirbimo padargu bdquoKockerlingldquo
Padargas tempiamas 170 AG traktoriumi bdquoValtra T170ldquo (32 ir 33 pav) Darbo greitis yra
10 km∙h- 1 Vyraujantis šiose apylinkėse dirvos tipas yra išplautžemiai ir rudžemiai o dirvos
sudėtis smėlingas lengvas priemolis (Volungevičius ir kt 2012)
32 pav Traktorius bdquoValtra T170ldquo ir žemės dirbimo padargas Kockerling
33 pav Žemės dirbimo padargas Kockerling
Žemę įdirba 13 noragų išdėstytų dvejomis eilėmis 80 cm atstumu vienas nuo kito tačiau
antros eilės noragai įmontuoti taip kad įdirbtų žemę tarpe tarp pirmos eilės dviejų noragų (34
pav)
27
34 pav Noragų išdėstymo schema (vaizdas iš viršaus)
Noragas žemę įdirba apie 250plusmn5 mm gyliu Žemės dirbimo gylis dirbamoje dirvoje
nustatomas sustabdant padargą darbo metu ir atkasant noragą Po to išmatuojamas atstumas nuo
norago žemiausio antgalio taško iki žemės paviršiaus (35 pav)
35 pav Žemės dirbimo gylio nustatymas
Noragų nudilimas iki ir po įdirbto tam tikro ražienos ploto įvertinamas masių ir linijiniu
metodais Noragai sverti svarstyklėmis (36 pav) KERN FCB 16K02 (matavimo ribos 0ndash16 kg
04 m
48 m
08 m Ag
reg
ato
ju
dėj
imo
kry
pti
s
Noragas 08 m
Traktoriaus ratai
28
tikslumas 02 g) Noragų linijinis nudilimas (pločio ir storio sumažėjimas) matuotas slankmačiu
(36 pav) ШЦ-125ndash005 (matavimo ribos 0ndash125 mm tikslumas 005 mm)
36 pav Nudilimo matavimo priemonės svarstyklės bdquoKern FCB 16K02ldquo ir slankmatis
ШЦndash125ndash005
Noragas sveriamas prieš apvirinimą ir apvirinus jo darbinį paviršių Šių masių skirtumas
parodo kiek yra aplydyto metalo Taip pat noragas pasveriamas baigus įdirbti numatytą plotą
Norago masės iki ir po lauko įdirbimo skirtumas parodo nudilimą
Linijinis nudilimas apskaičiuojamas išmatuojant slankmačiu norago plotį prieš ir po lauko
įdirbimo Norago pločio matavimo pjūviai parodyti 37 pav
37 pav Norago skerspjūvio matavimo skirtingame darbo gylyje pjūviai (ant kontrolinės
plokštės) 1 ndash noragas 2 ndash užvirinti sluoksniai 3 ndash tarpinė detalė 4 ndash kietlydinis
38 paveikslėlyje parodytas norago skerspjūvis kuriame matuojamas jo plotis ir storis
29
38 pav Norago skerspjūvis L ndash norago plotis (kintamas dydis iki 80 mm) H ndash norago
storis (25 mm) Δl ndash apvirinto sluoksnio storis Δh ndash apvirinto sluoksnio plotis
Noragai (39 pav) pagaminti iš spyruoklinio plieno 65Г ГОСТ 1577-93 (25 mm storio lakšto)
termiškai apdirbti 800-820 degС temperatūroje ir atleisti (340ndash380 degС) tikslu gauti
spyruokliuojančias plieno savybes Jų kietumas 285 HB
39 pav Noragas
Noragą sudaro 3 dalys (310 pav) pagrindinė dalis pagaminta iš spyruoklinio plieno tarpinė
detalė (plienas S355) reikalinga prilituoti kietlydinio antgaliui ir pats kietlydininis antgalis
Noragas
Apvirintas
sluoksnis
H+Δh
L+
Δl
H
L
Šoniniai
apvirinti
sluoksniai
30
a b
310 pav Norago smaigalys 1 ndash spyruoklinis plienas 2 ndash tarpinė detalė 3 ndash kietlydininis
antgalis
Apvirinimo įranga
Noragai apvirinami trifaziu suvirinimo lygintuvu ВД 306 ir suvirinimo pusautomačiu
FANMIG 280 4N MINOR (311 pav)
a b
311 pav Suvirinimo aparatai ВД 306 (a) ir FANMIG 2804N MINOR (b)
Suvirinimo aparato ВД 306 suvirinimo srovės stiprumas nuo 50 iki 350 A Suvirinimo
pusautomačio FANMIG 2804N MINOR 40ndash290 A
Suvirinimo srovė pasirinkta pagal elektrodų ir elektrodinės vielos gamintojų
rekomendacijas
31
Apvirinimo medžiagos
Noragai buvo apvirinami 7 komercinėmis medžiagomis ir specialiaisiais šešiais pagamintais
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais su skirtingais WC grūdo dydžiais
31 lentelėje pateikta informacija apie glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos cheminę
sudėtį apvirinto sluoksnio kietumą bei elektrodų kainą
31 lentelė Komercinių medžiagų (glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos) kaina apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Medžiagos
kodas
Cheminė sudėtis Kietumas1
HRC
Kaina2
EURkg C Cr Si Mn Mo Nb W B V Ti
11 45 33 08 14 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 59ndash63 1159
12 29ndash35 22ndash27 23 ndash ndash ndash ndash 05ndash15 ndash ndash 58ndash64 377
13 5 23 10 08 20 ndash ndash ndash 06 ndash 60ndash62 131
14 3 63 2 12 ndash ndash ndash ndash 50 48 60ndash62 29
15 42 18 27 ndash 85 9 7 ndash ndash ndash 68ndash70 401
16 01 ndash 01 08 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 62ndash66 159
17 07 ndash 1 2 ndash ndash ndash 45 ndash ndash 65ndash68 1304 1- gamintojo pateiktas kietumas 2ndash kainos nurodytos be PVM (2013 m)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash P 0025004 S 00250035
UAB bdquoAnykščių varisldquo buvo sukurti specialūs elektrodai kurių glaiste buvo įmaišytas
skirtingų grūdelių dydžių volframo karbido grūdeliai Volframo karbido (WC) dydis nurodytas 32
lentelėje Didžiausias grūdelio dydis yra 071 mm
32 lentelė Oslash325 mm elektrodais su skirtingais WC grūdelių dydžiais (31ndash36) apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Electro-
decode
Cheminė sudėtis WC
grūdelio
dydis mm
HV005
GPa
Kietumas
HRC C Si Mn W
31 199 106 071 357 07105 631 52 (49ndash55)
32 122 124 069 237 05hellip0355 652 52 (47ndash57)
33 175 126 075 271 0355hellip018 586 554 (53ndash59)
34 177 118 066 366 018hellip009 577 503 (46ndash54)
35 168 114 061 369 009hellip0045 681 528 (51ndash55)
36 187 107 067 314 gt0045 652 546 (51ndash57)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash Ni ndash 005007 Cr ndash
01011 Ti ndash 00520087 P ndash 0007002 S ndash
00490074
Vertinime naudojant masės kriterijų priimta kad noragų WC-Co kietlydinio antgalių
nudilimas yra vienodas ir santykinai mažas lyginant su apvirinamų sluoksnių nudilimu
32
Tyrimo atlikimo eiliškumas
Po vieną pasveriami trylika noragų ir jų masė surašoma į lenteles Po svėrimo noragų
priekiniai paviršiai apvirinami skirtingais elektrodais Noragams atvėsus jie vėl pasveriami
duomenys surašomi į lentelę taip sužinoma apvirinto metalo masė Taip pat slankmačiu
išmatuojamas kiekvieno norago skerspjūvis skirtingame darbo gylyje (37 pav) Atlikus
matavimus noragai montuojami žemės dirbimo agregate ir įdirbamas 80 ha plotas Po įdirbimo
noragai nuimami nuvalomi ir kiekvienas noragas pasveriamas ir išmatuojami priekiniai darbiniai
paviršiai Palyginus duomenis prieš įdirbimą su duomenimis po įdirbimo masės skirtumo būdu
apskaičiuojamas nudilimas Išmatavus ir pasvėrus noragus jų darbiniai paviršiai atnaujinami juos
apvirinant tais pačiais elektrodais Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas apvirinto
priekinio darbinio paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas
110 ha plotas Po įdirbto ploto noragai nuimami nuvalomi ir sveriami o slankmačiu išmatuojamas
apvirinto sluoksnio storis Atlikus matavimus noragai apvirinami trečią kartą atnaujinant jų
priekinį darbinį paviršių Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas priekinio darbinio
paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas 145 ha plotas Po
šio ploto įdirbimo noragai sveriami ir matuojami kaip ir po praėjusių dvejų įdirbimų Gauti
rezultatai suvedami ir apdorojami bdquoExcelldquo programa
Tam kad tyrimų rezultatai būtų statistiškai patikimi kiekviena medžiaga (5 skirtingi
glaistyti elektrodai 2 skirtingos elektrodinės vielos) buvo apvirinti dviejų noragų priekiniai
paviršiai (pav 39) Noragai apvirinti ta pačia medžiaga padarge buvo montuojami skirtingose
eilėse (34 pav) Po to buvo vykdomi du nepriklausomi vienas nuo kito bandymai Viena
medžiaga apvirintų noragų masės ir linijiniai nudilimai buvo sumuojami ir skaičiuojamas šių
parametrų vidurkis Elektrodine viela (Nr 17) buvo apvirintas vienas noragas todėl rezultatuose
pateikiamas ne vidurkis o vieno norago duomenys
33
4 TYRIMŲ REZULTATAI
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai
Bandinių paviršiuje buvo atliekami kietumo matavimai Rokvelo kietmačiu Bandinio
paviršiaus kietumas matuojamas penkiose vietose įspaudžiant kūgio formos įspaudą
Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pavaizduotas 41 pav
41 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
Didžiausią tarp komercinių medžiagų kietumą turi bandiniai Nr 14 15 17 Jų kietumas
yra apie 61 HRC Mažiausias kietumas yra bandinio Nr 16 Jo paviršiaus kietumas apie 52 HRC
Plieno bdquoHardoxldquo kietumas pateiktas kaip palyginamasis
UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintomis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pateiktas
42 pav
0
10
20
30
40
50
60
70
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 38 HRC
34
42 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
42 pav pateiktuose kietumo matavimo rezultatuose matyti kad didžiausias kietumas yra
bandinių Nr 33 ir 36 Tai yra apie 55 HRC Mažiausią kietumą turi bandinys Nr 34 kietumas ndash
apie 50 HRC
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas
Laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai pagal ASTM G65ndash04 atlikti naudojant guma
pedengtą plieninį diską Šio bandymo metu abrazyvas patenka į dviejų kūnų kontaktą Metodika
ir sąlygos pateiktos 31 punkte Bandymo metu trinties kelias yra 2880 m
Atlikus bandymą didžiausią atsparumą dilimui parodė medžiaga Nr 15 Iš 21 lentelės
matome kad šios medžiagos sluoksnio kietumas yra didžiausias todėl tikėtina ir nudilimas
mažiausias
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
31 32 33 34 35 36
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 34 HRC
35
43 pav Komercinių medžiagų atsparumo abrazyviniam dilimui pagal ASTM G65ndash94
standartą bandymo rezultatai
Dilimui atsparaus plieno Hardox 400 bandinio nudilimas parodo ženklų skirtumą tarp šio
bandinio ir apvirintų sluoksnių
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas
Apvirintų sluoksnių gamybinis bandymai atlikti pagal 32 skyriuje apibūdintą eiliškumą
44 pav pateiktas ant norago užvirinto metalo masė Ši masė sudarė pirmąjį užvirintą sluoksnį
44 pav Komercinėmis medžiagomis užvirintų sluoksnių vidutinė masė
Noragų nudilimas įdirbant 80 ha plotą parodytas pav 45
000
005
010
015
020
025
030
035
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Nu
dil
imas
I g
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
R005 = 02 g
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
19
112 pav Noragėlių nudilimas (Bayhan Y 2006)
Galima pastebėti kad didelę įtaką dilimo atsparumui turi paviršiaus kietumas Standartinis
noragėlis kurio kietumas yra 05 HRC nudilo labiausiai Geriausią rezultatą parodė didžiausio
kietumo apvirintas noragėlis (50 HRC)
Atlikti dilimo tyrimai Varmijos universitete Lenkijoje norint palyginti bdquoKvernelandldquo
noragėlius ir kitus apvirintus glaistytaisiais elektrodais (Napiorkowski ir kt 2011) Noragėlių
cheminės sudėtys buvo panašios Glaistytų elektrodų sudėtyje daugiau nei 20 masės sudarė
chromas Bandymo rezultatai pateikti 113 pav
113 pav bdquoKvernelandldquo noragėlio ir kitų apvirintų glaistytaisiais elektrodais nudilimas
(Napiorkowski ir kt 2011)
Bandymo metu paviršių darbo kelias lygus 10 km Abrazyvinė aplinka smėlingas lengvas
priemolis Naudoti glaistytieji elektrodai bdquoAbradur 64ldquo (7 C 17 Mn 242 Cr) bdquoEstelMn60ldquo
20
(44 C 482 Mn 168 Si 296 Cr) bdquoEstelMoNb60ldquo (511 C 102 Mn 146 Si 219
Cr 7 Nb) (Napiorkowski ir kt 2011) Iš bandymo rezultatų matyti kad mažiausiai nudilo
medžiaga bdquoAbradur 64ldquo Šia medžiaga apvirinto paviršiaus kietumas buvo didžiausias
Čekijoje buvo atlikti tyrimai aplydant plūgo norago paviršių Šių tyrimų metu noragai
apvirinti (114 pav) glaistytaisiais elektrodais kurių legiruojantieji elementai yra chromas ir
volframas Bandymas atliktas smėlingoje priemolio dirvoje skirtingais 10 ir 23 dirvos
drėgnumais Darbinis gylis buvo lygus 20 cm o darbinis greitis 11 kmh-1 (Hrabe ir kt 2013)
114 pav Norago stiprinimo schema (Hrabe ir kt 2013)
Linijos (114 pav) rodo užvirintas siūles stiprinant norago paviršių Pagal gautus rezultatus
(116 pav) matyti kad mažiausiai nudilo noragas apvirintas elektrodais turinčiais volframo
sudėtyje (8) M0 kodu pažymėto bandynio nestiprintas jokiais elektrodais
115 pav Glaistytais elektrodais apvirintų noragų nudilimas (Hrabe ir kt 2013)
115 pav pateikti bandymo rezultatai įdirbant dirvą skirtingoje drėgmėje Visais atvejais
dirvos drėgmė sumažino norago nudilimą 116 pav pateikta tyrimų metu užlydyto metalo masė
ir jo savikaina (Hrabe ir kt 2013)
21
116 pav Glaistytaisiais elektrodais apvirintų noragų užlydyto metalo masė ir kaina
(Hrabe ir kt 2013)
Norago kodas M0 nebuvo apvirinamas todėl nerodoma kaina ir masė M3 medžiaga buvo
atspariausia dilimui tačiau užlydo metalo masė buvo didžiausia tarp tirtųjų Pagal šio tyrimo
duomenis galima pasirinkti optimaliausią ir priimtiniausią kainos ir kokybės santykį
17 Žemės dirbimo padargų apvirintų sluosknių įtaka atsparumui dilimui
Padargo dalies atsparumas dilimui priklauso ne tik nuo užvirinto sluoksnio kietumo bet ir
nuo šio sluoksnio storio Slovakijos žemės ūkio universitete atlikti tyrimai norint išssiaiškinti
užvirintų sluoksnių atsparumą dilimui Atlikti laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai į
įtvirtintą abrazyvą Tyrimams paruošti bandiniai užvirinant ant plieno 12 01420 (steel 12 01420)
vieną du ir tris glaistytųjų elektrodų sluoksnius Visų bandomų elektrodų sudėtyje yra anglies (C)
mangano (Mn) chromo (Cr) silicio (Si) kai kuriuose molibdeno (Mo) vanadžio (V) ir boro (B)
(Kotus ir kt 2013)
Bandyme pateikta užvirintų sluosknių išlydyto metalo masė Pastebima kad visų bandinių
pirmojo sluoksnio masė yra didžiausia Užvirinant kitus sluoksnius išlydyto metalo masė mažėja
117 pav pateikta užvirinto pirmojo sluoksnio atsparumas dilimui kuris apskaičiuojamas
kaip santykis plieno 12 01420 (etalonas) nudilimo ir elektrodais apvirinto bandinio nudilimas
taip pat pateiktas pirmojo sluoksnio visų bandomų elektrodų kietumas
22
117 pav Pirmojo užvirinto sluoksnio atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas (Kotus ir
kt 2013)
118 pav matyti kad užvirinus antrą sluoksnį padidėja bandinių kietumas ir nežymiai
padidėja atsparumas dilimui
118 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus du sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
119 pav parodytas atsparumas dilimui ir bandinių kietumas užvirinus tris sluoksnius Šių
bandinių kietumas yra didžiausias iš visų bandytų sluosksnių todėl ir jų astparumas dilimui yra
didesnis
23
119 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus tris sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
Iš pateiktų grafikų matyti kad vienas užvirintas papildomas sluoksnis padidina 30ndash40
kietumo vienetų Dėl to padidėja tiriamo paviršiaus atsparumas dilimui (Kotus ir kt 2013)
18 Informacijos šaltinių apibendrinimas
Atlikus literatūros šaltinių analizę išsiaiškinta kad darbo dalių dilimas dirvoje sukuria
didelius nuostolius kurie gali siekti net 4 šalies bendrojo vidaus produkto Norint sumažinti
išlaidas pirmiausia reikia išsiaiškinti kaip vyksta judėjimas noragėlio paviršiumi ir veikiančiasias
jėgas Tai išsiaiškinus galima parinkti tam tikrą darbinės dalies formą kuri leistų ne tik sumažinti
dilimą bet ir degalų sąnaudas Nagrinėtoje literatūroje pastebėta kad dirbant didžiausiame gylyje
noragėlius reikalinga didesnė traukos jėga dėl didėjančios pasipriešinimo jėgos kuri veikia
darbinius paviršius taip didindama dilimo nuostolius Ypatingą reikšmę darbinio paviršiaus
nudilimui turi dirvos sudėtis
Apžvelgus atliktus bandymus matyti kad laboratorinių bandymų metu gaunami rezultatai
yra geresni nei lauko sąlygomis Tai yra dėl drėgmės atsirandačios po lietaus nepastovios dirvos
sudėties bei dirvoje esančių akmenų kurie gali žymiai padidinti darbinių dalių nudilimus ir
laboratorinio tyrimo metu suteikiamų idealių sąlygų
24
2 TYRIMŲ TIKSLAS IR UŽDAVINIAI
21 Tyrimų tikslas
Ištirti žemės dirbimo noragų apvirintus sluoksnius gautus komerciniais ir specialiaisiais
elektrodais (su skirtingo grūdėtumo volframo karbidu) atsparumą abrazyviniam dilimui
laboratorinėmis bei gamybinėmis sąlygomis
22 Tyrimų uždaviniai
Ištirti pasirinktomis komercinėmis (apvirinimo elektrodais ir elektrodine viela) bei
sukurtomis UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų noragų sluoksnių kietumą
Atlikti laboratorinius apvirintų noragų sluoksnių atsparumo dilimui bandymus
Atlikti dirvos purentuvo noragų apvirintų tiriamosiomis medžiagomis bandymus
gamybinėmis sąlygomis
Ištirti volframo karbido grūdėtumo apvirinto norago sluoksnyje įtaką abrazyviniam
dilimui
25
3 TYRIMŲ METODIKA
31 Laboratorinių tyrimų metodika
Laboratoriniai apvirintų noragų sluoksnių tyrimai atlikti galimai tiksliai sudarant panašias
sąlygas į žemės dirbimo įrangos darbo sąlygas Apvirinti sluoksniai tiriami šiais tyrimais
dilimas kai abrazyvinės dalelės patenka tarp dviejų kūnų (ASTM G65-94)
kietumo matavimas (Rokvelo kietmatis)
Abrazyvinio dilimo bandymas (31 pav) atliekamas abrazyvinėms dalelėms patenkant tarp
dviejų kūnų Bandymo metu 229 mm skersmens guma padengtas plieninis diskas sukasi 200 min-
1 greičiu trinasi į bandinį Bandinio ir gumos kontakto vietoje patenka kvarcinis smėlis (SiO2)
kurio kietumas siekia 800-1100 HV Arbazyvo grūdeliai yra 250-400 μm skersmens Kvarcinio
smėlio srautas 300 gmin-1 bandymo trukmė 20 min Bandinys apkrautas 130 N apkrova
Bandymo metu abrazyvinės dalelės patekusios tarp gumos ir bandinio paviršiaus ardo bandinio
paviršių savo aštriomis briaunomis įsirėždamos į jo paviršių ir atpjaudamos mikroskopines daleles
31 pav Abrazyvinio dilimo tyrimo bandymo schema 1ndashguma padengtas plieninis
diskas 2ndashabrazyvo tiekimo kanalas 3ndashbandinys 4ndashapkrova 5ndashabrazyvas (Reibrad-Verfahren
1994)
Bandinių kietumas matuotas Rokvelo kietmačiu (KDCndash4524) Šiuo būdu į bandinio paviršių
yra įspaudžiamas kūgio formos įspaudas Bandinio paviršiuje padaromi 5 matavimai skirtingose
vietose Iš gautų rezultatų apkaičiuojamas vidurkis
26
32 Gamybiniai apvirintų noragų atsparumo dilimui tyrimai
Dirvos noragų tyrimas atliktas 2013 m rugpjūčio mėn vidurio Lietuvoje 600 ha dirbamos
žemės ūkininko EGikniaus ūkyje Tyrimas atliktas žemės dirbimo padargu bdquoKockerlingldquo
Padargas tempiamas 170 AG traktoriumi bdquoValtra T170ldquo (32 ir 33 pav) Darbo greitis yra
10 km∙h- 1 Vyraujantis šiose apylinkėse dirvos tipas yra išplautžemiai ir rudžemiai o dirvos
sudėtis smėlingas lengvas priemolis (Volungevičius ir kt 2012)
32 pav Traktorius bdquoValtra T170ldquo ir žemės dirbimo padargas Kockerling
33 pav Žemės dirbimo padargas Kockerling
Žemę įdirba 13 noragų išdėstytų dvejomis eilėmis 80 cm atstumu vienas nuo kito tačiau
antros eilės noragai įmontuoti taip kad įdirbtų žemę tarpe tarp pirmos eilės dviejų noragų (34
pav)
27
34 pav Noragų išdėstymo schema (vaizdas iš viršaus)
Noragas žemę įdirba apie 250plusmn5 mm gyliu Žemės dirbimo gylis dirbamoje dirvoje
nustatomas sustabdant padargą darbo metu ir atkasant noragą Po to išmatuojamas atstumas nuo
norago žemiausio antgalio taško iki žemės paviršiaus (35 pav)
35 pav Žemės dirbimo gylio nustatymas
Noragų nudilimas iki ir po įdirbto tam tikro ražienos ploto įvertinamas masių ir linijiniu
metodais Noragai sverti svarstyklėmis (36 pav) KERN FCB 16K02 (matavimo ribos 0ndash16 kg
04 m
48 m
08 m Ag
reg
ato
ju
dėj
imo
kry
pti
s
Noragas 08 m
Traktoriaus ratai
28
tikslumas 02 g) Noragų linijinis nudilimas (pločio ir storio sumažėjimas) matuotas slankmačiu
(36 pav) ШЦ-125ndash005 (matavimo ribos 0ndash125 mm tikslumas 005 mm)
36 pav Nudilimo matavimo priemonės svarstyklės bdquoKern FCB 16K02ldquo ir slankmatis
ШЦndash125ndash005
Noragas sveriamas prieš apvirinimą ir apvirinus jo darbinį paviršių Šių masių skirtumas
parodo kiek yra aplydyto metalo Taip pat noragas pasveriamas baigus įdirbti numatytą plotą
Norago masės iki ir po lauko įdirbimo skirtumas parodo nudilimą
Linijinis nudilimas apskaičiuojamas išmatuojant slankmačiu norago plotį prieš ir po lauko
įdirbimo Norago pločio matavimo pjūviai parodyti 37 pav
37 pav Norago skerspjūvio matavimo skirtingame darbo gylyje pjūviai (ant kontrolinės
plokštės) 1 ndash noragas 2 ndash užvirinti sluoksniai 3 ndash tarpinė detalė 4 ndash kietlydinis
38 paveikslėlyje parodytas norago skerspjūvis kuriame matuojamas jo plotis ir storis
29
38 pav Norago skerspjūvis L ndash norago plotis (kintamas dydis iki 80 mm) H ndash norago
storis (25 mm) Δl ndash apvirinto sluoksnio storis Δh ndash apvirinto sluoksnio plotis
Noragai (39 pav) pagaminti iš spyruoklinio plieno 65Г ГОСТ 1577-93 (25 mm storio lakšto)
termiškai apdirbti 800-820 degС temperatūroje ir atleisti (340ndash380 degС) tikslu gauti
spyruokliuojančias plieno savybes Jų kietumas 285 HB
39 pav Noragas
Noragą sudaro 3 dalys (310 pav) pagrindinė dalis pagaminta iš spyruoklinio plieno tarpinė
detalė (plienas S355) reikalinga prilituoti kietlydinio antgaliui ir pats kietlydininis antgalis
Noragas
Apvirintas
sluoksnis
H+Δh
L+
Δl
H
L
Šoniniai
apvirinti
sluoksniai
30
a b
310 pav Norago smaigalys 1 ndash spyruoklinis plienas 2 ndash tarpinė detalė 3 ndash kietlydininis
antgalis
Apvirinimo įranga
Noragai apvirinami trifaziu suvirinimo lygintuvu ВД 306 ir suvirinimo pusautomačiu
FANMIG 280 4N MINOR (311 pav)
a b
311 pav Suvirinimo aparatai ВД 306 (a) ir FANMIG 2804N MINOR (b)
Suvirinimo aparato ВД 306 suvirinimo srovės stiprumas nuo 50 iki 350 A Suvirinimo
pusautomačio FANMIG 2804N MINOR 40ndash290 A
Suvirinimo srovė pasirinkta pagal elektrodų ir elektrodinės vielos gamintojų
rekomendacijas
31
Apvirinimo medžiagos
Noragai buvo apvirinami 7 komercinėmis medžiagomis ir specialiaisiais šešiais pagamintais
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais su skirtingais WC grūdo dydžiais
31 lentelėje pateikta informacija apie glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos cheminę
sudėtį apvirinto sluoksnio kietumą bei elektrodų kainą
31 lentelė Komercinių medžiagų (glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos) kaina apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Medžiagos
kodas
Cheminė sudėtis Kietumas1
HRC
Kaina2
EURkg C Cr Si Mn Mo Nb W B V Ti
11 45 33 08 14 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 59ndash63 1159
12 29ndash35 22ndash27 23 ndash ndash ndash ndash 05ndash15 ndash ndash 58ndash64 377
13 5 23 10 08 20 ndash ndash ndash 06 ndash 60ndash62 131
14 3 63 2 12 ndash ndash ndash ndash 50 48 60ndash62 29
15 42 18 27 ndash 85 9 7 ndash ndash ndash 68ndash70 401
16 01 ndash 01 08 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 62ndash66 159
17 07 ndash 1 2 ndash ndash ndash 45 ndash ndash 65ndash68 1304 1- gamintojo pateiktas kietumas 2ndash kainos nurodytos be PVM (2013 m)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash P 0025004 S 00250035
UAB bdquoAnykščių varisldquo buvo sukurti specialūs elektrodai kurių glaiste buvo įmaišytas
skirtingų grūdelių dydžių volframo karbido grūdeliai Volframo karbido (WC) dydis nurodytas 32
lentelėje Didžiausias grūdelio dydis yra 071 mm
32 lentelė Oslash325 mm elektrodais su skirtingais WC grūdelių dydžiais (31ndash36) apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Electro-
decode
Cheminė sudėtis WC
grūdelio
dydis mm
HV005
GPa
Kietumas
HRC C Si Mn W
31 199 106 071 357 07105 631 52 (49ndash55)
32 122 124 069 237 05hellip0355 652 52 (47ndash57)
33 175 126 075 271 0355hellip018 586 554 (53ndash59)
34 177 118 066 366 018hellip009 577 503 (46ndash54)
35 168 114 061 369 009hellip0045 681 528 (51ndash55)
36 187 107 067 314 gt0045 652 546 (51ndash57)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash Ni ndash 005007 Cr ndash
01011 Ti ndash 00520087 P ndash 0007002 S ndash
00490074
Vertinime naudojant masės kriterijų priimta kad noragų WC-Co kietlydinio antgalių
nudilimas yra vienodas ir santykinai mažas lyginant su apvirinamų sluoksnių nudilimu
32
Tyrimo atlikimo eiliškumas
Po vieną pasveriami trylika noragų ir jų masė surašoma į lenteles Po svėrimo noragų
priekiniai paviršiai apvirinami skirtingais elektrodais Noragams atvėsus jie vėl pasveriami
duomenys surašomi į lentelę taip sužinoma apvirinto metalo masė Taip pat slankmačiu
išmatuojamas kiekvieno norago skerspjūvis skirtingame darbo gylyje (37 pav) Atlikus
matavimus noragai montuojami žemės dirbimo agregate ir įdirbamas 80 ha plotas Po įdirbimo
noragai nuimami nuvalomi ir kiekvienas noragas pasveriamas ir išmatuojami priekiniai darbiniai
paviršiai Palyginus duomenis prieš įdirbimą su duomenimis po įdirbimo masės skirtumo būdu
apskaičiuojamas nudilimas Išmatavus ir pasvėrus noragus jų darbiniai paviršiai atnaujinami juos
apvirinant tais pačiais elektrodais Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas apvirinto
priekinio darbinio paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas
110 ha plotas Po įdirbto ploto noragai nuimami nuvalomi ir sveriami o slankmačiu išmatuojamas
apvirinto sluoksnio storis Atlikus matavimus noragai apvirinami trečią kartą atnaujinant jų
priekinį darbinį paviršių Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas priekinio darbinio
paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas 145 ha plotas Po
šio ploto įdirbimo noragai sveriami ir matuojami kaip ir po praėjusių dvejų įdirbimų Gauti
rezultatai suvedami ir apdorojami bdquoExcelldquo programa
Tam kad tyrimų rezultatai būtų statistiškai patikimi kiekviena medžiaga (5 skirtingi
glaistyti elektrodai 2 skirtingos elektrodinės vielos) buvo apvirinti dviejų noragų priekiniai
paviršiai (pav 39) Noragai apvirinti ta pačia medžiaga padarge buvo montuojami skirtingose
eilėse (34 pav) Po to buvo vykdomi du nepriklausomi vienas nuo kito bandymai Viena
medžiaga apvirintų noragų masės ir linijiniai nudilimai buvo sumuojami ir skaičiuojamas šių
parametrų vidurkis Elektrodine viela (Nr 17) buvo apvirintas vienas noragas todėl rezultatuose
pateikiamas ne vidurkis o vieno norago duomenys
33
4 TYRIMŲ REZULTATAI
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai
Bandinių paviršiuje buvo atliekami kietumo matavimai Rokvelo kietmačiu Bandinio
paviršiaus kietumas matuojamas penkiose vietose įspaudžiant kūgio formos įspaudą
Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pavaizduotas 41 pav
41 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
Didžiausią tarp komercinių medžiagų kietumą turi bandiniai Nr 14 15 17 Jų kietumas
yra apie 61 HRC Mažiausias kietumas yra bandinio Nr 16 Jo paviršiaus kietumas apie 52 HRC
Plieno bdquoHardoxldquo kietumas pateiktas kaip palyginamasis
UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintomis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pateiktas
42 pav
0
10
20
30
40
50
60
70
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 38 HRC
34
42 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
42 pav pateiktuose kietumo matavimo rezultatuose matyti kad didžiausias kietumas yra
bandinių Nr 33 ir 36 Tai yra apie 55 HRC Mažiausią kietumą turi bandinys Nr 34 kietumas ndash
apie 50 HRC
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas
Laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai pagal ASTM G65ndash04 atlikti naudojant guma
pedengtą plieninį diską Šio bandymo metu abrazyvas patenka į dviejų kūnų kontaktą Metodika
ir sąlygos pateiktos 31 punkte Bandymo metu trinties kelias yra 2880 m
Atlikus bandymą didžiausią atsparumą dilimui parodė medžiaga Nr 15 Iš 21 lentelės
matome kad šios medžiagos sluoksnio kietumas yra didžiausias todėl tikėtina ir nudilimas
mažiausias
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
31 32 33 34 35 36
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 34 HRC
35
43 pav Komercinių medžiagų atsparumo abrazyviniam dilimui pagal ASTM G65ndash94
standartą bandymo rezultatai
Dilimui atsparaus plieno Hardox 400 bandinio nudilimas parodo ženklų skirtumą tarp šio
bandinio ir apvirintų sluoksnių
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas
Apvirintų sluoksnių gamybinis bandymai atlikti pagal 32 skyriuje apibūdintą eiliškumą
44 pav pateiktas ant norago užvirinto metalo masė Ši masė sudarė pirmąjį užvirintą sluoksnį
44 pav Komercinėmis medžiagomis užvirintų sluoksnių vidutinė masė
Noragų nudilimas įdirbant 80 ha plotą parodytas pav 45
000
005
010
015
020
025
030
035
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Nu
dil
imas
I g
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
R005 = 02 g
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
20
(44 C 482 Mn 168 Si 296 Cr) bdquoEstelMoNb60ldquo (511 C 102 Mn 146 Si 219
Cr 7 Nb) (Napiorkowski ir kt 2011) Iš bandymo rezultatų matyti kad mažiausiai nudilo
medžiaga bdquoAbradur 64ldquo Šia medžiaga apvirinto paviršiaus kietumas buvo didžiausias
Čekijoje buvo atlikti tyrimai aplydant plūgo norago paviršių Šių tyrimų metu noragai
apvirinti (114 pav) glaistytaisiais elektrodais kurių legiruojantieji elementai yra chromas ir
volframas Bandymas atliktas smėlingoje priemolio dirvoje skirtingais 10 ir 23 dirvos
drėgnumais Darbinis gylis buvo lygus 20 cm o darbinis greitis 11 kmh-1 (Hrabe ir kt 2013)
114 pav Norago stiprinimo schema (Hrabe ir kt 2013)
Linijos (114 pav) rodo užvirintas siūles stiprinant norago paviršių Pagal gautus rezultatus
(116 pav) matyti kad mažiausiai nudilo noragas apvirintas elektrodais turinčiais volframo
sudėtyje (8) M0 kodu pažymėto bandynio nestiprintas jokiais elektrodais
115 pav Glaistytais elektrodais apvirintų noragų nudilimas (Hrabe ir kt 2013)
115 pav pateikti bandymo rezultatai įdirbant dirvą skirtingoje drėgmėje Visais atvejais
dirvos drėgmė sumažino norago nudilimą 116 pav pateikta tyrimų metu užlydyto metalo masė
ir jo savikaina (Hrabe ir kt 2013)
21
116 pav Glaistytaisiais elektrodais apvirintų noragų užlydyto metalo masė ir kaina
(Hrabe ir kt 2013)
Norago kodas M0 nebuvo apvirinamas todėl nerodoma kaina ir masė M3 medžiaga buvo
atspariausia dilimui tačiau užlydo metalo masė buvo didžiausia tarp tirtųjų Pagal šio tyrimo
duomenis galima pasirinkti optimaliausią ir priimtiniausią kainos ir kokybės santykį
17 Žemės dirbimo padargų apvirintų sluosknių įtaka atsparumui dilimui
Padargo dalies atsparumas dilimui priklauso ne tik nuo užvirinto sluoksnio kietumo bet ir
nuo šio sluoksnio storio Slovakijos žemės ūkio universitete atlikti tyrimai norint išssiaiškinti
užvirintų sluoksnių atsparumą dilimui Atlikti laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai į
įtvirtintą abrazyvą Tyrimams paruošti bandiniai užvirinant ant plieno 12 01420 (steel 12 01420)
vieną du ir tris glaistytųjų elektrodų sluoksnius Visų bandomų elektrodų sudėtyje yra anglies (C)
mangano (Mn) chromo (Cr) silicio (Si) kai kuriuose molibdeno (Mo) vanadžio (V) ir boro (B)
(Kotus ir kt 2013)
Bandyme pateikta užvirintų sluosknių išlydyto metalo masė Pastebima kad visų bandinių
pirmojo sluoksnio masė yra didžiausia Užvirinant kitus sluoksnius išlydyto metalo masė mažėja
117 pav pateikta užvirinto pirmojo sluoksnio atsparumas dilimui kuris apskaičiuojamas
kaip santykis plieno 12 01420 (etalonas) nudilimo ir elektrodais apvirinto bandinio nudilimas
taip pat pateiktas pirmojo sluoksnio visų bandomų elektrodų kietumas
22
117 pav Pirmojo užvirinto sluoksnio atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas (Kotus ir
kt 2013)
118 pav matyti kad užvirinus antrą sluoksnį padidėja bandinių kietumas ir nežymiai
padidėja atsparumas dilimui
118 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus du sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
119 pav parodytas atsparumas dilimui ir bandinių kietumas užvirinus tris sluoksnius Šių
bandinių kietumas yra didžiausias iš visų bandytų sluosksnių todėl ir jų astparumas dilimui yra
didesnis
23
119 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus tris sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
Iš pateiktų grafikų matyti kad vienas užvirintas papildomas sluoksnis padidina 30ndash40
kietumo vienetų Dėl to padidėja tiriamo paviršiaus atsparumas dilimui (Kotus ir kt 2013)
18 Informacijos šaltinių apibendrinimas
Atlikus literatūros šaltinių analizę išsiaiškinta kad darbo dalių dilimas dirvoje sukuria
didelius nuostolius kurie gali siekti net 4 šalies bendrojo vidaus produkto Norint sumažinti
išlaidas pirmiausia reikia išsiaiškinti kaip vyksta judėjimas noragėlio paviršiumi ir veikiančiasias
jėgas Tai išsiaiškinus galima parinkti tam tikrą darbinės dalies formą kuri leistų ne tik sumažinti
dilimą bet ir degalų sąnaudas Nagrinėtoje literatūroje pastebėta kad dirbant didžiausiame gylyje
noragėlius reikalinga didesnė traukos jėga dėl didėjančios pasipriešinimo jėgos kuri veikia
darbinius paviršius taip didindama dilimo nuostolius Ypatingą reikšmę darbinio paviršiaus
nudilimui turi dirvos sudėtis
Apžvelgus atliktus bandymus matyti kad laboratorinių bandymų metu gaunami rezultatai
yra geresni nei lauko sąlygomis Tai yra dėl drėgmės atsirandačios po lietaus nepastovios dirvos
sudėties bei dirvoje esančių akmenų kurie gali žymiai padidinti darbinių dalių nudilimus ir
laboratorinio tyrimo metu suteikiamų idealių sąlygų
24
2 TYRIMŲ TIKSLAS IR UŽDAVINIAI
21 Tyrimų tikslas
Ištirti žemės dirbimo noragų apvirintus sluoksnius gautus komerciniais ir specialiaisiais
elektrodais (su skirtingo grūdėtumo volframo karbidu) atsparumą abrazyviniam dilimui
laboratorinėmis bei gamybinėmis sąlygomis
22 Tyrimų uždaviniai
Ištirti pasirinktomis komercinėmis (apvirinimo elektrodais ir elektrodine viela) bei
sukurtomis UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų noragų sluoksnių kietumą
Atlikti laboratorinius apvirintų noragų sluoksnių atsparumo dilimui bandymus
Atlikti dirvos purentuvo noragų apvirintų tiriamosiomis medžiagomis bandymus
gamybinėmis sąlygomis
Ištirti volframo karbido grūdėtumo apvirinto norago sluoksnyje įtaką abrazyviniam
dilimui
25
3 TYRIMŲ METODIKA
31 Laboratorinių tyrimų metodika
Laboratoriniai apvirintų noragų sluoksnių tyrimai atlikti galimai tiksliai sudarant panašias
sąlygas į žemės dirbimo įrangos darbo sąlygas Apvirinti sluoksniai tiriami šiais tyrimais
dilimas kai abrazyvinės dalelės patenka tarp dviejų kūnų (ASTM G65-94)
kietumo matavimas (Rokvelo kietmatis)
Abrazyvinio dilimo bandymas (31 pav) atliekamas abrazyvinėms dalelėms patenkant tarp
dviejų kūnų Bandymo metu 229 mm skersmens guma padengtas plieninis diskas sukasi 200 min-
1 greičiu trinasi į bandinį Bandinio ir gumos kontakto vietoje patenka kvarcinis smėlis (SiO2)
kurio kietumas siekia 800-1100 HV Arbazyvo grūdeliai yra 250-400 μm skersmens Kvarcinio
smėlio srautas 300 gmin-1 bandymo trukmė 20 min Bandinys apkrautas 130 N apkrova
Bandymo metu abrazyvinės dalelės patekusios tarp gumos ir bandinio paviršiaus ardo bandinio
paviršių savo aštriomis briaunomis įsirėždamos į jo paviršių ir atpjaudamos mikroskopines daleles
31 pav Abrazyvinio dilimo tyrimo bandymo schema 1ndashguma padengtas plieninis
diskas 2ndashabrazyvo tiekimo kanalas 3ndashbandinys 4ndashapkrova 5ndashabrazyvas (Reibrad-Verfahren
1994)
Bandinių kietumas matuotas Rokvelo kietmačiu (KDCndash4524) Šiuo būdu į bandinio paviršių
yra įspaudžiamas kūgio formos įspaudas Bandinio paviršiuje padaromi 5 matavimai skirtingose
vietose Iš gautų rezultatų apkaičiuojamas vidurkis
26
32 Gamybiniai apvirintų noragų atsparumo dilimui tyrimai
Dirvos noragų tyrimas atliktas 2013 m rugpjūčio mėn vidurio Lietuvoje 600 ha dirbamos
žemės ūkininko EGikniaus ūkyje Tyrimas atliktas žemės dirbimo padargu bdquoKockerlingldquo
Padargas tempiamas 170 AG traktoriumi bdquoValtra T170ldquo (32 ir 33 pav) Darbo greitis yra
10 km∙h- 1 Vyraujantis šiose apylinkėse dirvos tipas yra išplautžemiai ir rudžemiai o dirvos
sudėtis smėlingas lengvas priemolis (Volungevičius ir kt 2012)
32 pav Traktorius bdquoValtra T170ldquo ir žemės dirbimo padargas Kockerling
33 pav Žemės dirbimo padargas Kockerling
Žemę įdirba 13 noragų išdėstytų dvejomis eilėmis 80 cm atstumu vienas nuo kito tačiau
antros eilės noragai įmontuoti taip kad įdirbtų žemę tarpe tarp pirmos eilės dviejų noragų (34
pav)
27
34 pav Noragų išdėstymo schema (vaizdas iš viršaus)
Noragas žemę įdirba apie 250plusmn5 mm gyliu Žemės dirbimo gylis dirbamoje dirvoje
nustatomas sustabdant padargą darbo metu ir atkasant noragą Po to išmatuojamas atstumas nuo
norago žemiausio antgalio taško iki žemės paviršiaus (35 pav)
35 pav Žemės dirbimo gylio nustatymas
Noragų nudilimas iki ir po įdirbto tam tikro ražienos ploto įvertinamas masių ir linijiniu
metodais Noragai sverti svarstyklėmis (36 pav) KERN FCB 16K02 (matavimo ribos 0ndash16 kg
04 m
48 m
08 m Ag
reg
ato
ju
dėj
imo
kry
pti
s
Noragas 08 m
Traktoriaus ratai
28
tikslumas 02 g) Noragų linijinis nudilimas (pločio ir storio sumažėjimas) matuotas slankmačiu
(36 pav) ШЦ-125ndash005 (matavimo ribos 0ndash125 mm tikslumas 005 mm)
36 pav Nudilimo matavimo priemonės svarstyklės bdquoKern FCB 16K02ldquo ir slankmatis
ШЦndash125ndash005
Noragas sveriamas prieš apvirinimą ir apvirinus jo darbinį paviršių Šių masių skirtumas
parodo kiek yra aplydyto metalo Taip pat noragas pasveriamas baigus įdirbti numatytą plotą
Norago masės iki ir po lauko įdirbimo skirtumas parodo nudilimą
Linijinis nudilimas apskaičiuojamas išmatuojant slankmačiu norago plotį prieš ir po lauko
įdirbimo Norago pločio matavimo pjūviai parodyti 37 pav
37 pav Norago skerspjūvio matavimo skirtingame darbo gylyje pjūviai (ant kontrolinės
plokštės) 1 ndash noragas 2 ndash užvirinti sluoksniai 3 ndash tarpinė detalė 4 ndash kietlydinis
38 paveikslėlyje parodytas norago skerspjūvis kuriame matuojamas jo plotis ir storis
29
38 pav Norago skerspjūvis L ndash norago plotis (kintamas dydis iki 80 mm) H ndash norago
storis (25 mm) Δl ndash apvirinto sluoksnio storis Δh ndash apvirinto sluoksnio plotis
Noragai (39 pav) pagaminti iš spyruoklinio plieno 65Г ГОСТ 1577-93 (25 mm storio lakšto)
termiškai apdirbti 800-820 degС temperatūroje ir atleisti (340ndash380 degС) tikslu gauti
spyruokliuojančias plieno savybes Jų kietumas 285 HB
39 pav Noragas
Noragą sudaro 3 dalys (310 pav) pagrindinė dalis pagaminta iš spyruoklinio plieno tarpinė
detalė (plienas S355) reikalinga prilituoti kietlydinio antgaliui ir pats kietlydininis antgalis
Noragas
Apvirintas
sluoksnis
H+Δh
L+
Δl
H
L
Šoniniai
apvirinti
sluoksniai
30
a b
310 pav Norago smaigalys 1 ndash spyruoklinis plienas 2 ndash tarpinė detalė 3 ndash kietlydininis
antgalis
Apvirinimo įranga
Noragai apvirinami trifaziu suvirinimo lygintuvu ВД 306 ir suvirinimo pusautomačiu
FANMIG 280 4N MINOR (311 pav)
a b
311 pav Suvirinimo aparatai ВД 306 (a) ir FANMIG 2804N MINOR (b)
Suvirinimo aparato ВД 306 suvirinimo srovės stiprumas nuo 50 iki 350 A Suvirinimo
pusautomačio FANMIG 2804N MINOR 40ndash290 A
Suvirinimo srovė pasirinkta pagal elektrodų ir elektrodinės vielos gamintojų
rekomendacijas
31
Apvirinimo medžiagos
Noragai buvo apvirinami 7 komercinėmis medžiagomis ir specialiaisiais šešiais pagamintais
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais su skirtingais WC grūdo dydžiais
31 lentelėje pateikta informacija apie glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos cheminę
sudėtį apvirinto sluoksnio kietumą bei elektrodų kainą
31 lentelė Komercinių medžiagų (glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos) kaina apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Medžiagos
kodas
Cheminė sudėtis Kietumas1
HRC
Kaina2
EURkg C Cr Si Mn Mo Nb W B V Ti
11 45 33 08 14 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 59ndash63 1159
12 29ndash35 22ndash27 23 ndash ndash ndash ndash 05ndash15 ndash ndash 58ndash64 377
13 5 23 10 08 20 ndash ndash ndash 06 ndash 60ndash62 131
14 3 63 2 12 ndash ndash ndash ndash 50 48 60ndash62 29
15 42 18 27 ndash 85 9 7 ndash ndash ndash 68ndash70 401
16 01 ndash 01 08 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 62ndash66 159
17 07 ndash 1 2 ndash ndash ndash 45 ndash ndash 65ndash68 1304 1- gamintojo pateiktas kietumas 2ndash kainos nurodytos be PVM (2013 m)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash P 0025004 S 00250035
UAB bdquoAnykščių varisldquo buvo sukurti specialūs elektrodai kurių glaiste buvo įmaišytas
skirtingų grūdelių dydžių volframo karbido grūdeliai Volframo karbido (WC) dydis nurodytas 32
lentelėje Didžiausias grūdelio dydis yra 071 mm
32 lentelė Oslash325 mm elektrodais su skirtingais WC grūdelių dydžiais (31ndash36) apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Electro-
decode
Cheminė sudėtis WC
grūdelio
dydis mm
HV005
GPa
Kietumas
HRC C Si Mn W
31 199 106 071 357 07105 631 52 (49ndash55)
32 122 124 069 237 05hellip0355 652 52 (47ndash57)
33 175 126 075 271 0355hellip018 586 554 (53ndash59)
34 177 118 066 366 018hellip009 577 503 (46ndash54)
35 168 114 061 369 009hellip0045 681 528 (51ndash55)
36 187 107 067 314 gt0045 652 546 (51ndash57)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash Ni ndash 005007 Cr ndash
01011 Ti ndash 00520087 P ndash 0007002 S ndash
00490074
Vertinime naudojant masės kriterijų priimta kad noragų WC-Co kietlydinio antgalių
nudilimas yra vienodas ir santykinai mažas lyginant su apvirinamų sluoksnių nudilimu
32
Tyrimo atlikimo eiliškumas
Po vieną pasveriami trylika noragų ir jų masė surašoma į lenteles Po svėrimo noragų
priekiniai paviršiai apvirinami skirtingais elektrodais Noragams atvėsus jie vėl pasveriami
duomenys surašomi į lentelę taip sužinoma apvirinto metalo masė Taip pat slankmačiu
išmatuojamas kiekvieno norago skerspjūvis skirtingame darbo gylyje (37 pav) Atlikus
matavimus noragai montuojami žemės dirbimo agregate ir įdirbamas 80 ha plotas Po įdirbimo
noragai nuimami nuvalomi ir kiekvienas noragas pasveriamas ir išmatuojami priekiniai darbiniai
paviršiai Palyginus duomenis prieš įdirbimą su duomenimis po įdirbimo masės skirtumo būdu
apskaičiuojamas nudilimas Išmatavus ir pasvėrus noragus jų darbiniai paviršiai atnaujinami juos
apvirinant tais pačiais elektrodais Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas apvirinto
priekinio darbinio paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas
110 ha plotas Po įdirbto ploto noragai nuimami nuvalomi ir sveriami o slankmačiu išmatuojamas
apvirinto sluoksnio storis Atlikus matavimus noragai apvirinami trečią kartą atnaujinant jų
priekinį darbinį paviršių Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas priekinio darbinio
paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas 145 ha plotas Po
šio ploto įdirbimo noragai sveriami ir matuojami kaip ir po praėjusių dvejų įdirbimų Gauti
rezultatai suvedami ir apdorojami bdquoExcelldquo programa
Tam kad tyrimų rezultatai būtų statistiškai patikimi kiekviena medžiaga (5 skirtingi
glaistyti elektrodai 2 skirtingos elektrodinės vielos) buvo apvirinti dviejų noragų priekiniai
paviršiai (pav 39) Noragai apvirinti ta pačia medžiaga padarge buvo montuojami skirtingose
eilėse (34 pav) Po to buvo vykdomi du nepriklausomi vienas nuo kito bandymai Viena
medžiaga apvirintų noragų masės ir linijiniai nudilimai buvo sumuojami ir skaičiuojamas šių
parametrų vidurkis Elektrodine viela (Nr 17) buvo apvirintas vienas noragas todėl rezultatuose
pateikiamas ne vidurkis o vieno norago duomenys
33
4 TYRIMŲ REZULTATAI
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai
Bandinių paviršiuje buvo atliekami kietumo matavimai Rokvelo kietmačiu Bandinio
paviršiaus kietumas matuojamas penkiose vietose įspaudžiant kūgio formos įspaudą
Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pavaizduotas 41 pav
41 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
Didžiausią tarp komercinių medžiagų kietumą turi bandiniai Nr 14 15 17 Jų kietumas
yra apie 61 HRC Mažiausias kietumas yra bandinio Nr 16 Jo paviršiaus kietumas apie 52 HRC
Plieno bdquoHardoxldquo kietumas pateiktas kaip palyginamasis
UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintomis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pateiktas
42 pav
0
10
20
30
40
50
60
70
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 38 HRC
34
42 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
42 pav pateiktuose kietumo matavimo rezultatuose matyti kad didžiausias kietumas yra
bandinių Nr 33 ir 36 Tai yra apie 55 HRC Mažiausią kietumą turi bandinys Nr 34 kietumas ndash
apie 50 HRC
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas
Laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai pagal ASTM G65ndash04 atlikti naudojant guma
pedengtą plieninį diską Šio bandymo metu abrazyvas patenka į dviejų kūnų kontaktą Metodika
ir sąlygos pateiktos 31 punkte Bandymo metu trinties kelias yra 2880 m
Atlikus bandymą didžiausią atsparumą dilimui parodė medžiaga Nr 15 Iš 21 lentelės
matome kad šios medžiagos sluoksnio kietumas yra didžiausias todėl tikėtina ir nudilimas
mažiausias
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
31 32 33 34 35 36
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 34 HRC
35
43 pav Komercinių medžiagų atsparumo abrazyviniam dilimui pagal ASTM G65ndash94
standartą bandymo rezultatai
Dilimui atsparaus plieno Hardox 400 bandinio nudilimas parodo ženklų skirtumą tarp šio
bandinio ir apvirintų sluoksnių
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas
Apvirintų sluoksnių gamybinis bandymai atlikti pagal 32 skyriuje apibūdintą eiliškumą
44 pav pateiktas ant norago užvirinto metalo masė Ši masė sudarė pirmąjį užvirintą sluoksnį
44 pav Komercinėmis medžiagomis užvirintų sluoksnių vidutinė masė
Noragų nudilimas įdirbant 80 ha plotą parodytas pav 45
000
005
010
015
020
025
030
035
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Nu
dil
imas
I g
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
R005 = 02 g
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
21
116 pav Glaistytaisiais elektrodais apvirintų noragų užlydyto metalo masė ir kaina
(Hrabe ir kt 2013)
Norago kodas M0 nebuvo apvirinamas todėl nerodoma kaina ir masė M3 medžiaga buvo
atspariausia dilimui tačiau užlydo metalo masė buvo didžiausia tarp tirtųjų Pagal šio tyrimo
duomenis galima pasirinkti optimaliausią ir priimtiniausią kainos ir kokybės santykį
17 Žemės dirbimo padargų apvirintų sluosknių įtaka atsparumui dilimui
Padargo dalies atsparumas dilimui priklauso ne tik nuo užvirinto sluoksnio kietumo bet ir
nuo šio sluoksnio storio Slovakijos žemės ūkio universitete atlikti tyrimai norint išssiaiškinti
užvirintų sluoksnių atsparumą dilimui Atlikti laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai į
įtvirtintą abrazyvą Tyrimams paruošti bandiniai užvirinant ant plieno 12 01420 (steel 12 01420)
vieną du ir tris glaistytųjų elektrodų sluoksnius Visų bandomų elektrodų sudėtyje yra anglies (C)
mangano (Mn) chromo (Cr) silicio (Si) kai kuriuose molibdeno (Mo) vanadžio (V) ir boro (B)
(Kotus ir kt 2013)
Bandyme pateikta užvirintų sluosknių išlydyto metalo masė Pastebima kad visų bandinių
pirmojo sluoksnio masė yra didžiausia Užvirinant kitus sluoksnius išlydyto metalo masė mažėja
117 pav pateikta užvirinto pirmojo sluoksnio atsparumas dilimui kuris apskaičiuojamas
kaip santykis plieno 12 01420 (etalonas) nudilimo ir elektrodais apvirinto bandinio nudilimas
taip pat pateiktas pirmojo sluoksnio visų bandomų elektrodų kietumas
22
117 pav Pirmojo užvirinto sluoksnio atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas (Kotus ir
kt 2013)
118 pav matyti kad užvirinus antrą sluoksnį padidėja bandinių kietumas ir nežymiai
padidėja atsparumas dilimui
118 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus du sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
119 pav parodytas atsparumas dilimui ir bandinių kietumas užvirinus tris sluoksnius Šių
bandinių kietumas yra didžiausias iš visų bandytų sluosksnių todėl ir jų astparumas dilimui yra
didesnis
23
119 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus tris sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
Iš pateiktų grafikų matyti kad vienas užvirintas papildomas sluoksnis padidina 30ndash40
kietumo vienetų Dėl to padidėja tiriamo paviršiaus atsparumas dilimui (Kotus ir kt 2013)
18 Informacijos šaltinių apibendrinimas
Atlikus literatūros šaltinių analizę išsiaiškinta kad darbo dalių dilimas dirvoje sukuria
didelius nuostolius kurie gali siekti net 4 šalies bendrojo vidaus produkto Norint sumažinti
išlaidas pirmiausia reikia išsiaiškinti kaip vyksta judėjimas noragėlio paviršiumi ir veikiančiasias
jėgas Tai išsiaiškinus galima parinkti tam tikrą darbinės dalies formą kuri leistų ne tik sumažinti
dilimą bet ir degalų sąnaudas Nagrinėtoje literatūroje pastebėta kad dirbant didžiausiame gylyje
noragėlius reikalinga didesnė traukos jėga dėl didėjančios pasipriešinimo jėgos kuri veikia
darbinius paviršius taip didindama dilimo nuostolius Ypatingą reikšmę darbinio paviršiaus
nudilimui turi dirvos sudėtis
Apžvelgus atliktus bandymus matyti kad laboratorinių bandymų metu gaunami rezultatai
yra geresni nei lauko sąlygomis Tai yra dėl drėgmės atsirandačios po lietaus nepastovios dirvos
sudėties bei dirvoje esančių akmenų kurie gali žymiai padidinti darbinių dalių nudilimus ir
laboratorinio tyrimo metu suteikiamų idealių sąlygų
24
2 TYRIMŲ TIKSLAS IR UŽDAVINIAI
21 Tyrimų tikslas
Ištirti žemės dirbimo noragų apvirintus sluoksnius gautus komerciniais ir specialiaisiais
elektrodais (su skirtingo grūdėtumo volframo karbidu) atsparumą abrazyviniam dilimui
laboratorinėmis bei gamybinėmis sąlygomis
22 Tyrimų uždaviniai
Ištirti pasirinktomis komercinėmis (apvirinimo elektrodais ir elektrodine viela) bei
sukurtomis UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų noragų sluoksnių kietumą
Atlikti laboratorinius apvirintų noragų sluoksnių atsparumo dilimui bandymus
Atlikti dirvos purentuvo noragų apvirintų tiriamosiomis medžiagomis bandymus
gamybinėmis sąlygomis
Ištirti volframo karbido grūdėtumo apvirinto norago sluoksnyje įtaką abrazyviniam
dilimui
25
3 TYRIMŲ METODIKA
31 Laboratorinių tyrimų metodika
Laboratoriniai apvirintų noragų sluoksnių tyrimai atlikti galimai tiksliai sudarant panašias
sąlygas į žemės dirbimo įrangos darbo sąlygas Apvirinti sluoksniai tiriami šiais tyrimais
dilimas kai abrazyvinės dalelės patenka tarp dviejų kūnų (ASTM G65-94)
kietumo matavimas (Rokvelo kietmatis)
Abrazyvinio dilimo bandymas (31 pav) atliekamas abrazyvinėms dalelėms patenkant tarp
dviejų kūnų Bandymo metu 229 mm skersmens guma padengtas plieninis diskas sukasi 200 min-
1 greičiu trinasi į bandinį Bandinio ir gumos kontakto vietoje patenka kvarcinis smėlis (SiO2)
kurio kietumas siekia 800-1100 HV Arbazyvo grūdeliai yra 250-400 μm skersmens Kvarcinio
smėlio srautas 300 gmin-1 bandymo trukmė 20 min Bandinys apkrautas 130 N apkrova
Bandymo metu abrazyvinės dalelės patekusios tarp gumos ir bandinio paviršiaus ardo bandinio
paviršių savo aštriomis briaunomis įsirėždamos į jo paviršių ir atpjaudamos mikroskopines daleles
31 pav Abrazyvinio dilimo tyrimo bandymo schema 1ndashguma padengtas plieninis
diskas 2ndashabrazyvo tiekimo kanalas 3ndashbandinys 4ndashapkrova 5ndashabrazyvas (Reibrad-Verfahren
1994)
Bandinių kietumas matuotas Rokvelo kietmačiu (KDCndash4524) Šiuo būdu į bandinio paviršių
yra įspaudžiamas kūgio formos įspaudas Bandinio paviršiuje padaromi 5 matavimai skirtingose
vietose Iš gautų rezultatų apkaičiuojamas vidurkis
26
32 Gamybiniai apvirintų noragų atsparumo dilimui tyrimai
Dirvos noragų tyrimas atliktas 2013 m rugpjūčio mėn vidurio Lietuvoje 600 ha dirbamos
žemės ūkininko EGikniaus ūkyje Tyrimas atliktas žemės dirbimo padargu bdquoKockerlingldquo
Padargas tempiamas 170 AG traktoriumi bdquoValtra T170ldquo (32 ir 33 pav) Darbo greitis yra
10 km∙h- 1 Vyraujantis šiose apylinkėse dirvos tipas yra išplautžemiai ir rudžemiai o dirvos
sudėtis smėlingas lengvas priemolis (Volungevičius ir kt 2012)
32 pav Traktorius bdquoValtra T170ldquo ir žemės dirbimo padargas Kockerling
33 pav Žemės dirbimo padargas Kockerling
Žemę įdirba 13 noragų išdėstytų dvejomis eilėmis 80 cm atstumu vienas nuo kito tačiau
antros eilės noragai įmontuoti taip kad įdirbtų žemę tarpe tarp pirmos eilės dviejų noragų (34
pav)
27
34 pav Noragų išdėstymo schema (vaizdas iš viršaus)
Noragas žemę įdirba apie 250plusmn5 mm gyliu Žemės dirbimo gylis dirbamoje dirvoje
nustatomas sustabdant padargą darbo metu ir atkasant noragą Po to išmatuojamas atstumas nuo
norago žemiausio antgalio taško iki žemės paviršiaus (35 pav)
35 pav Žemės dirbimo gylio nustatymas
Noragų nudilimas iki ir po įdirbto tam tikro ražienos ploto įvertinamas masių ir linijiniu
metodais Noragai sverti svarstyklėmis (36 pav) KERN FCB 16K02 (matavimo ribos 0ndash16 kg
04 m
48 m
08 m Ag
reg
ato
ju
dėj
imo
kry
pti
s
Noragas 08 m
Traktoriaus ratai
28
tikslumas 02 g) Noragų linijinis nudilimas (pločio ir storio sumažėjimas) matuotas slankmačiu
(36 pav) ШЦ-125ndash005 (matavimo ribos 0ndash125 mm tikslumas 005 mm)
36 pav Nudilimo matavimo priemonės svarstyklės bdquoKern FCB 16K02ldquo ir slankmatis
ШЦndash125ndash005
Noragas sveriamas prieš apvirinimą ir apvirinus jo darbinį paviršių Šių masių skirtumas
parodo kiek yra aplydyto metalo Taip pat noragas pasveriamas baigus įdirbti numatytą plotą
Norago masės iki ir po lauko įdirbimo skirtumas parodo nudilimą
Linijinis nudilimas apskaičiuojamas išmatuojant slankmačiu norago plotį prieš ir po lauko
įdirbimo Norago pločio matavimo pjūviai parodyti 37 pav
37 pav Norago skerspjūvio matavimo skirtingame darbo gylyje pjūviai (ant kontrolinės
plokštės) 1 ndash noragas 2 ndash užvirinti sluoksniai 3 ndash tarpinė detalė 4 ndash kietlydinis
38 paveikslėlyje parodytas norago skerspjūvis kuriame matuojamas jo plotis ir storis
29
38 pav Norago skerspjūvis L ndash norago plotis (kintamas dydis iki 80 mm) H ndash norago
storis (25 mm) Δl ndash apvirinto sluoksnio storis Δh ndash apvirinto sluoksnio plotis
Noragai (39 pav) pagaminti iš spyruoklinio plieno 65Г ГОСТ 1577-93 (25 mm storio lakšto)
termiškai apdirbti 800-820 degС temperatūroje ir atleisti (340ndash380 degС) tikslu gauti
spyruokliuojančias plieno savybes Jų kietumas 285 HB
39 pav Noragas
Noragą sudaro 3 dalys (310 pav) pagrindinė dalis pagaminta iš spyruoklinio plieno tarpinė
detalė (plienas S355) reikalinga prilituoti kietlydinio antgaliui ir pats kietlydininis antgalis
Noragas
Apvirintas
sluoksnis
H+Δh
L+
Δl
H
L
Šoniniai
apvirinti
sluoksniai
30
a b
310 pav Norago smaigalys 1 ndash spyruoklinis plienas 2 ndash tarpinė detalė 3 ndash kietlydininis
antgalis
Apvirinimo įranga
Noragai apvirinami trifaziu suvirinimo lygintuvu ВД 306 ir suvirinimo pusautomačiu
FANMIG 280 4N MINOR (311 pav)
a b
311 pav Suvirinimo aparatai ВД 306 (a) ir FANMIG 2804N MINOR (b)
Suvirinimo aparato ВД 306 suvirinimo srovės stiprumas nuo 50 iki 350 A Suvirinimo
pusautomačio FANMIG 2804N MINOR 40ndash290 A
Suvirinimo srovė pasirinkta pagal elektrodų ir elektrodinės vielos gamintojų
rekomendacijas
31
Apvirinimo medžiagos
Noragai buvo apvirinami 7 komercinėmis medžiagomis ir specialiaisiais šešiais pagamintais
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais su skirtingais WC grūdo dydžiais
31 lentelėje pateikta informacija apie glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos cheminę
sudėtį apvirinto sluoksnio kietumą bei elektrodų kainą
31 lentelė Komercinių medžiagų (glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos) kaina apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Medžiagos
kodas
Cheminė sudėtis Kietumas1
HRC
Kaina2
EURkg C Cr Si Mn Mo Nb W B V Ti
11 45 33 08 14 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 59ndash63 1159
12 29ndash35 22ndash27 23 ndash ndash ndash ndash 05ndash15 ndash ndash 58ndash64 377
13 5 23 10 08 20 ndash ndash ndash 06 ndash 60ndash62 131
14 3 63 2 12 ndash ndash ndash ndash 50 48 60ndash62 29
15 42 18 27 ndash 85 9 7 ndash ndash ndash 68ndash70 401
16 01 ndash 01 08 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 62ndash66 159
17 07 ndash 1 2 ndash ndash ndash 45 ndash ndash 65ndash68 1304 1- gamintojo pateiktas kietumas 2ndash kainos nurodytos be PVM (2013 m)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash P 0025004 S 00250035
UAB bdquoAnykščių varisldquo buvo sukurti specialūs elektrodai kurių glaiste buvo įmaišytas
skirtingų grūdelių dydžių volframo karbido grūdeliai Volframo karbido (WC) dydis nurodytas 32
lentelėje Didžiausias grūdelio dydis yra 071 mm
32 lentelė Oslash325 mm elektrodais su skirtingais WC grūdelių dydžiais (31ndash36) apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Electro-
decode
Cheminė sudėtis WC
grūdelio
dydis mm
HV005
GPa
Kietumas
HRC C Si Mn W
31 199 106 071 357 07105 631 52 (49ndash55)
32 122 124 069 237 05hellip0355 652 52 (47ndash57)
33 175 126 075 271 0355hellip018 586 554 (53ndash59)
34 177 118 066 366 018hellip009 577 503 (46ndash54)
35 168 114 061 369 009hellip0045 681 528 (51ndash55)
36 187 107 067 314 gt0045 652 546 (51ndash57)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash Ni ndash 005007 Cr ndash
01011 Ti ndash 00520087 P ndash 0007002 S ndash
00490074
Vertinime naudojant masės kriterijų priimta kad noragų WC-Co kietlydinio antgalių
nudilimas yra vienodas ir santykinai mažas lyginant su apvirinamų sluoksnių nudilimu
32
Tyrimo atlikimo eiliškumas
Po vieną pasveriami trylika noragų ir jų masė surašoma į lenteles Po svėrimo noragų
priekiniai paviršiai apvirinami skirtingais elektrodais Noragams atvėsus jie vėl pasveriami
duomenys surašomi į lentelę taip sužinoma apvirinto metalo masė Taip pat slankmačiu
išmatuojamas kiekvieno norago skerspjūvis skirtingame darbo gylyje (37 pav) Atlikus
matavimus noragai montuojami žemės dirbimo agregate ir įdirbamas 80 ha plotas Po įdirbimo
noragai nuimami nuvalomi ir kiekvienas noragas pasveriamas ir išmatuojami priekiniai darbiniai
paviršiai Palyginus duomenis prieš įdirbimą su duomenimis po įdirbimo masės skirtumo būdu
apskaičiuojamas nudilimas Išmatavus ir pasvėrus noragus jų darbiniai paviršiai atnaujinami juos
apvirinant tais pačiais elektrodais Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas apvirinto
priekinio darbinio paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas
110 ha plotas Po įdirbto ploto noragai nuimami nuvalomi ir sveriami o slankmačiu išmatuojamas
apvirinto sluoksnio storis Atlikus matavimus noragai apvirinami trečią kartą atnaujinant jų
priekinį darbinį paviršių Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas priekinio darbinio
paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas 145 ha plotas Po
šio ploto įdirbimo noragai sveriami ir matuojami kaip ir po praėjusių dvejų įdirbimų Gauti
rezultatai suvedami ir apdorojami bdquoExcelldquo programa
Tam kad tyrimų rezultatai būtų statistiškai patikimi kiekviena medžiaga (5 skirtingi
glaistyti elektrodai 2 skirtingos elektrodinės vielos) buvo apvirinti dviejų noragų priekiniai
paviršiai (pav 39) Noragai apvirinti ta pačia medžiaga padarge buvo montuojami skirtingose
eilėse (34 pav) Po to buvo vykdomi du nepriklausomi vienas nuo kito bandymai Viena
medžiaga apvirintų noragų masės ir linijiniai nudilimai buvo sumuojami ir skaičiuojamas šių
parametrų vidurkis Elektrodine viela (Nr 17) buvo apvirintas vienas noragas todėl rezultatuose
pateikiamas ne vidurkis o vieno norago duomenys
33
4 TYRIMŲ REZULTATAI
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai
Bandinių paviršiuje buvo atliekami kietumo matavimai Rokvelo kietmačiu Bandinio
paviršiaus kietumas matuojamas penkiose vietose įspaudžiant kūgio formos įspaudą
Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pavaizduotas 41 pav
41 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
Didžiausią tarp komercinių medžiagų kietumą turi bandiniai Nr 14 15 17 Jų kietumas
yra apie 61 HRC Mažiausias kietumas yra bandinio Nr 16 Jo paviršiaus kietumas apie 52 HRC
Plieno bdquoHardoxldquo kietumas pateiktas kaip palyginamasis
UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintomis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pateiktas
42 pav
0
10
20
30
40
50
60
70
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 38 HRC
34
42 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
42 pav pateiktuose kietumo matavimo rezultatuose matyti kad didžiausias kietumas yra
bandinių Nr 33 ir 36 Tai yra apie 55 HRC Mažiausią kietumą turi bandinys Nr 34 kietumas ndash
apie 50 HRC
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas
Laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai pagal ASTM G65ndash04 atlikti naudojant guma
pedengtą plieninį diską Šio bandymo metu abrazyvas patenka į dviejų kūnų kontaktą Metodika
ir sąlygos pateiktos 31 punkte Bandymo metu trinties kelias yra 2880 m
Atlikus bandymą didžiausią atsparumą dilimui parodė medžiaga Nr 15 Iš 21 lentelės
matome kad šios medžiagos sluoksnio kietumas yra didžiausias todėl tikėtina ir nudilimas
mažiausias
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
31 32 33 34 35 36
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 34 HRC
35
43 pav Komercinių medžiagų atsparumo abrazyviniam dilimui pagal ASTM G65ndash94
standartą bandymo rezultatai
Dilimui atsparaus plieno Hardox 400 bandinio nudilimas parodo ženklų skirtumą tarp šio
bandinio ir apvirintų sluoksnių
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas
Apvirintų sluoksnių gamybinis bandymai atlikti pagal 32 skyriuje apibūdintą eiliškumą
44 pav pateiktas ant norago užvirinto metalo masė Ši masė sudarė pirmąjį užvirintą sluoksnį
44 pav Komercinėmis medžiagomis užvirintų sluoksnių vidutinė masė
Noragų nudilimas įdirbant 80 ha plotą parodytas pav 45
000
005
010
015
020
025
030
035
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Nu
dil
imas
I g
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
R005 = 02 g
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
22
117 pav Pirmojo užvirinto sluoksnio atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas (Kotus ir
kt 2013)
118 pav matyti kad užvirinus antrą sluoksnį padidėja bandinių kietumas ir nežymiai
padidėja atsparumas dilimui
118 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus du sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
119 pav parodytas atsparumas dilimui ir bandinių kietumas užvirinus tris sluoksnius Šių
bandinių kietumas yra didžiausias iš visų bandytų sluosksnių todėl ir jų astparumas dilimui yra
didesnis
23
119 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus tris sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
Iš pateiktų grafikų matyti kad vienas užvirintas papildomas sluoksnis padidina 30ndash40
kietumo vienetų Dėl to padidėja tiriamo paviršiaus atsparumas dilimui (Kotus ir kt 2013)
18 Informacijos šaltinių apibendrinimas
Atlikus literatūros šaltinių analizę išsiaiškinta kad darbo dalių dilimas dirvoje sukuria
didelius nuostolius kurie gali siekti net 4 šalies bendrojo vidaus produkto Norint sumažinti
išlaidas pirmiausia reikia išsiaiškinti kaip vyksta judėjimas noragėlio paviršiumi ir veikiančiasias
jėgas Tai išsiaiškinus galima parinkti tam tikrą darbinės dalies formą kuri leistų ne tik sumažinti
dilimą bet ir degalų sąnaudas Nagrinėtoje literatūroje pastebėta kad dirbant didžiausiame gylyje
noragėlius reikalinga didesnė traukos jėga dėl didėjančios pasipriešinimo jėgos kuri veikia
darbinius paviršius taip didindama dilimo nuostolius Ypatingą reikšmę darbinio paviršiaus
nudilimui turi dirvos sudėtis
Apžvelgus atliktus bandymus matyti kad laboratorinių bandymų metu gaunami rezultatai
yra geresni nei lauko sąlygomis Tai yra dėl drėgmės atsirandačios po lietaus nepastovios dirvos
sudėties bei dirvoje esančių akmenų kurie gali žymiai padidinti darbinių dalių nudilimus ir
laboratorinio tyrimo metu suteikiamų idealių sąlygų
24
2 TYRIMŲ TIKSLAS IR UŽDAVINIAI
21 Tyrimų tikslas
Ištirti žemės dirbimo noragų apvirintus sluoksnius gautus komerciniais ir specialiaisiais
elektrodais (su skirtingo grūdėtumo volframo karbidu) atsparumą abrazyviniam dilimui
laboratorinėmis bei gamybinėmis sąlygomis
22 Tyrimų uždaviniai
Ištirti pasirinktomis komercinėmis (apvirinimo elektrodais ir elektrodine viela) bei
sukurtomis UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų noragų sluoksnių kietumą
Atlikti laboratorinius apvirintų noragų sluoksnių atsparumo dilimui bandymus
Atlikti dirvos purentuvo noragų apvirintų tiriamosiomis medžiagomis bandymus
gamybinėmis sąlygomis
Ištirti volframo karbido grūdėtumo apvirinto norago sluoksnyje įtaką abrazyviniam
dilimui
25
3 TYRIMŲ METODIKA
31 Laboratorinių tyrimų metodika
Laboratoriniai apvirintų noragų sluoksnių tyrimai atlikti galimai tiksliai sudarant panašias
sąlygas į žemės dirbimo įrangos darbo sąlygas Apvirinti sluoksniai tiriami šiais tyrimais
dilimas kai abrazyvinės dalelės patenka tarp dviejų kūnų (ASTM G65-94)
kietumo matavimas (Rokvelo kietmatis)
Abrazyvinio dilimo bandymas (31 pav) atliekamas abrazyvinėms dalelėms patenkant tarp
dviejų kūnų Bandymo metu 229 mm skersmens guma padengtas plieninis diskas sukasi 200 min-
1 greičiu trinasi į bandinį Bandinio ir gumos kontakto vietoje patenka kvarcinis smėlis (SiO2)
kurio kietumas siekia 800-1100 HV Arbazyvo grūdeliai yra 250-400 μm skersmens Kvarcinio
smėlio srautas 300 gmin-1 bandymo trukmė 20 min Bandinys apkrautas 130 N apkrova
Bandymo metu abrazyvinės dalelės patekusios tarp gumos ir bandinio paviršiaus ardo bandinio
paviršių savo aštriomis briaunomis įsirėždamos į jo paviršių ir atpjaudamos mikroskopines daleles
31 pav Abrazyvinio dilimo tyrimo bandymo schema 1ndashguma padengtas plieninis
diskas 2ndashabrazyvo tiekimo kanalas 3ndashbandinys 4ndashapkrova 5ndashabrazyvas (Reibrad-Verfahren
1994)
Bandinių kietumas matuotas Rokvelo kietmačiu (KDCndash4524) Šiuo būdu į bandinio paviršių
yra įspaudžiamas kūgio formos įspaudas Bandinio paviršiuje padaromi 5 matavimai skirtingose
vietose Iš gautų rezultatų apkaičiuojamas vidurkis
26
32 Gamybiniai apvirintų noragų atsparumo dilimui tyrimai
Dirvos noragų tyrimas atliktas 2013 m rugpjūčio mėn vidurio Lietuvoje 600 ha dirbamos
žemės ūkininko EGikniaus ūkyje Tyrimas atliktas žemės dirbimo padargu bdquoKockerlingldquo
Padargas tempiamas 170 AG traktoriumi bdquoValtra T170ldquo (32 ir 33 pav) Darbo greitis yra
10 km∙h- 1 Vyraujantis šiose apylinkėse dirvos tipas yra išplautžemiai ir rudžemiai o dirvos
sudėtis smėlingas lengvas priemolis (Volungevičius ir kt 2012)
32 pav Traktorius bdquoValtra T170ldquo ir žemės dirbimo padargas Kockerling
33 pav Žemės dirbimo padargas Kockerling
Žemę įdirba 13 noragų išdėstytų dvejomis eilėmis 80 cm atstumu vienas nuo kito tačiau
antros eilės noragai įmontuoti taip kad įdirbtų žemę tarpe tarp pirmos eilės dviejų noragų (34
pav)
27
34 pav Noragų išdėstymo schema (vaizdas iš viršaus)
Noragas žemę įdirba apie 250plusmn5 mm gyliu Žemės dirbimo gylis dirbamoje dirvoje
nustatomas sustabdant padargą darbo metu ir atkasant noragą Po to išmatuojamas atstumas nuo
norago žemiausio antgalio taško iki žemės paviršiaus (35 pav)
35 pav Žemės dirbimo gylio nustatymas
Noragų nudilimas iki ir po įdirbto tam tikro ražienos ploto įvertinamas masių ir linijiniu
metodais Noragai sverti svarstyklėmis (36 pav) KERN FCB 16K02 (matavimo ribos 0ndash16 kg
04 m
48 m
08 m Ag
reg
ato
ju
dėj
imo
kry
pti
s
Noragas 08 m
Traktoriaus ratai
28
tikslumas 02 g) Noragų linijinis nudilimas (pločio ir storio sumažėjimas) matuotas slankmačiu
(36 pav) ШЦ-125ndash005 (matavimo ribos 0ndash125 mm tikslumas 005 mm)
36 pav Nudilimo matavimo priemonės svarstyklės bdquoKern FCB 16K02ldquo ir slankmatis
ШЦndash125ndash005
Noragas sveriamas prieš apvirinimą ir apvirinus jo darbinį paviršių Šių masių skirtumas
parodo kiek yra aplydyto metalo Taip pat noragas pasveriamas baigus įdirbti numatytą plotą
Norago masės iki ir po lauko įdirbimo skirtumas parodo nudilimą
Linijinis nudilimas apskaičiuojamas išmatuojant slankmačiu norago plotį prieš ir po lauko
įdirbimo Norago pločio matavimo pjūviai parodyti 37 pav
37 pav Norago skerspjūvio matavimo skirtingame darbo gylyje pjūviai (ant kontrolinės
plokštės) 1 ndash noragas 2 ndash užvirinti sluoksniai 3 ndash tarpinė detalė 4 ndash kietlydinis
38 paveikslėlyje parodytas norago skerspjūvis kuriame matuojamas jo plotis ir storis
29
38 pav Norago skerspjūvis L ndash norago plotis (kintamas dydis iki 80 mm) H ndash norago
storis (25 mm) Δl ndash apvirinto sluoksnio storis Δh ndash apvirinto sluoksnio plotis
Noragai (39 pav) pagaminti iš spyruoklinio plieno 65Г ГОСТ 1577-93 (25 mm storio lakšto)
termiškai apdirbti 800-820 degС temperatūroje ir atleisti (340ndash380 degС) tikslu gauti
spyruokliuojančias plieno savybes Jų kietumas 285 HB
39 pav Noragas
Noragą sudaro 3 dalys (310 pav) pagrindinė dalis pagaminta iš spyruoklinio plieno tarpinė
detalė (plienas S355) reikalinga prilituoti kietlydinio antgaliui ir pats kietlydininis antgalis
Noragas
Apvirintas
sluoksnis
H+Δh
L+
Δl
H
L
Šoniniai
apvirinti
sluoksniai
30
a b
310 pav Norago smaigalys 1 ndash spyruoklinis plienas 2 ndash tarpinė detalė 3 ndash kietlydininis
antgalis
Apvirinimo įranga
Noragai apvirinami trifaziu suvirinimo lygintuvu ВД 306 ir suvirinimo pusautomačiu
FANMIG 280 4N MINOR (311 pav)
a b
311 pav Suvirinimo aparatai ВД 306 (a) ir FANMIG 2804N MINOR (b)
Suvirinimo aparato ВД 306 suvirinimo srovės stiprumas nuo 50 iki 350 A Suvirinimo
pusautomačio FANMIG 2804N MINOR 40ndash290 A
Suvirinimo srovė pasirinkta pagal elektrodų ir elektrodinės vielos gamintojų
rekomendacijas
31
Apvirinimo medžiagos
Noragai buvo apvirinami 7 komercinėmis medžiagomis ir specialiaisiais šešiais pagamintais
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais su skirtingais WC grūdo dydžiais
31 lentelėje pateikta informacija apie glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos cheminę
sudėtį apvirinto sluoksnio kietumą bei elektrodų kainą
31 lentelė Komercinių medžiagų (glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos) kaina apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Medžiagos
kodas
Cheminė sudėtis Kietumas1
HRC
Kaina2
EURkg C Cr Si Mn Mo Nb W B V Ti
11 45 33 08 14 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 59ndash63 1159
12 29ndash35 22ndash27 23 ndash ndash ndash ndash 05ndash15 ndash ndash 58ndash64 377
13 5 23 10 08 20 ndash ndash ndash 06 ndash 60ndash62 131
14 3 63 2 12 ndash ndash ndash ndash 50 48 60ndash62 29
15 42 18 27 ndash 85 9 7 ndash ndash ndash 68ndash70 401
16 01 ndash 01 08 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 62ndash66 159
17 07 ndash 1 2 ndash ndash ndash 45 ndash ndash 65ndash68 1304 1- gamintojo pateiktas kietumas 2ndash kainos nurodytos be PVM (2013 m)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash P 0025004 S 00250035
UAB bdquoAnykščių varisldquo buvo sukurti specialūs elektrodai kurių glaiste buvo įmaišytas
skirtingų grūdelių dydžių volframo karbido grūdeliai Volframo karbido (WC) dydis nurodytas 32
lentelėje Didžiausias grūdelio dydis yra 071 mm
32 lentelė Oslash325 mm elektrodais su skirtingais WC grūdelių dydžiais (31ndash36) apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Electro-
decode
Cheminė sudėtis WC
grūdelio
dydis mm
HV005
GPa
Kietumas
HRC C Si Mn W
31 199 106 071 357 07105 631 52 (49ndash55)
32 122 124 069 237 05hellip0355 652 52 (47ndash57)
33 175 126 075 271 0355hellip018 586 554 (53ndash59)
34 177 118 066 366 018hellip009 577 503 (46ndash54)
35 168 114 061 369 009hellip0045 681 528 (51ndash55)
36 187 107 067 314 gt0045 652 546 (51ndash57)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash Ni ndash 005007 Cr ndash
01011 Ti ndash 00520087 P ndash 0007002 S ndash
00490074
Vertinime naudojant masės kriterijų priimta kad noragų WC-Co kietlydinio antgalių
nudilimas yra vienodas ir santykinai mažas lyginant su apvirinamų sluoksnių nudilimu
32
Tyrimo atlikimo eiliškumas
Po vieną pasveriami trylika noragų ir jų masė surašoma į lenteles Po svėrimo noragų
priekiniai paviršiai apvirinami skirtingais elektrodais Noragams atvėsus jie vėl pasveriami
duomenys surašomi į lentelę taip sužinoma apvirinto metalo masė Taip pat slankmačiu
išmatuojamas kiekvieno norago skerspjūvis skirtingame darbo gylyje (37 pav) Atlikus
matavimus noragai montuojami žemės dirbimo agregate ir įdirbamas 80 ha plotas Po įdirbimo
noragai nuimami nuvalomi ir kiekvienas noragas pasveriamas ir išmatuojami priekiniai darbiniai
paviršiai Palyginus duomenis prieš įdirbimą su duomenimis po įdirbimo masės skirtumo būdu
apskaičiuojamas nudilimas Išmatavus ir pasvėrus noragus jų darbiniai paviršiai atnaujinami juos
apvirinant tais pačiais elektrodais Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas apvirinto
priekinio darbinio paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas
110 ha plotas Po įdirbto ploto noragai nuimami nuvalomi ir sveriami o slankmačiu išmatuojamas
apvirinto sluoksnio storis Atlikus matavimus noragai apvirinami trečią kartą atnaujinant jų
priekinį darbinį paviršių Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas priekinio darbinio
paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas 145 ha plotas Po
šio ploto įdirbimo noragai sveriami ir matuojami kaip ir po praėjusių dvejų įdirbimų Gauti
rezultatai suvedami ir apdorojami bdquoExcelldquo programa
Tam kad tyrimų rezultatai būtų statistiškai patikimi kiekviena medžiaga (5 skirtingi
glaistyti elektrodai 2 skirtingos elektrodinės vielos) buvo apvirinti dviejų noragų priekiniai
paviršiai (pav 39) Noragai apvirinti ta pačia medžiaga padarge buvo montuojami skirtingose
eilėse (34 pav) Po to buvo vykdomi du nepriklausomi vienas nuo kito bandymai Viena
medžiaga apvirintų noragų masės ir linijiniai nudilimai buvo sumuojami ir skaičiuojamas šių
parametrų vidurkis Elektrodine viela (Nr 17) buvo apvirintas vienas noragas todėl rezultatuose
pateikiamas ne vidurkis o vieno norago duomenys
33
4 TYRIMŲ REZULTATAI
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai
Bandinių paviršiuje buvo atliekami kietumo matavimai Rokvelo kietmačiu Bandinio
paviršiaus kietumas matuojamas penkiose vietose įspaudžiant kūgio formos įspaudą
Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pavaizduotas 41 pav
41 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
Didžiausią tarp komercinių medžiagų kietumą turi bandiniai Nr 14 15 17 Jų kietumas
yra apie 61 HRC Mažiausias kietumas yra bandinio Nr 16 Jo paviršiaus kietumas apie 52 HRC
Plieno bdquoHardoxldquo kietumas pateiktas kaip palyginamasis
UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintomis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pateiktas
42 pav
0
10
20
30
40
50
60
70
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 38 HRC
34
42 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
42 pav pateiktuose kietumo matavimo rezultatuose matyti kad didžiausias kietumas yra
bandinių Nr 33 ir 36 Tai yra apie 55 HRC Mažiausią kietumą turi bandinys Nr 34 kietumas ndash
apie 50 HRC
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas
Laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai pagal ASTM G65ndash04 atlikti naudojant guma
pedengtą plieninį diską Šio bandymo metu abrazyvas patenka į dviejų kūnų kontaktą Metodika
ir sąlygos pateiktos 31 punkte Bandymo metu trinties kelias yra 2880 m
Atlikus bandymą didžiausią atsparumą dilimui parodė medžiaga Nr 15 Iš 21 lentelės
matome kad šios medžiagos sluoksnio kietumas yra didžiausias todėl tikėtina ir nudilimas
mažiausias
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
31 32 33 34 35 36
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 34 HRC
35
43 pav Komercinių medžiagų atsparumo abrazyviniam dilimui pagal ASTM G65ndash94
standartą bandymo rezultatai
Dilimui atsparaus plieno Hardox 400 bandinio nudilimas parodo ženklų skirtumą tarp šio
bandinio ir apvirintų sluoksnių
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas
Apvirintų sluoksnių gamybinis bandymai atlikti pagal 32 skyriuje apibūdintą eiliškumą
44 pav pateiktas ant norago užvirinto metalo masė Ši masė sudarė pirmąjį užvirintą sluoksnį
44 pav Komercinėmis medžiagomis užvirintų sluoksnių vidutinė masė
Noragų nudilimas įdirbant 80 ha plotą parodytas pav 45
000
005
010
015
020
025
030
035
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Nu
dil
imas
I g
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
R005 = 02 g
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
23
119 pav Atsparumas dilimui ir sluoksnio kietumas užvirinus tris sluoksnius (Kotus ir kt
2013)
Iš pateiktų grafikų matyti kad vienas užvirintas papildomas sluoksnis padidina 30ndash40
kietumo vienetų Dėl to padidėja tiriamo paviršiaus atsparumas dilimui (Kotus ir kt 2013)
18 Informacijos šaltinių apibendrinimas
Atlikus literatūros šaltinių analizę išsiaiškinta kad darbo dalių dilimas dirvoje sukuria
didelius nuostolius kurie gali siekti net 4 šalies bendrojo vidaus produkto Norint sumažinti
išlaidas pirmiausia reikia išsiaiškinti kaip vyksta judėjimas noragėlio paviršiumi ir veikiančiasias
jėgas Tai išsiaiškinus galima parinkti tam tikrą darbinės dalies formą kuri leistų ne tik sumažinti
dilimą bet ir degalų sąnaudas Nagrinėtoje literatūroje pastebėta kad dirbant didžiausiame gylyje
noragėlius reikalinga didesnė traukos jėga dėl didėjančios pasipriešinimo jėgos kuri veikia
darbinius paviršius taip didindama dilimo nuostolius Ypatingą reikšmę darbinio paviršiaus
nudilimui turi dirvos sudėtis
Apžvelgus atliktus bandymus matyti kad laboratorinių bandymų metu gaunami rezultatai
yra geresni nei lauko sąlygomis Tai yra dėl drėgmės atsirandačios po lietaus nepastovios dirvos
sudėties bei dirvoje esančių akmenų kurie gali žymiai padidinti darbinių dalių nudilimus ir
laboratorinio tyrimo metu suteikiamų idealių sąlygų
24
2 TYRIMŲ TIKSLAS IR UŽDAVINIAI
21 Tyrimų tikslas
Ištirti žemės dirbimo noragų apvirintus sluoksnius gautus komerciniais ir specialiaisiais
elektrodais (su skirtingo grūdėtumo volframo karbidu) atsparumą abrazyviniam dilimui
laboratorinėmis bei gamybinėmis sąlygomis
22 Tyrimų uždaviniai
Ištirti pasirinktomis komercinėmis (apvirinimo elektrodais ir elektrodine viela) bei
sukurtomis UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų noragų sluoksnių kietumą
Atlikti laboratorinius apvirintų noragų sluoksnių atsparumo dilimui bandymus
Atlikti dirvos purentuvo noragų apvirintų tiriamosiomis medžiagomis bandymus
gamybinėmis sąlygomis
Ištirti volframo karbido grūdėtumo apvirinto norago sluoksnyje įtaką abrazyviniam
dilimui
25
3 TYRIMŲ METODIKA
31 Laboratorinių tyrimų metodika
Laboratoriniai apvirintų noragų sluoksnių tyrimai atlikti galimai tiksliai sudarant panašias
sąlygas į žemės dirbimo įrangos darbo sąlygas Apvirinti sluoksniai tiriami šiais tyrimais
dilimas kai abrazyvinės dalelės patenka tarp dviejų kūnų (ASTM G65-94)
kietumo matavimas (Rokvelo kietmatis)
Abrazyvinio dilimo bandymas (31 pav) atliekamas abrazyvinėms dalelėms patenkant tarp
dviejų kūnų Bandymo metu 229 mm skersmens guma padengtas plieninis diskas sukasi 200 min-
1 greičiu trinasi į bandinį Bandinio ir gumos kontakto vietoje patenka kvarcinis smėlis (SiO2)
kurio kietumas siekia 800-1100 HV Arbazyvo grūdeliai yra 250-400 μm skersmens Kvarcinio
smėlio srautas 300 gmin-1 bandymo trukmė 20 min Bandinys apkrautas 130 N apkrova
Bandymo metu abrazyvinės dalelės patekusios tarp gumos ir bandinio paviršiaus ardo bandinio
paviršių savo aštriomis briaunomis įsirėždamos į jo paviršių ir atpjaudamos mikroskopines daleles
31 pav Abrazyvinio dilimo tyrimo bandymo schema 1ndashguma padengtas plieninis
diskas 2ndashabrazyvo tiekimo kanalas 3ndashbandinys 4ndashapkrova 5ndashabrazyvas (Reibrad-Verfahren
1994)
Bandinių kietumas matuotas Rokvelo kietmačiu (KDCndash4524) Šiuo būdu į bandinio paviršių
yra įspaudžiamas kūgio formos įspaudas Bandinio paviršiuje padaromi 5 matavimai skirtingose
vietose Iš gautų rezultatų apkaičiuojamas vidurkis
26
32 Gamybiniai apvirintų noragų atsparumo dilimui tyrimai
Dirvos noragų tyrimas atliktas 2013 m rugpjūčio mėn vidurio Lietuvoje 600 ha dirbamos
žemės ūkininko EGikniaus ūkyje Tyrimas atliktas žemės dirbimo padargu bdquoKockerlingldquo
Padargas tempiamas 170 AG traktoriumi bdquoValtra T170ldquo (32 ir 33 pav) Darbo greitis yra
10 km∙h- 1 Vyraujantis šiose apylinkėse dirvos tipas yra išplautžemiai ir rudžemiai o dirvos
sudėtis smėlingas lengvas priemolis (Volungevičius ir kt 2012)
32 pav Traktorius bdquoValtra T170ldquo ir žemės dirbimo padargas Kockerling
33 pav Žemės dirbimo padargas Kockerling
Žemę įdirba 13 noragų išdėstytų dvejomis eilėmis 80 cm atstumu vienas nuo kito tačiau
antros eilės noragai įmontuoti taip kad įdirbtų žemę tarpe tarp pirmos eilės dviejų noragų (34
pav)
27
34 pav Noragų išdėstymo schema (vaizdas iš viršaus)
Noragas žemę įdirba apie 250plusmn5 mm gyliu Žemės dirbimo gylis dirbamoje dirvoje
nustatomas sustabdant padargą darbo metu ir atkasant noragą Po to išmatuojamas atstumas nuo
norago žemiausio antgalio taško iki žemės paviršiaus (35 pav)
35 pav Žemės dirbimo gylio nustatymas
Noragų nudilimas iki ir po įdirbto tam tikro ražienos ploto įvertinamas masių ir linijiniu
metodais Noragai sverti svarstyklėmis (36 pav) KERN FCB 16K02 (matavimo ribos 0ndash16 kg
04 m
48 m
08 m Ag
reg
ato
ju
dėj
imo
kry
pti
s
Noragas 08 m
Traktoriaus ratai
28
tikslumas 02 g) Noragų linijinis nudilimas (pločio ir storio sumažėjimas) matuotas slankmačiu
(36 pav) ШЦ-125ndash005 (matavimo ribos 0ndash125 mm tikslumas 005 mm)
36 pav Nudilimo matavimo priemonės svarstyklės bdquoKern FCB 16K02ldquo ir slankmatis
ШЦndash125ndash005
Noragas sveriamas prieš apvirinimą ir apvirinus jo darbinį paviršių Šių masių skirtumas
parodo kiek yra aplydyto metalo Taip pat noragas pasveriamas baigus įdirbti numatytą plotą
Norago masės iki ir po lauko įdirbimo skirtumas parodo nudilimą
Linijinis nudilimas apskaičiuojamas išmatuojant slankmačiu norago plotį prieš ir po lauko
įdirbimo Norago pločio matavimo pjūviai parodyti 37 pav
37 pav Norago skerspjūvio matavimo skirtingame darbo gylyje pjūviai (ant kontrolinės
plokštės) 1 ndash noragas 2 ndash užvirinti sluoksniai 3 ndash tarpinė detalė 4 ndash kietlydinis
38 paveikslėlyje parodytas norago skerspjūvis kuriame matuojamas jo plotis ir storis
29
38 pav Norago skerspjūvis L ndash norago plotis (kintamas dydis iki 80 mm) H ndash norago
storis (25 mm) Δl ndash apvirinto sluoksnio storis Δh ndash apvirinto sluoksnio plotis
Noragai (39 pav) pagaminti iš spyruoklinio plieno 65Г ГОСТ 1577-93 (25 mm storio lakšto)
termiškai apdirbti 800-820 degС temperatūroje ir atleisti (340ndash380 degС) tikslu gauti
spyruokliuojančias plieno savybes Jų kietumas 285 HB
39 pav Noragas
Noragą sudaro 3 dalys (310 pav) pagrindinė dalis pagaminta iš spyruoklinio plieno tarpinė
detalė (plienas S355) reikalinga prilituoti kietlydinio antgaliui ir pats kietlydininis antgalis
Noragas
Apvirintas
sluoksnis
H+Δh
L+
Δl
H
L
Šoniniai
apvirinti
sluoksniai
30
a b
310 pav Norago smaigalys 1 ndash spyruoklinis plienas 2 ndash tarpinė detalė 3 ndash kietlydininis
antgalis
Apvirinimo įranga
Noragai apvirinami trifaziu suvirinimo lygintuvu ВД 306 ir suvirinimo pusautomačiu
FANMIG 280 4N MINOR (311 pav)
a b
311 pav Suvirinimo aparatai ВД 306 (a) ir FANMIG 2804N MINOR (b)
Suvirinimo aparato ВД 306 suvirinimo srovės stiprumas nuo 50 iki 350 A Suvirinimo
pusautomačio FANMIG 2804N MINOR 40ndash290 A
Suvirinimo srovė pasirinkta pagal elektrodų ir elektrodinės vielos gamintojų
rekomendacijas
31
Apvirinimo medžiagos
Noragai buvo apvirinami 7 komercinėmis medžiagomis ir specialiaisiais šešiais pagamintais
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais su skirtingais WC grūdo dydžiais
31 lentelėje pateikta informacija apie glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos cheminę
sudėtį apvirinto sluoksnio kietumą bei elektrodų kainą
31 lentelė Komercinių medžiagų (glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos) kaina apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Medžiagos
kodas
Cheminė sudėtis Kietumas1
HRC
Kaina2
EURkg C Cr Si Mn Mo Nb W B V Ti
11 45 33 08 14 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 59ndash63 1159
12 29ndash35 22ndash27 23 ndash ndash ndash ndash 05ndash15 ndash ndash 58ndash64 377
13 5 23 10 08 20 ndash ndash ndash 06 ndash 60ndash62 131
14 3 63 2 12 ndash ndash ndash ndash 50 48 60ndash62 29
15 42 18 27 ndash 85 9 7 ndash ndash ndash 68ndash70 401
16 01 ndash 01 08 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 62ndash66 159
17 07 ndash 1 2 ndash ndash ndash 45 ndash ndash 65ndash68 1304 1- gamintojo pateiktas kietumas 2ndash kainos nurodytos be PVM (2013 m)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash P 0025004 S 00250035
UAB bdquoAnykščių varisldquo buvo sukurti specialūs elektrodai kurių glaiste buvo įmaišytas
skirtingų grūdelių dydžių volframo karbido grūdeliai Volframo karbido (WC) dydis nurodytas 32
lentelėje Didžiausias grūdelio dydis yra 071 mm
32 lentelė Oslash325 mm elektrodais su skirtingais WC grūdelių dydžiais (31ndash36) apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Electro-
decode
Cheminė sudėtis WC
grūdelio
dydis mm
HV005
GPa
Kietumas
HRC C Si Mn W
31 199 106 071 357 07105 631 52 (49ndash55)
32 122 124 069 237 05hellip0355 652 52 (47ndash57)
33 175 126 075 271 0355hellip018 586 554 (53ndash59)
34 177 118 066 366 018hellip009 577 503 (46ndash54)
35 168 114 061 369 009hellip0045 681 528 (51ndash55)
36 187 107 067 314 gt0045 652 546 (51ndash57)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash Ni ndash 005007 Cr ndash
01011 Ti ndash 00520087 P ndash 0007002 S ndash
00490074
Vertinime naudojant masės kriterijų priimta kad noragų WC-Co kietlydinio antgalių
nudilimas yra vienodas ir santykinai mažas lyginant su apvirinamų sluoksnių nudilimu
32
Tyrimo atlikimo eiliškumas
Po vieną pasveriami trylika noragų ir jų masė surašoma į lenteles Po svėrimo noragų
priekiniai paviršiai apvirinami skirtingais elektrodais Noragams atvėsus jie vėl pasveriami
duomenys surašomi į lentelę taip sužinoma apvirinto metalo masė Taip pat slankmačiu
išmatuojamas kiekvieno norago skerspjūvis skirtingame darbo gylyje (37 pav) Atlikus
matavimus noragai montuojami žemės dirbimo agregate ir įdirbamas 80 ha plotas Po įdirbimo
noragai nuimami nuvalomi ir kiekvienas noragas pasveriamas ir išmatuojami priekiniai darbiniai
paviršiai Palyginus duomenis prieš įdirbimą su duomenimis po įdirbimo masės skirtumo būdu
apskaičiuojamas nudilimas Išmatavus ir pasvėrus noragus jų darbiniai paviršiai atnaujinami juos
apvirinant tais pačiais elektrodais Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas apvirinto
priekinio darbinio paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas
110 ha plotas Po įdirbto ploto noragai nuimami nuvalomi ir sveriami o slankmačiu išmatuojamas
apvirinto sluoksnio storis Atlikus matavimus noragai apvirinami trečią kartą atnaujinant jų
priekinį darbinį paviršių Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas priekinio darbinio
paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas 145 ha plotas Po
šio ploto įdirbimo noragai sveriami ir matuojami kaip ir po praėjusių dvejų įdirbimų Gauti
rezultatai suvedami ir apdorojami bdquoExcelldquo programa
Tam kad tyrimų rezultatai būtų statistiškai patikimi kiekviena medžiaga (5 skirtingi
glaistyti elektrodai 2 skirtingos elektrodinės vielos) buvo apvirinti dviejų noragų priekiniai
paviršiai (pav 39) Noragai apvirinti ta pačia medžiaga padarge buvo montuojami skirtingose
eilėse (34 pav) Po to buvo vykdomi du nepriklausomi vienas nuo kito bandymai Viena
medžiaga apvirintų noragų masės ir linijiniai nudilimai buvo sumuojami ir skaičiuojamas šių
parametrų vidurkis Elektrodine viela (Nr 17) buvo apvirintas vienas noragas todėl rezultatuose
pateikiamas ne vidurkis o vieno norago duomenys
33
4 TYRIMŲ REZULTATAI
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai
Bandinių paviršiuje buvo atliekami kietumo matavimai Rokvelo kietmačiu Bandinio
paviršiaus kietumas matuojamas penkiose vietose įspaudžiant kūgio formos įspaudą
Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pavaizduotas 41 pav
41 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
Didžiausią tarp komercinių medžiagų kietumą turi bandiniai Nr 14 15 17 Jų kietumas
yra apie 61 HRC Mažiausias kietumas yra bandinio Nr 16 Jo paviršiaus kietumas apie 52 HRC
Plieno bdquoHardoxldquo kietumas pateiktas kaip palyginamasis
UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintomis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pateiktas
42 pav
0
10
20
30
40
50
60
70
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 38 HRC
34
42 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
42 pav pateiktuose kietumo matavimo rezultatuose matyti kad didžiausias kietumas yra
bandinių Nr 33 ir 36 Tai yra apie 55 HRC Mažiausią kietumą turi bandinys Nr 34 kietumas ndash
apie 50 HRC
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas
Laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai pagal ASTM G65ndash04 atlikti naudojant guma
pedengtą plieninį diską Šio bandymo metu abrazyvas patenka į dviejų kūnų kontaktą Metodika
ir sąlygos pateiktos 31 punkte Bandymo metu trinties kelias yra 2880 m
Atlikus bandymą didžiausią atsparumą dilimui parodė medžiaga Nr 15 Iš 21 lentelės
matome kad šios medžiagos sluoksnio kietumas yra didžiausias todėl tikėtina ir nudilimas
mažiausias
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
31 32 33 34 35 36
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 34 HRC
35
43 pav Komercinių medžiagų atsparumo abrazyviniam dilimui pagal ASTM G65ndash94
standartą bandymo rezultatai
Dilimui atsparaus plieno Hardox 400 bandinio nudilimas parodo ženklų skirtumą tarp šio
bandinio ir apvirintų sluoksnių
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas
Apvirintų sluoksnių gamybinis bandymai atlikti pagal 32 skyriuje apibūdintą eiliškumą
44 pav pateiktas ant norago užvirinto metalo masė Ši masė sudarė pirmąjį užvirintą sluoksnį
44 pav Komercinėmis medžiagomis užvirintų sluoksnių vidutinė masė
Noragų nudilimas įdirbant 80 ha plotą parodytas pav 45
000
005
010
015
020
025
030
035
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Nu
dil
imas
I g
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
R005 = 02 g
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
24
2 TYRIMŲ TIKSLAS IR UŽDAVINIAI
21 Tyrimų tikslas
Ištirti žemės dirbimo noragų apvirintus sluoksnius gautus komerciniais ir specialiaisiais
elektrodais (su skirtingo grūdėtumo volframo karbidu) atsparumą abrazyviniam dilimui
laboratorinėmis bei gamybinėmis sąlygomis
22 Tyrimų uždaviniai
Ištirti pasirinktomis komercinėmis (apvirinimo elektrodais ir elektrodine viela) bei
sukurtomis UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų noragų sluoksnių kietumą
Atlikti laboratorinius apvirintų noragų sluoksnių atsparumo dilimui bandymus
Atlikti dirvos purentuvo noragų apvirintų tiriamosiomis medžiagomis bandymus
gamybinėmis sąlygomis
Ištirti volframo karbido grūdėtumo apvirinto norago sluoksnyje įtaką abrazyviniam
dilimui
25
3 TYRIMŲ METODIKA
31 Laboratorinių tyrimų metodika
Laboratoriniai apvirintų noragų sluoksnių tyrimai atlikti galimai tiksliai sudarant panašias
sąlygas į žemės dirbimo įrangos darbo sąlygas Apvirinti sluoksniai tiriami šiais tyrimais
dilimas kai abrazyvinės dalelės patenka tarp dviejų kūnų (ASTM G65-94)
kietumo matavimas (Rokvelo kietmatis)
Abrazyvinio dilimo bandymas (31 pav) atliekamas abrazyvinėms dalelėms patenkant tarp
dviejų kūnų Bandymo metu 229 mm skersmens guma padengtas plieninis diskas sukasi 200 min-
1 greičiu trinasi į bandinį Bandinio ir gumos kontakto vietoje patenka kvarcinis smėlis (SiO2)
kurio kietumas siekia 800-1100 HV Arbazyvo grūdeliai yra 250-400 μm skersmens Kvarcinio
smėlio srautas 300 gmin-1 bandymo trukmė 20 min Bandinys apkrautas 130 N apkrova
Bandymo metu abrazyvinės dalelės patekusios tarp gumos ir bandinio paviršiaus ardo bandinio
paviršių savo aštriomis briaunomis įsirėždamos į jo paviršių ir atpjaudamos mikroskopines daleles
31 pav Abrazyvinio dilimo tyrimo bandymo schema 1ndashguma padengtas plieninis
diskas 2ndashabrazyvo tiekimo kanalas 3ndashbandinys 4ndashapkrova 5ndashabrazyvas (Reibrad-Verfahren
1994)
Bandinių kietumas matuotas Rokvelo kietmačiu (KDCndash4524) Šiuo būdu į bandinio paviršių
yra įspaudžiamas kūgio formos įspaudas Bandinio paviršiuje padaromi 5 matavimai skirtingose
vietose Iš gautų rezultatų apkaičiuojamas vidurkis
26
32 Gamybiniai apvirintų noragų atsparumo dilimui tyrimai
Dirvos noragų tyrimas atliktas 2013 m rugpjūčio mėn vidurio Lietuvoje 600 ha dirbamos
žemės ūkininko EGikniaus ūkyje Tyrimas atliktas žemės dirbimo padargu bdquoKockerlingldquo
Padargas tempiamas 170 AG traktoriumi bdquoValtra T170ldquo (32 ir 33 pav) Darbo greitis yra
10 km∙h- 1 Vyraujantis šiose apylinkėse dirvos tipas yra išplautžemiai ir rudžemiai o dirvos
sudėtis smėlingas lengvas priemolis (Volungevičius ir kt 2012)
32 pav Traktorius bdquoValtra T170ldquo ir žemės dirbimo padargas Kockerling
33 pav Žemės dirbimo padargas Kockerling
Žemę įdirba 13 noragų išdėstytų dvejomis eilėmis 80 cm atstumu vienas nuo kito tačiau
antros eilės noragai įmontuoti taip kad įdirbtų žemę tarpe tarp pirmos eilės dviejų noragų (34
pav)
27
34 pav Noragų išdėstymo schema (vaizdas iš viršaus)
Noragas žemę įdirba apie 250plusmn5 mm gyliu Žemės dirbimo gylis dirbamoje dirvoje
nustatomas sustabdant padargą darbo metu ir atkasant noragą Po to išmatuojamas atstumas nuo
norago žemiausio antgalio taško iki žemės paviršiaus (35 pav)
35 pav Žemės dirbimo gylio nustatymas
Noragų nudilimas iki ir po įdirbto tam tikro ražienos ploto įvertinamas masių ir linijiniu
metodais Noragai sverti svarstyklėmis (36 pav) KERN FCB 16K02 (matavimo ribos 0ndash16 kg
04 m
48 m
08 m Ag
reg
ato
ju
dėj
imo
kry
pti
s
Noragas 08 m
Traktoriaus ratai
28
tikslumas 02 g) Noragų linijinis nudilimas (pločio ir storio sumažėjimas) matuotas slankmačiu
(36 pav) ШЦ-125ndash005 (matavimo ribos 0ndash125 mm tikslumas 005 mm)
36 pav Nudilimo matavimo priemonės svarstyklės bdquoKern FCB 16K02ldquo ir slankmatis
ШЦndash125ndash005
Noragas sveriamas prieš apvirinimą ir apvirinus jo darbinį paviršių Šių masių skirtumas
parodo kiek yra aplydyto metalo Taip pat noragas pasveriamas baigus įdirbti numatytą plotą
Norago masės iki ir po lauko įdirbimo skirtumas parodo nudilimą
Linijinis nudilimas apskaičiuojamas išmatuojant slankmačiu norago plotį prieš ir po lauko
įdirbimo Norago pločio matavimo pjūviai parodyti 37 pav
37 pav Norago skerspjūvio matavimo skirtingame darbo gylyje pjūviai (ant kontrolinės
plokštės) 1 ndash noragas 2 ndash užvirinti sluoksniai 3 ndash tarpinė detalė 4 ndash kietlydinis
38 paveikslėlyje parodytas norago skerspjūvis kuriame matuojamas jo plotis ir storis
29
38 pav Norago skerspjūvis L ndash norago plotis (kintamas dydis iki 80 mm) H ndash norago
storis (25 mm) Δl ndash apvirinto sluoksnio storis Δh ndash apvirinto sluoksnio plotis
Noragai (39 pav) pagaminti iš spyruoklinio plieno 65Г ГОСТ 1577-93 (25 mm storio lakšto)
termiškai apdirbti 800-820 degС temperatūroje ir atleisti (340ndash380 degС) tikslu gauti
spyruokliuojančias plieno savybes Jų kietumas 285 HB
39 pav Noragas
Noragą sudaro 3 dalys (310 pav) pagrindinė dalis pagaminta iš spyruoklinio plieno tarpinė
detalė (plienas S355) reikalinga prilituoti kietlydinio antgaliui ir pats kietlydininis antgalis
Noragas
Apvirintas
sluoksnis
H+Δh
L+
Δl
H
L
Šoniniai
apvirinti
sluoksniai
30
a b
310 pav Norago smaigalys 1 ndash spyruoklinis plienas 2 ndash tarpinė detalė 3 ndash kietlydininis
antgalis
Apvirinimo įranga
Noragai apvirinami trifaziu suvirinimo lygintuvu ВД 306 ir suvirinimo pusautomačiu
FANMIG 280 4N MINOR (311 pav)
a b
311 pav Suvirinimo aparatai ВД 306 (a) ir FANMIG 2804N MINOR (b)
Suvirinimo aparato ВД 306 suvirinimo srovės stiprumas nuo 50 iki 350 A Suvirinimo
pusautomačio FANMIG 2804N MINOR 40ndash290 A
Suvirinimo srovė pasirinkta pagal elektrodų ir elektrodinės vielos gamintojų
rekomendacijas
31
Apvirinimo medžiagos
Noragai buvo apvirinami 7 komercinėmis medžiagomis ir specialiaisiais šešiais pagamintais
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais su skirtingais WC grūdo dydžiais
31 lentelėje pateikta informacija apie glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos cheminę
sudėtį apvirinto sluoksnio kietumą bei elektrodų kainą
31 lentelė Komercinių medžiagų (glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos) kaina apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Medžiagos
kodas
Cheminė sudėtis Kietumas1
HRC
Kaina2
EURkg C Cr Si Mn Mo Nb W B V Ti
11 45 33 08 14 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 59ndash63 1159
12 29ndash35 22ndash27 23 ndash ndash ndash ndash 05ndash15 ndash ndash 58ndash64 377
13 5 23 10 08 20 ndash ndash ndash 06 ndash 60ndash62 131
14 3 63 2 12 ndash ndash ndash ndash 50 48 60ndash62 29
15 42 18 27 ndash 85 9 7 ndash ndash ndash 68ndash70 401
16 01 ndash 01 08 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 62ndash66 159
17 07 ndash 1 2 ndash ndash ndash 45 ndash ndash 65ndash68 1304 1- gamintojo pateiktas kietumas 2ndash kainos nurodytos be PVM (2013 m)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash P 0025004 S 00250035
UAB bdquoAnykščių varisldquo buvo sukurti specialūs elektrodai kurių glaiste buvo įmaišytas
skirtingų grūdelių dydžių volframo karbido grūdeliai Volframo karbido (WC) dydis nurodytas 32
lentelėje Didžiausias grūdelio dydis yra 071 mm
32 lentelė Oslash325 mm elektrodais su skirtingais WC grūdelių dydžiais (31ndash36) apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Electro-
decode
Cheminė sudėtis WC
grūdelio
dydis mm
HV005
GPa
Kietumas
HRC C Si Mn W
31 199 106 071 357 07105 631 52 (49ndash55)
32 122 124 069 237 05hellip0355 652 52 (47ndash57)
33 175 126 075 271 0355hellip018 586 554 (53ndash59)
34 177 118 066 366 018hellip009 577 503 (46ndash54)
35 168 114 061 369 009hellip0045 681 528 (51ndash55)
36 187 107 067 314 gt0045 652 546 (51ndash57)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash Ni ndash 005007 Cr ndash
01011 Ti ndash 00520087 P ndash 0007002 S ndash
00490074
Vertinime naudojant masės kriterijų priimta kad noragų WC-Co kietlydinio antgalių
nudilimas yra vienodas ir santykinai mažas lyginant su apvirinamų sluoksnių nudilimu
32
Tyrimo atlikimo eiliškumas
Po vieną pasveriami trylika noragų ir jų masė surašoma į lenteles Po svėrimo noragų
priekiniai paviršiai apvirinami skirtingais elektrodais Noragams atvėsus jie vėl pasveriami
duomenys surašomi į lentelę taip sužinoma apvirinto metalo masė Taip pat slankmačiu
išmatuojamas kiekvieno norago skerspjūvis skirtingame darbo gylyje (37 pav) Atlikus
matavimus noragai montuojami žemės dirbimo agregate ir įdirbamas 80 ha plotas Po įdirbimo
noragai nuimami nuvalomi ir kiekvienas noragas pasveriamas ir išmatuojami priekiniai darbiniai
paviršiai Palyginus duomenis prieš įdirbimą su duomenimis po įdirbimo masės skirtumo būdu
apskaičiuojamas nudilimas Išmatavus ir pasvėrus noragus jų darbiniai paviršiai atnaujinami juos
apvirinant tais pačiais elektrodais Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas apvirinto
priekinio darbinio paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas
110 ha plotas Po įdirbto ploto noragai nuimami nuvalomi ir sveriami o slankmačiu išmatuojamas
apvirinto sluoksnio storis Atlikus matavimus noragai apvirinami trečią kartą atnaujinant jų
priekinį darbinį paviršių Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas priekinio darbinio
paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas 145 ha plotas Po
šio ploto įdirbimo noragai sveriami ir matuojami kaip ir po praėjusių dvejų įdirbimų Gauti
rezultatai suvedami ir apdorojami bdquoExcelldquo programa
Tam kad tyrimų rezultatai būtų statistiškai patikimi kiekviena medžiaga (5 skirtingi
glaistyti elektrodai 2 skirtingos elektrodinės vielos) buvo apvirinti dviejų noragų priekiniai
paviršiai (pav 39) Noragai apvirinti ta pačia medžiaga padarge buvo montuojami skirtingose
eilėse (34 pav) Po to buvo vykdomi du nepriklausomi vienas nuo kito bandymai Viena
medžiaga apvirintų noragų masės ir linijiniai nudilimai buvo sumuojami ir skaičiuojamas šių
parametrų vidurkis Elektrodine viela (Nr 17) buvo apvirintas vienas noragas todėl rezultatuose
pateikiamas ne vidurkis o vieno norago duomenys
33
4 TYRIMŲ REZULTATAI
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai
Bandinių paviršiuje buvo atliekami kietumo matavimai Rokvelo kietmačiu Bandinio
paviršiaus kietumas matuojamas penkiose vietose įspaudžiant kūgio formos įspaudą
Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pavaizduotas 41 pav
41 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
Didžiausią tarp komercinių medžiagų kietumą turi bandiniai Nr 14 15 17 Jų kietumas
yra apie 61 HRC Mažiausias kietumas yra bandinio Nr 16 Jo paviršiaus kietumas apie 52 HRC
Plieno bdquoHardoxldquo kietumas pateiktas kaip palyginamasis
UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintomis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pateiktas
42 pav
0
10
20
30
40
50
60
70
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 38 HRC
34
42 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
42 pav pateiktuose kietumo matavimo rezultatuose matyti kad didžiausias kietumas yra
bandinių Nr 33 ir 36 Tai yra apie 55 HRC Mažiausią kietumą turi bandinys Nr 34 kietumas ndash
apie 50 HRC
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas
Laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai pagal ASTM G65ndash04 atlikti naudojant guma
pedengtą plieninį diską Šio bandymo metu abrazyvas patenka į dviejų kūnų kontaktą Metodika
ir sąlygos pateiktos 31 punkte Bandymo metu trinties kelias yra 2880 m
Atlikus bandymą didžiausią atsparumą dilimui parodė medžiaga Nr 15 Iš 21 lentelės
matome kad šios medžiagos sluoksnio kietumas yra didžiausias todėl tikėtina ir nudilimas
mažiausias
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
31 32 33 34 35 36
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 34 HRC
35
43 pav Komercinių medžiagų atsparumo abrazyviniam dilimui pagal ASTM G65ndash94
standartą bandymo rezultatai
Dilimui atsparaus plieno Hardox 400 bandinio nudilimas parodo ženklų skirtumą tarp šio
bandinio ir apvirintų sluoksnių
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas
Apvirintų sluoksnių gamybinis bandymai atlikti pagal 32 skyriuje apibūdintą eiliškumą
44 pav pateiktas ant norago užvirinto metalo masė Ši masė sudarė pirmąjį užvirintą sluoksnį
44 pav Komercinėmis medžiagomis užvirintų sluoksnių vidutinė masė
Noragų nudilimas įdirbant 80 ha plotą parodytas pav 45
000
005
010
015
020
025
030
035
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Nu
dil
imas
I g
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
R005 = 02 g
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
25
3 TYRIMŲ METODIKA
31 Laboratorinių tyrimų metodika
Laboratoriniai apvirintų noragų sluoksnių tyrimai atlikti galimai tiksliai sudarant panašias
sąlygas į žemės dirbimo įrangos darbo sąlygas Apvirinti sluoksniai tiriami šiais tyrimais
dilimas kai abrazyvinės dalelės patenka tarp dviejų kūnų (ASTM G65-94)
kietumo matavimas (Rokvelo kietmatis)
Abrazyvinio dilimo bandymas (31 pav) atliekamas abrazyvinėms dalelėms patenkant tarp
dviejų kūnų Bandymo metu 229 mm skersmens guma padengtas plieninis diskas sukasi 200 min-
1 greičiu trinasi į bandinį Bandinio ir gumos kontakto vietoje patenka kvarcinis smėlis (SiO2)
kurio kietumas siekia 800-1100 HV Arbazyvo grūdeliai yra 250-400 μm skersmens Kvarcinio
smėlio srautas 300 gmin-1 bandymo trukmė 20 min Bandinys apkrautas 130 N apkrova
Bandymo metu abrazyvinės dalelės patekusios tarp gumos ir bandinio paviršiaus ardo bandinio
paviršių savo aštriomis briaunomis įsirėždamos į jo paviršių ir atpjaudamos mikroskopines daleles
31 pav Abrazyvinio dilimo tyrimo bandymo schema 1ndashguma padengtas plieninis
diskas 2ndashabrazyvo tiekimo kanalas 3ndashbandinys 4ndashapkrova 5ndashabrazyvas (Reibrad-Verfahren
1994)
Bandinių kietumas matuotas Rokvelo kietmačiu (KDCndash4524) Šiuo būdu į bandinio paviršių
yra įspaudžiamas kūgio formos įspaudas Bandinio paviršiuje padaromi 5 matavimai skirtingose
vietose Iš gautų rezultatų apkaičiuojamas vidurkis
26
32 Gamybiniai apvirintų noragų atsparumo dilimui tyrimai
Dirvos noragų tyrimas atliktas 2013 m rugpjūčio mėn vidurio Lietuvoje 600 ha dirbamos
žemės ūkininko EGikniaus ūkyje Tyrimas atliktas žemės dirbimo padargu bdquoKockerlingldquo
Padargas tempiamas 170 AG traktoriumi bdquoValtra T170ldquo (32 ir 33 pav) Darbo greitis yra
10 km∙h- 1 Vyraujantis šiose apylinkėse dirvos tipas yra išplautžemiai ir rudžemiai o dirvos
sudėtis smėlingas lengvas priemolis (Volungevičius ir kt 2012)
32 pav Traktorius bdquoValtra T170ldquo ir žemės dirbimo padargas Kockerling
33 pav Žemės dirbimo padargas Kockerling
Žemę įdirba 13 noragų išdėstytų dvejomis eilėmis 80 cm atstumu vienas nuo kito tačiau
antros eilės noragai įmontuoti taip kad įdirbtų žemę tarpe tarp pirmos eilės dviejų noragų (34
pav)
27
34 pav Noragų išdėstymo schema (vaizdas iš viršaus)
Noragas žemę įdirba apie 250plusmn5 mm gyliu Žemės dirbimo gylis dirbamoje dirvoje
nustatomas sustabdant padargą darbo metu ir atkasant noragą Po to išmatuojamas atstumas nuo
norago žemiausio antgalio taško iki žemės paviršiaus (35 pav)
35 pav Žemės dirbimo gylio nustatymas
Noragų nudilimas iki ir po įdirbto tam tikro ražienos ploto įvertinamas masių ir linijiniu
metodais Noragai sverti svarstyklėmis (36 pav) KERN FCB 16K02 (matavimo ribos 0ndash16 kg
04 m
48 m
08 m Ag
reg
ato
ju
dėj
imo
kry
pti
s
Noragas 08 m
Traktoriaus ratai
28
tikslumas 02 g) Noragų linijinis nudilimas (pločio ir storio sumažėjimas) matuotas slankmačiu
(36 pav) ШЦ-125ndash005 (matavimo ribos 0ndash125 mm tikslumas 005 mm)
36 pav Nudilimo matavimo priemonės svarstyklės bdquoKern FCB 16K02ldquo ir slankmatis
ШЦndash125ndash005
Noragas sveriamas prieš apvirinimą ir apvirinus jo darbinį paviršių Šių masių skirtumas
parodo kiek yra aplydyto metalo Taip pat noragas pasveriamas baigus įdirbti numatytą plotą
Norago masės iki ir po lauko įdirbimo skirtumas parodo nudilimą
Linijinis nudilimas apskaičiuojamas išmatuojant slankmačiu norago plotį prieš ir po lauko
įdirbimo Norago pločio matavimo pjūviai parodyti 37 pav
37 pav Norago skerspjūvio matavimo skirtingame darbo gylyje pjūviai (ant kontrolinės
plokštės) 1 ndash noragas 2 ndash užvirinti sluoksniai 3 ndash tarpinė detalė 4 ndash kietlydinis
38 paveikslėlyje parodytas norago skerspjūvis kuriame matuojamas jo plotis ir storis
29
38 pav Norago skerspjūvis L ndash norago plotis (kintamas dydis iki 80 mm) H ndash norago
storis (25 mm) Δl ndash apvirinto sluoksnio storis Δh ndash apvirinto sluoksnio plotis
Noragai (39 pav) pagaminti iš spyruoklinio plieno 65Г ГОСТ 1577-93 (25 mm storio lakšto)
termiškai apdirbti 800-820 degС temperatūroje ir atleisti (340ndash380 degС) tikslu gauti
spyruokliuojančias plieno savybes Jų kietumas 285 HB
39 pav Noragas
Noragą sudaro 3 dalys (310 pav) pagrindinė dalis pagaminta iš spyruoklinio plieno tarpinė
detalė (plienas S355) reikalinga prilituoti kietlydinio antgaliui ir pats kietlydininis antgalis
Noragas
Apvirintas
sluoksnis
H+Δh
L+
Δl
H
L
Šoniniai
apvirinti
sluoksniai
30
a b
310 pav Norago smaigalys 1 ndash spyruoklinis plienas 2 ndash tarpinė detalė 3 ndash kietlydininis
antgalis
Apvirinimo įranga
Noragai apvirinami trifaziu suvirinimo lygintuvu ВД 306 ir suvirinimo pusautomačiu
FANMIG 280 4N MINOR (311 pav)
a b
311 pav Suvirinimo aparatai ВД 306 (a) ir FANMIG 2804N MINOR (b)
Suvirinimo aparato ВД 306 suvirinimo srovės stiprumas nuo 50 iki 350 A Suvirinimo
pusautomačio FANMIG 2804N MINOR 40ndash290 A
Suvirinimo srovė pasirinkta pagal elektrodų ir elektrodinės vielos gamintojų
rekomendacijas
31
Apvirinimo medžiagos
Noragai buvo apvirinami 7 komercinėmis medžiagomis ir specialiaisiais šešiais pagamintais
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais su skirtingais WC grūdo dydžiais
31 lentelėje pateikta informacija apie glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos cheminę
sudėtį apvirinto sluoksnio kietumą bei elektrodų kainą
31 lentelė Komercinių medžiagų (glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos) kaina apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Medžiagos
kodas
Cheminė sudėtis Kietumas1
HRC
Kaina2
EURkg C Cr Si Mn Mo Nb W B V Ti
11 45 33 08 14 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 59ndash63 1159
12 29ndash35 22ndash27 23 ndash ndash ndash ndash 05ndash15 ndash ndash 58ndash64 377
13 5 23 10 08 20 ndash ndash ndash 06 ndash 60ndash62 131
14 3 63 2 12 ndash ndash ndash ndash 50 48 60ndash62 29
15 42 18 27 ndash 85 9 7 ndash ndash ndash 68ndash70 401
16 01 ndash 01 08 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 62ndash66 159
17 07 ndash 1 2 ndash ndash ndash 45 ndash ndash 65ndash68 1304 1- gamintojo pateiktas kietumas 2ndash kainos nurodytos be PVM (2013 m)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash P 0025004 S 00250035
UAB bdquoAnykščių varisldquo buvo sukurti specialūs elektrodai kurių glaiste buvo įmaišytas
skirtingų grūdelių dydžių volframo karbido grūdeliai Volframo karbido (WC) dydis nurodytas 32
lentelėje Didžiausias grūdelio dydis yra 071 mm
32 lentelė Oslash325 mm elektrodais su skirtingais WC grūdelių dydžiais (31ndash36) apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Electro-
decode
Cheminė sudėtis WC
grūdelio
dydis mm
HV005
GPa
Kietumas
HRC C Si Mn W
31 199 106 071 357 07105 631 52 (49ndash55)
32 122 124 069 237 05hellip0355 652 52 (47ndash57)
33 175 126 075 271 0355hellip018 586 554 (53ndash59)
34 177 118 066 366 018hellip009 577 503 (46ndash54)
35 168 114 061 369 009hellip0045 681 528 (51ndash55)
36 187 107 067 314 gt0045 652 546 (51ndash57)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash Ni ndash 005007 Cr ndash
01011 Ti ndash 00520087 P ndash 0007002 S ndash
00490074
Vertinime naudojant masės kriterijų priimta kad noragų WC-Co kietlydinio antgalių
nudilimas yra vienodas ir santykinai mažas lyginant su apvirinamų sluoksnių nudilimu
32
Tyrimo atlikimo eiliškumas
Po vieną pasveriami trylika noragų ir jų masė surašoma į lenteles Po svėrimo noragų
priekiniai paviršiai apvirinami skirtingais elektrodais Noragams atvėsus jie vėl pasveriami
duomenys surašomi į lentelę taip sužinoma apvirinto metalo masė Taip pat slankmačiu
išmatuojamas kiekvieno norago skerspjūvis skirtingame darbo gylyje (37 pav) Atlikus
matavimus noragai montuojami žemės dirbimo agregate ir įdirbamas 80 ha plotas Po įdirbimo
noragai nuimami nuvalomi ir kiekvienas noragas pasveriamas ir išmatuojami priekiniai darbiniai
paviršiai Palyginus duomenis prieš įdirbimą su duomenimis po įdirbimo masės skirtumo būdu
apskaičiuojamas nudilimas Išmatavus ir pasvėrus noragus jų darbiniai paviršiai atnaujinami juos
apvirinant tais pačiais elektrodais Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas apvirinto
priekinio darbinio paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas
110 ha plotas Po įdirbto ploto noragai nuimami nuvalomi ir sveriami o slankmačiu išmatuojamas
apvirinto sluoksnio storis Atlikus matavimus noragai apvirinami trečią kartą atnaujinant jų
priekinį darbinį paviršių Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas priekinio darbinio
paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas 145 ha plotas Po
šio ploto įdirbimo noragai sveriami ir matuojami kaip ir po praėjusių dvejų įdirbimų Gauti
rezultatai suvedami ir apdorojami bdquoExcelldquo programa
Tam kad tyrimų rezultatai būtų statistiškai patikimi kiekviena medžiaga (5 skirtingi
glaistyti elektrodai 2 skirtingos elektrodinės vielos) buvo apvirinti dviejų noragų priekiniai
paviršiai (pav 39) Noragai apvirinti ta pačia medžiaga padarge buvo montuojami skirtingose
eilėse (34 pav) Po to buvo vykdomi du nepriklausomi vienas nuo kito bandymai Viena
medžiaga apvirintų noragų masės ir linijiniai nudilimai buvo sumuojami ir skaičiuojamas šių
parametrų vidurkis Elektrodine viela (Nr 17) buvo apvirintas vienas noragas todėl rezultatuose
pateikiamas ne vidurkis o vieno norago duomenys
33
4 TYRIMŲ REZULTATAI
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai
Bandinių paviršiuje buvo atliekami kietumo matavimai Rokvelo kietmačiu Bandinio
paviršiaus kietumas matuojamas penkiose vietose įspaudžiant kūgio formos įspaudą
Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pavaizduotas 41 pav
41 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
Didžiausią tarp komercinių medžiagų kietumą turi bandiniai Nr 14 15 17 Jų kietumas
yra apie 61 HRC Mažiausias kietumas yra bandinio Nr 16 Jo paviršiaus kietumas apie 52 HRC
Plieno bdquoHardoxldquo kietumas pateiktas kaip palyginamasis
UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintomis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pateiktas
42 pav
0
10
20
30
40
50
60
70
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 38 HRC
34
42 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
42 pav pateiktuose kietumo matavimo rezultatuose matyti kad didžiausias kietumas yra
bandinių Nr 33 ir 36 Tai yra apie 55 HRC Mažiausią kietumą turi bandinys Nr 34 kietumas ndash
apie 50 HRC
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas
Laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai pagal ASTM G65ndash04 atlikti naudojant guma
pedengtą plieninį diską Šio bandymo metu abrazyvas patenka į dviejų kūnų kontaktą Metodika
ir sąlygos pateiktos 31 punkte Bandymo metu trinties kelias yra 2880 m
Atlikus bandymą didžiausią atsparumą dilimui parodė medžiaga Nr 15 Iš 21 lentelės
matome kad šios medžiagos sluoksnio kietumas yra didžiausias todėl tikėtina ir nudilimas
mažiausias
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
31 32 33 34 35 36
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 34 HRC
35
43 pav Komercinių medžiagų atsparumo abrazyviniam dilimui pagal ASTM G65ndash94
standartą bandymo rezultatai
Dilimui atsparaus plieno Hardox 400 bandinio nudilimas parodo ženklų skirtumą tarp šio
bandinio ir apvirintų sluoksnių
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas
Apvirintų sluoksnių gamybinis bandymai atlikti pagal 32 skyriuje apibūdintą eiliškumą
44 pav pateiktas ant norago užvirinto metalo masė Ši masė sudarė pirmąjį užvirintą sluoksnį
44 pav Komercinėmis medžiagomis užvirintų sluoksnių vidutinė masė
Noragų nudilimas įdirbant 80 ha plotą parodytas pav 45
000
005
010
015
020
025
030
035
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Nu
dil
imas
I g
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
R005 = 02 g
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
26
32 Gamybiniai apvirintų noragų atsparumo dilimui tyrimai
Dirvos noragų tyrimas atliktas 2013 m rugpjūčio mėn vidurio Lietuvoje 600 ha dirbamos
žemės ūkininko EGikniaus ūkyje Tyrimas atliktas žemės dirbimo padargu bdquoKockerlingldquo
Padargas tempiamas 170 AG traktoriumi bdquoValtra T170ldquo (32 ir 33 pav) Darbo greitis yra
10 km∙h- 1 Vyraujantis šiose apylinkėse dirvos tipas yra išplautžemiai ir rudžemiai o dirvos
sudėtis smėlingas lengvas priemolis (Volungevičius ir kt 2012)
32 pav Traktorius bdquoValtra T170ldquo ir žemės dirbimo padargas Kockerling
33 pav Žemės dirbimo padargas Kockerling
Žemę įdirba 13 noragų išdėstytų dvejomis eilėmis 80 cm atstumu vienas nuo kito tačiau
antros eilės noragai įmontuoti taip kad įdirbtų žemę tarpe tarp pirmos eilės dviejų noragų (34
pav)
27
34 pav Noragų išdėstymo schema (vaizdas iš viršaus)
Noragas žemę įdirba apie 250plusmn5 mm gyliu Žemės dirbimo gylis dirbamoje dirvoje
nustatomas sustabdant padargą darbo metu ir atkasant noragą Po to išmatuojamas atstumas nuo
norago žemiausio antgalio taško iki žemės paviršiaus (35 pav)
35 pav Žemės dirbimo gylio nustatymas
Noragų nudilimas iki ir po įdirbto tam tikro ražienos ploto įvertinamas masių ir linijiniu
metodais Noragai sverti svarstyklėmis (36 pav) KERN FCB 16K02 (matavimo ribos 0ndash16 kg
04 m
48 m
08 m Ag
reg
ato
ju
dėj
imo
kry
pti
s
Noragas 08 m
Traktoriaus ratai
28
tikslumas 02 g) Noragų linijinis nudilimas (pločio ir storio sumažėjimas) matuotas slankmačiu
(36 pav) ШЦ-125ndash005 (matavimo ribos 0ndash125 mm tikslumas 005 mm)
36 pav Nudilimo matavimo priemonės svarstyklės bdquoKern FCB 16K02ldquo ir slankmatis
ШЦndash125ndash005
Noragas sveriamas prieš apvirinimą ir apvirinus jo darbinį paviršių Šių masių skirtumas
parodo kiek yra aplydyto metalo Taip pat noragas pasveriamas baigus įdirbti numatytą plotą
Norago masės iki ir po lauko įdirbimo skirtumas parodo nudilimą
Linijinis nudilimas apskaičiuojamas išmatuojant slankmačiu norago plotį prieš ir po lauko
įdirbimo Norago pločio matavimo pjūviai parodyti 37 pav
37 pav Norago skerspjūvio matavimo skirtingame darbo gylyje pjūviai (ant kontrolinės
plokštės) 1 ndash noragas 2 ndash užvirinti sluoksniai 3 ndash tarpinė detalė 4 ndash kietlydinis
38 paveikslėlyje parodytas norago skerspjūvis kuriame matuojamas jo plotis ir storis
29
38 pav Norago skerspjūvis L ndash norago plotis (kintamas dydis iki 80 mm) H ndash norago
storis (25 mm) Δl ndash apvirinto sluoksnio storis Δh ndash apvirinto sluoksnio plotis
Noragai (39 pav) pagaminti iš spyruoklinio plieno 65Г ГОСТ 1577-93 (25 mm storio lakšto)
termiškai apdirbti 800-820 degС temperatūroje ir atleisti (340ndash380 degС) tikslu gauti
spyruokliuojančias plieno savybes Jų kietumas 285 HB
39 pav Noragas
Noragą sudaro 3 dalys (310 pav) pagrindinė dalis pagaminta iš spyruoklinio plieno tarpinė
detalė (plienas S355) reikalinga prilituoti kietlydinio antgaliui ir pats kietlydininis antgalis
Noragas
Apvirintas
sluoksnis
H+Δh
L+
Δl
H
L
Šoniniai
apvirinti
sluoksniai
30
a b
310 pav Norago smaigalys 1 ndash spyruoklinis plienas 2 ndash tarpinė detalė 3 ndash kietlydininis
antgalis
Apvirinimo įranga
Noragai apvirinami trifaziu suvirinimo lygintuvu ВД 306 ir suvirinimo pusautomačiu
FANMIG 280 4N MINOR (311 pav)
a b
311 pav Suvirinimo aparatai ВД 306 (a) ir FANMIG 2804N MINOR (b)
Suvirinimo aparato ВД 306 suvirinimo srovės stiprumas nuo 50 iki 350 A Suvirinimo
pusautomačio FANMIG 2804N MINOR 40ndash290 A
Suvirinimo srovė pasirinkta pagal elektrodų ir elektrodinės vielos gamintojų
rekomendacijas
31
Apvirinimo medžiagos
Noragai buvo apvirinami 7 komercinėmis medžiagomis ir specialiaisiais šešiais pagamintais
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais su skirtingais WC grūdo dydžiais
31 lentelėje pateikta informacija apie glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos cheminę
sudėtį apvirinto sluoksnio kietumą bei elektrodų kainą
31 lentelė Komercinių medžiagų (glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos) kaina apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Medžiagos
kodas
Cheminė sudėtis Kietumas1
HRC
Kaina2
EURkg C Cr Si Mn Mo Nb W B V Ti
11 45 33 08 14 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 59ndash63 1159
12 29ndash35 22ndash27 23 ndash ndash ndash ndash 05ndash15 ndash ndash 58ndash64 377
13 5 23 10 08 20 ndash ndash ndash 06 ndash 60ndash62 131
14 3 63 2 12 ndash ndash ndash ndash 50 48 60ndash62 29
15 42 18 27 ndash 85 9 7 ndash ndash ndash 68ndash70 401
16 01 ndash 01 08 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 62ndash66 159
17 07 ndash 1 2 ndash ndash ndash 45 ndash ndash 65ndash68 1304 1- gamintojo pateiktas kietumas 2ndash kainos nurodytos be PVM (2013 m)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash P 0025004 S 00250035
UAB bdquoAnykščių varisldquo buvo sukurti specialūs elektrodai kurių glaiste buvo įmaišytas
skirtingų grūdelių dydžių volframo karbido grūdeliai Volframo karbido (WC) dydis nurodytas 32
lentelėje Didžiausias grūdelio dydis yra 071 mm
32 lentelė Oslash325 mm elektrodais su skirtingais WC grūdelių dydžiais (31ndash36) apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Electro-
decode
Cheminė sudėtis WC
grūdelio
dydis mm
HV005
GPa
Kietumas
HRC C Si Mn W
31 199 106 071 357 07105 631 52 (49ndash55)
32 122 124 069 237 05hellip0355 652 52 (47ndash57)
33 175 126 075 271 0355hellip018 586 554 (53ndash59)
34 177 118 066 366 018hellip009 577 503 (46ndash54)
35 168 114 061 369 009hellip0045 681 528 (51ndash55)
36 187 107 067 314 gt0045 652 546 (51ndash57)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash Ni ndash 005007 Cr ndash
01011 Ti ndash 00520087 P ndash 0007002 S ndash
00490074
Vertinime naudojant masės kriterijų priimta kad noragų WC-Co kietlydinio antgalių
nudilimas yra vienodas ir santykinai mažas lyginant su apvirinamų sluoksnių nudilimu
32
Tyrimo atlikimo eiliškumas
Po vieną pasveriami trylika noragų ir jų masė surašoma į lenteles Po svėrimo noragų
priekiniai paviršiai apvirinami skirtingais elektrodais Noragams atvėsus jie vėl pasveriami
duomenys surašomi į lentelę taip sužinoma apvirinto metalo masė Taip pat slankmačiu
išmatuojamas kiekvieno norago skerspjūvis skirtingame darbo gylyje (37 pav) Atlikus
matavimus noragai montuojami žemės dirbimo agregate ir įdirbamas 80 ha plotas Po įdirbimo
noragai nuimami nuvalomi ir kiekvienas noragas pasveriamas ir išmatuojami priekiniai darbiniai
paviršiai Palyginus duomenis prieš įdirbimą su duomenimis po įdirbimo masės skirtumo būdu
apskaičiuojamas nudilimas Išmatavus ir pasvėrus noragus jų darbiniai paviršiai atnaujinami juos
apvirinant tais pačiais elektrodais Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas apvirinto
priekinio darbinio paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas
110 ha plotas Po įdirbto ploto noragai nuimami nuvalomi ir sveriami o slankmačiu išmatuojamas
apvirinto sluoksnio storis Atlikus matavimus noragai apvirinami trečią kartą atnaujinant jų
priekinį darbinį paviršių Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas priekinio darbinio
paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas 145 ha plotas Po
šio ploto įdirbimo noragai sveriami ir matuojami kaip ir po praėjusių dvejų įdirbimų Gauti
rezultatai suvedami ir apdorojami bdquoExcelldquo programa
Tam kad tyrimų rezultatai būtų statistiškai patikimi kiekviena medžiaga (5 skirtingi
glaistyti elektrodai 2 skirtingos elektrodinės vielos) buvo apvirinti dviejų noragų priekiniai
paviršiai (pav 39) Noragai apvirinti ta pačia medžiaga padarge buvo montuojami skirtingose
eilėse (34 pav) Po to buvo vykdomi du nepriklausomi vienas nuo kito bandymai Viena
medžiaga apvirintų noragų masės ir linijiniai nudilimai buvo sumuojami ir skaičiuojamas šių
parametrų vidurkis Elektrodine viela (Nr 17) buvo apvirintas vienas noragas todėl rezultatuose
pateikiamas ne vidurkis o vieno norago duomenys
33
4 TYRIMŲ REZULTATAI
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai
Bandinių paviršiuje buvo atliekami kietumo matavimai Rokvelo kietmačiu Bandinio
paviršiaus kietumas matuojamas penkiose vietose įspaudžiant kūgio formos įspaudą
Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pavaizduotas 41 pav
41 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
Didžiausią tarp komercinių medžiagų kietumą turi bandiniai Nr 14 15 17 Jų kietumas
yra apie 61 HRC Mažiausias kietumas yra bandinio Nr 16 Jo paviršiaus kietumas apie 52 HRC
Plieno bdquoHardoxldquo kietumas pateiktas kaip palyginamasis
UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintomis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pateiktas
42 pav
0
10
20
30
40
50
60
70
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 38 HRC
34
42 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
42 pav pateiktuose kietumo matavimo rezultatuose matyti kad didžiausias kietumas yra
bandinių Nr 33 ir 36 Tai yra apie 55 HRC Mažiausią kietumą turi bandinys Nr 34 kietumas ndash
apie 50 HRC
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas
Laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai pagal ASTM G65ndash04 atlikti naudojant guma
pedengtą plieninį diską Šio bandymo metu abrazyvas patenka į dviejų kūnų kontaktą Metodika
ir sąlygos pateiktos 31 punkte Bandymo metu trinties kelias yra 2880 m
Atlikus bandymą didžiausią atsparumą dilimui parodė medžiaga Nr 15 Iš 21 lentelės
matome kad šios medžiagos sluoksnio kietumas yra didžiausias todėl tikėtina ir nudilimas
mažiausias
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
31 32 33 34 35 36
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 34 HRC
35
43 pav Komercinių medžiagų atsparumo abrazyviniam dilimui pagal ASTM G65ndash94
standartą bandymo rezultatai
Dilimui atsparaus plieno Hardox 400 bandinio nudilimas parodo ženklų skirtumą tarp šio
bandinio ir apvirintų sluoksnių
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas
Apvirintų sluoksnių gamybinis bandymai atlikti pagal 32 skyriuje apibūdintą eiliškumą
44 pav pateiktas ant norago užvirinto metalo masė Ši masė sudarė pirmąjį užvirintą sluoksnį
44 pav Komercinėmis medžiagomis užvirintų sluoksnių vidutinė masė
Noragų nudilimas įdirbant 80 ha plotą parodytas pav 45
000
005
010
015
020
025
030
035
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Nu
dil
imas
I g
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
R005 = 02 g
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
27
34 pav Noragų išdėstymo schema (vaizdas iš viršaus)
Noragas žemę įdirba apie 250plusmn5 mm gyliu Žemės dirbimo gylis dirbamoje dirvoje
nustatomas sustabdant padargą darbo metu ir atkasant noragą Po to išmatuojamas atstumas nuo
norago žemiausio antgalio taško iki žemės paviršiaus (35 pav)
35 pav Žemės dirbimo gylio nustatymas
Noragų nudilimas iki ir po įdirbto tam tikro ražienos ploto įvertinamas masių ir linijiniu
metodais Noragai sverti svarstyklėmis (36 pav) KERN FCB 16K02 (matavimo ribos 0ndash16 kg
04 m
48 m
08 m Ag
reg
ato
ju
dėj
imo
kry
pti
s
Noragas 08 m
Traktoriaus ratai
28
tikslumas 02 g) Noragų linijinis nudilimas (pločio ir storio sumažėjimas) matuotas slankmačiu
(36 pav) ШЦ-125ndash005 (matavimo ribos 0ndash125 mm tikslumas 005 mm)
36 pav Nudilimo matavimo priemonės svarstyklės bdquoKern FCB 16K02ldquo ir slankmatis
ШЦndash125ndash005
Noragas sveriamas prieš apvirinimą ir apvirinus jo darbinį paviršių Šių masių skirtumas
parodo kiek yra aplydyto metalo Taip pat noragas pasveriamas baigus įdirbti numatytą plotą
Norago masės iki ir po lauko įdirbimo skirtumas parodo nudilimą
Linijinis nudilimas apskaičiuojamas išmatuojant slankmačiu norago plotį prieš ir po lauko
įdirbimo Norago pločio matavimo pjūviai parodyti 37 pav
37 pav Norago skerspjūvio matavimo skirtingame darbo gylyje pjūviai (ant kontrolinės
plokštės) 1 ndash noragas 2 ndash užvirinti sluoksniai 3 ndash tarpinė detalė 4 ndash kietlydinis
38 paveikslėlyje parodytas norago skerspjūvis kuriame matuojamas jo plotis ir storis
29
38 pav Norago skerspjūvis L ndash norago plotis (kintamas dydis iki 80 mm) H ndash norago
storis (25 mm) Δl ndash apvirinto sluoksnio storis Δh ndash apvirinto sluoksnio plotis
Noragai (39 pav) pagaminti iš spyruoklinio plieno 65Г ГОСТ 1577-93 (25 mm storio lakšto)
termiškai apdirbti 800-820 degС temperatūroje ir atleisti (340ndash380 degС) tikslu gauti
spyruokliuojančias plieno savybes Jų kietumas 285 HB
39 pav Noragas
Noragą sudaro 3 dalys (310 pav) pagrindinė dalis pagaminta iš spyruoklinio plieno tarpinė
detalė (plienas S355) reikalinga prilituoti kietlydinio antgaliui ir pats kietlydininis antgalis
Noragas
Apvirintas
sluoksnis
H+Δh
L+
Δl
H
L
Šoniniai
apvirinti
sluoksniai
30
a b
310 pav Norago smaigalys 1 ndash spyruoklinis plienas 2 ndash tarpinė detalė 3 ndash kietlydininis
antgalis
Apvirinimo įranga
Noragai apvirinami trifaziu suvirinimo lygintuvu ВД 306 ir suvirinimo pusautomačiu
FANMIG 280 4N MINOR (311 pav)
a b
311 pav Suvirinimo aparatai ВД 306 (a) ir FANMIG 2804N MINOR (b)
Suvirinimo aparato ВД 306 suvirinimo srovės stiprumas nuo 50 iki 350 A Suvirinimo
pusautomačio FANMIG 2804N MINOR 40ndash290 A
Suvirinimo srovė pasirinkta pagal elektrodų ir elektrodinės vielos gamintojų
rekomendacijas
31
Apvirinimo medžiagos
Noragai buvo apvirinami 7 komercinėmis medžiagomis ir specialiaisiais šešiais pagamintais
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais su skirtingais WC grūdo dydžiais
31 lentelėje pateikta informacija apie glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos cheminę
sudėtį apvirinto sluoksnio kietumą bei elektrodų kainą
31 lentelė Komercinių medžiagų (glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos) kaina apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Medžiagos
kodas
Cheminė sudėtis Kietumas1
HRC
Kaina2
EURkg C Cr Si Mn Mo Nb W B V Ti
11 45 33 08 14 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 59ndash63 1159
12 29ndash35 22ndash27 23 ndash ndash ndash ndash 05ndash15 ndash ndash 58ndash64 377
13 5 23 10 08 20 ndash ndash ndash 06 ndash 60ndash62 131
14 3 63 2 12 ndash ndash ndash ndash 50 48 60ndash62 29
15 42 18 27 ndash 85 9 7 ndash ndash ndash 68ndash70 401
16 01 ndash 01 08 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 62ndash66 159
17 07 ndash 1 2 ndash ndash ndash 45 ndash ndash 65ndash68 1304 1- gamintojo pateiktas kietumas 2ndash kainos nurodytos be PVM (2013 m)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash P 0025004 S 00250035
UAB bdquoAnykščių varisldquo buvo sukurti specialūs elektrodai kurių glaiste buvo įmaišytas
skirtingų grūdelių dydžių volframo karbido grūdeliai Volframo karbido (WC) dydis nurodytas 32
lentelėje Didžiausias grūdelio dydis yra 071 mm
32 lentelė Oslash325 mm elektrodais su skirtingais WC grūdelių dydžiais (31ndash36) apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Electro-
decode
Cheminė sudėtis WC
grūdelio
dydis mm
HV005
GPa
Kietumas
HRC C Si Mn W
31 199 106 071 357 07105 631 52 (49ndash55)
32 122 124 069 237 05hellip0355 652 52 (47ndash57)
33 175 126 075 271 0355hellip018 586 554 (53ndash59)
34 177 118 066 366 018hellip009 577 503 (46ndash54)
35 168 114 061 369 009hellip0045 681 528 (51ndash55)
36 187 107 067 314 gt0045 652 546 (51ndash57)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash Ni ndash 005007 Cr ndash
01011 Ti ndash 00520087 P ndash 0007002 S ndash
00490074
Vertinime naudojant masės kriterijų priimta kad noragų WC-Co kietlydinio antgalių
nudilimas yra vienodas ir santykinai mažas lyginant su apvirinamų sluoksnių nudilimu
32
Tyrimo atlikimo eiliškumas
Po vieną pasveriami trylika noragų ir jų masė surašoma į lenteles Po svėrimo noragų
priekiniai paviršiai apvirinami skirtingais elektrodais Noragams atvėsus jie vėl pasveriami
duomenys surašomi į lentelę taip sužinoma apvirinto metalo masė Taip pat slankmačiu
išmatuojamas kiekvieno norago skerspjūvis skirtingame darbo gylyje (37 pav) Atlikus
matavimus noragai montuojami žemės dirbimo agregate ir įdirbamas 80 ha plotas Po įdirbimo
noragai nuimami nuvalomi ir kiekvienas noragas pasveriamas ir išmatuojami priekiniai darbiniai
paviršiai Palyginus duomenis prieš įdirbimą su duomenimis po įdirbimo masės skirtumo būdu
apskaičiuojamas nudilimas Išmatavus ir pasvėrus noragus jų darbiniai paviršiai atnaujinami juos
apvirinant tais pačiais elektrodais Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas apvirinto
priekinio darbinio paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas
110 ha plotas Po įdirbto ploto noragai nuimami nuvalomi ir sveriami o slankmačiu išmatuojamas
apvirinto sluoksnio storis Atlikus matavimus noragai apvirinami trečią kartą atnaujinant jų
priekinį darbinį paviršių Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas priekinio darbinio
paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas 145 ha plotas Po
šio ploto įdirbimo noragai sveriami ir matuojami kaip ir po praėjusių dvejų įdirbimų Gauti
rezultatai suvedami ir apdorojami bdquoExcelldquo programa
Tam kad tyrimų rezultatai būtų statistiškai patikimi kiekviena medžiaga (5 skirtingi
glaistyti elektrodai 2 skirtingos elektrodinės vielos) buvo apvirinti dviejų noragų priekiniai
paviršiai (pav 39) Noragai apvirinti ta pačia medžiaga padarge buvo montuojami skirtingose
eilėse (34 pav) Po to buvo vykdomi du nepriklausomi vienas nuo kito bandymai Viena
medžiaga apvirintų noragų masės ir linijiniai nudilimai buvo sumuojami ir skaičiuojamas šių
parametrų vidurkis Elektrodine viela (Nr 17) buvo apvirintas vienas noragas todėl rezultatuose
pateikiamas ne vidurkis o vieno norago duomenys
33
4 TYRIMŲ REZULTATAI
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai
Bandinių paviršiuje buvo atliekami kietumo matavimai Rokvelo kietmačiu Bandinio
paviršiaus kietumas matuojamas penkiose vietose įspaudžiant kūgio formos įspaudą
Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pavaizduotas 41 pav
41 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
Didžiausią tarp komercinių medžiagų kietumą turi bandiniai Nr 14 15 17 Jų kietumas
yra apie 61 HRC Mažiausias kietumas yra bandinio Nr 16 Jo paviršiaus kietumas apie 52 HRC
Plieno bdquoHardoxldquo kietumas pateiktas kaip palyginamasis
UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintomis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pateiktas
42 pav
0
10
20
30
40
50
60
70
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 38 HRC
34
42 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
42 pav pateiktuose kietumo matavimo rezultatuose matyti kad didžiausias kietumas yra
bandinių Nr 33 ir 36 Tai yra apie 55 HRC Mažiausią kietumą turi bandinys Nr 34 kietumas ndash
apie 50 HRC
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas
Laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai pagal ASTM G65ndash04 atlikti naudojant guma
pedengtą plieninį diską Šio bandymo metu abrazyvas patenka į dviejų kūnų kontaktą Metodika
ir sąlygos pateiktos 31 punkte Bandymo metu trinties kelias yra 2880 m
Atlikus bandymą didžiausią atsparumą dilimui parodė medžiaga Nr 15 Iš 21 lentelės
matome kad šios medžiagos sluoksnio kietumas yra didžiausias todėl tikėtina ir nudilimas
mažiausias
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
31 32 33 34 35 36
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 34 HRC
35
43 pav Komercinių medžiagų atsparumo abrazyviniam dilimui pagal ASTM G65ndash94
standartą bandymo rezultatai
Dilimui atsparaus plieno Hardox 400 bandinio nudilimas parodo ženklų skirtumą tarp šio
bandinio ir apvirintų sluoksnių
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas
Apvirintų sluoksnių gamybinis bandymai atlikti pagal 32 skyriuje apibūdintą eiliškumą
44 pav pateiktas ant norago užvirinto metalo masė Ši masė sudarė pirmąjį užvirintą sluoksnį
44 pav Komercinėmis medžiagomis užvirintų sluoksnių vidutinė masė
Noragų nudilimas įdirbant 80 ha plotą parodytas pav 45
000
005
010
015
020
025
030
035
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Nu
dil
imas
I g
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
R005 = 02 g
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
28
tikslumas 02 g) Noragų linijinis nudilimas (pločio ir storio sumažėjimas) matuotas slankmačiu
(36 pav) ШЦ-125ndash005 (matavimo ribos 0ndash125 mm tikslumas 005 mm)
36 pav Nudilimo matavimo priemonės svarstyklės bdquoKern FCB 16K02ldquo ir slankmatis
ШЦndash125ndash005
Noragas sveriamas prieš apvirinimą ir apvirinus jo darbinį paviršių Šių masių skirtumas
parodo kiek yra aplydyto metalo Taip pat noragas pasveriamas baigus įdirbti numatytą plotą
Norago masės iki ir po lauko įdirbimo skirtumas parodo nudilimą
Linijinis nudilimas apskaičiuojamas išmatuojant slankmačiu norago plotį prieš ir po lauko
įdirbimo Norago pločio matavimo pjūviai parodyti 37 pav
37 pav Norago skerspjūvio matavimo skirtingame darbo gylyje pjūviai (ant kontrolinės
plokštės) 1 ndash noragas 2 ndash užvirinti sluoksniai 3 ndash tarpinė detalė 4 ndash kietlydinis
38 paveikslėlyje parodytas norago skerspjūvis kuriame matuojamas jo plotis ir storis
29
38 pav Norago skerspjūvis L ndash norago plotis (kintamas dydis iki 80 mm) H ndash norago
storis (25 mm) Δl ndash apvirinto sluoksnio storis Δh ndash apvirinto sluoksnio plotis
Noragai (39 pav) pagaminti iš spyruoklinio plieno 65Г ГОСТ 1577-93 (25 mm storio lakšto)
termiškai apdirbti 800-820 degС temperatūroje ir atleisti (340ndash380 degС) tikslu gauti
spyruokliuojančias plieno savybes Jų kietumas 285 HB
39 pav Noragas
Noragą sudaro 3 dalys (310 pav) pagrindinė dalis pagaminta iš spyruoklinio plieno tarpinė
detalė (plienas S355) reikalinga prilituoti kietlydinio antgaliui ir pats kietlydininis antgalis
Noragas
Apvirintas
sluoksnis
H+Δh
L+
Δl
H
L
Šoniniai
apvirinti
sluoksniai
30
a b
310 pav Norago smaigalys 1 ndash spyruoklinis plienas 2 ndash tarpinė detalė 3 ndash kietlydininis
antgalis
Apvirinimo įranga
Noragai apvirinami trifaziu suvirinimo lygintuvu ВД 306 ir suvirinimo pusautomačiu
FANMIG 280 4N MINOR (311 pav)
a b
311 pav Suvirinimo aparatai ВД 306 (a) ir FANMIG 2804N MINOR (b)
Suvirinimo aparato ВД 306 suvirinimo srovės stiprumas nuo 50 iki 350 A Suvirinimo
pusautomačio FANMIG 2804N MINOR 40ndash290 A
Suvirinimo srovė pasirinkta pagal elektrodų ir elektrodinės vielos gamintojų
rekomendacijas
31
Apvirinimo medžiagos
Noragai buvo apvirinami 7 komercinėmis medžiagomis ir specialiaisiais šešiais pagamintais
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais su skirtingais WC grūdo dydžiais
31 lentelėje pateikta informacija apie glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos cheminę
sudėtį apvirinto sluoksnio kietumą bei elektrodų kainą
31 lentelė Komercinių medžiagų (glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos) kaina apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Medžiagos
kodas
Cheminė sudėtis Kietumas1
HRC
Kaina2
EURkg C Cr Si Mn Mo Nb W B V Ti
11 45 33 08 14 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 59ndash63 1159
12 29ndash35 22ndash27 23 ndash ndash ndash ndash 05ndash15 ndash ndash 58ndash64 377
13 5 23 10 08 20 ndash ndash ndash 06 ndash 60ndash62 131
14 3 63 2 12 ndash ndash ndash ndash 50 48 60ndash62 29
15 42 18 27 ndash 85 9 7 ndash ndash ndash 68ndash70 401
16 01 ndash 01 08 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 62ndash66 159
17 07 ndash 1 2 ndash ndash ndash 45 ndash ndash 65ndash68 1304 1- gamintojo pateiktas kietumas 2ndash kainos nurodytos be PVM (2013 m)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash P 0025004 S 00250035
UAB bdquoAnykščių varisldquo buvo sukurti specialūs elektrodai kurių glaiste buvo įmaišytas
skirtingų grūdelių dydžių volframo karbido grūdeliai Volframo karbido (WC) dydis nurodytas 32
lentelėje Didžiausias grūdelio dydis yra 071 mm
32 lentelė Oslash325 mm elektrodais su skirtingais WC grūdelių dydžiais (31ndash36) apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Electro-
decode
Cheminė sudėtis WC
grūdelio
dydis mm
HV005
GPa
Kietumas
HRC C Si Mn W
31 199 106 071 357 07105 631 52 (49ndash55)
32 122 124 069 237 05hellip0355 652 52 (47ndash57)
33 175 126 075 271 0355hellip018 586 554 (53ndash59)
34 177 118 066 366 018hellip009 577 503 (46ndash54)
35 168 114 061 369 009hellip0045 681 528 (51ndash55)
36 187 107 067 314 gt0045 652 546 (51ndash57)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash Ni ndash 005007 Cr ndash
01011 Ti ndash 00520087 P ndash 0007002 S ndash
00490074
Vertinime naudojant masės kriterijų priimta kad noragų WC-Co kietlydinio antgalių
nudilimas yra vienodas ir santykinai mažas lyginant su apvirinamų sluoksnių nudilimu
32
Tyrimo atlikimo eiliškumas
Po vieną pasveriami trylika noragų ir jų masė surašoma į lenteles Po svėrimo noragų
priekiniai paviršiai apvirinami skirtingais elektrodais Noragams atvėsus jie vėl pasveriami
duomenys surašomi į lentelę taip sužinoma apvirinto metalo masė Taip pat slankmačiu
išmatuojamas kiekvieno norago skerspjūvis skirtingame darbo gylyje (37 pav) Atlikus
matavimus noragai montuojami žemės dirbimo agregate ir įdirbamas 80 ha plotas Po įdirbimo
noragai nuimami nuvalomi ir kiekvienas noragas pasveriamas ir išmatuojami priekiniai darbiniai
paviršiai Palyginus duomenis prieš įdirbimą su duomenimis po įdirbimo masės skirtumo būdu
apskaičiuojamas nudilimas Išmatavus ir pasvėrus noragus jų darbiniai paviršiai atnaujinami juos
apvirinant tais pačiais elektrodais Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas apvirinto
priekinio darbinio paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas
110 ha plotas Po įdirbto ploto noragai nuimami nuvalomi ir sveriami o slankmačiu išmatuojamas
apvirinto sluoksnio storis Atlikus matavimus noragai apvirinami trečią kartą atnaujinant jų
priekinį darbinį paviršių Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas priekinio darbinio
paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas 145 ha plotas Po
šio ploto įdirbimo noragai sveriami ir matuojami kaip ir po praėjusių dvejų įdirbimų Gauti
rezultatai suvedami ir apdorojami bdquoExcelldquo programa
Tam kad tyrimų rezultatai būtų statistiškai patikimi kiekviena medžiaga (5 skirtingi
glaistyti elektrodai 2 skirtingos elektrodinės vielos) buvo apvirinti dviejų noragų priekiniai
paviršiai (pav 39) Noragai apvirinti ta pačia medžiaga padarge buvo montuojami skirtingose
eilėse (34 pav) Po to buvo vykdomi du nepriklausomi vienas nuo kito bandymai Viena
medžiaga apvirintų noragų masės ir linijiniai nudilimai buvo sumuojami ir skaičiuojamas šių
parametrų vidurkis Elektrodine viela (Nr 17) buvo apvirintas vienas noragas todėl rezultatuose
pateikiamas ne vidurkis o vieno norago duomenys
33
4 TYRIMŲ REZULTATAI
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai
Bandinių paviršiuje buvo atliekami kietumo matavimai Rokvelo kietmačiu Bandinio
paviršiaus kietumas matuojamas penkiose vietose įspaudžiant kūgio formos įspaudą
Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pavaizduotas 41 pav
41 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
Didžiausią tarp komercinių medžiagų kietumą turi bandiniai Nr 14 15 17 Jų kietumas
yra apie 61 HRC Mažiausias kietumas yra bandinio Nr 16 Jo paviršiaus kietumas apie 52 HRC
Plieno bdquoHardoxldquo kietumas pateiktas kaip palyginamasis
UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintomis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pateiktas
42 pav
0
10
20
30
40
50
60
70
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 38 HRC
34
42 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
42 pav pateiktuose kietumo matavimo rezultatuose matyti kad didžiausias kietumas yra
bandinių Nr 33 ir 36 Tai yra apie 55 HRC Mažiausią kietumą turi bandinys Nr 34 kietumas ndash
apie 50 HRC
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas
Laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai pagal ASTM G65ndash04 atlikti naudojant guma
pedengtą plieninį diską Šio bandymo metu abrazyvas patenka į dviejų kūnų kontaktą Metodika
ir sąlygos pateiktos 31 punkte Bandymo metu trinties kelias yra 2880 m
Atlikus bandymą didžiausią atsparumą dilimui parodė medžiaga Nr 15 Iš 21 lentelės
matome kad šios medžiagos sluoksnio kietumas yra didžiausias todėl tikėtina ir nudilimas
mažiausias
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
31 32 33 34 35 36
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 34 HRC
35
43 pav Komercinių medžiagų atsparumo abrazyviniam dilimui pagal ASTM G65ndash94
standartą bandymo rezultatai
Dilimui atsparaus plieno Hardox 400 bandinio nudilimas parodo ženklų skirtumą tarp šio
bandinio ir apvirintų sluoksnių
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas
Apvirintų sluoksnių gamybinis bandymai atlikti pagal 32 skyriuje apibūdintą eiliškumą
44 pav pateiktas ant norago užvirinto metalo masė Ši masė sudarė pirmąjį užvirintą sluoksnį
44 pav Komercinėmis medžiagomis užvirintų sluoksnių vidutinė masė
Noragų nudilimas įdirbant 80 ha plotą parodytas pav 45
000
005
010
015
020
025
030
035
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Nu
dil
imas
I g
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
R005 = 02 g
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
29
38 pav Norago skerspjūvis L ndash norago plotis (kintamas dydis iki 80 mm) H ndash norago
storis (25 mm) Δl ndash apvirinto sluoksnio storis Δh ndash apvirinto sluoksnio plotis
Noragai (39 pav) pagaminti iš spyruoklinio plieno 65Г ГОСТ 1577-93 (25 mm storio lakšto)
termiškai apdirbti 800-820 degС temperatūroje ir atleisti (340ndash380 degС) tikslu gauti
spyruokliuojančias plieno savybes Jų kietumas 285 HB
39 pav Noragas
Noragą sudaro 3 dalys (310 pav) pagrindinė dalis pagaminta iš spyruoklinio plieno tarpinė
detalė (plienas S355) reikalinga prilituoti kietlydinio antgaliui ir pats kietlydininis antgalis
Noragas
Apvirintas
sluoksnis
H+Δh
L+
Δl
H
L
Šoniniai
apvirinti
sluoksniai
30
a b
310 pav Norago smaigalys 1 ndash spyruoklinis plienas 2 ndash tarpinė detalė 3 ndash kietlydininis
antgalis
Apvirinimo įranga
Noragai apvirinami trifaziu suvirinimo lygintuvu ВД 306 ir suvirinimo pusautomačiu
FANMIG 280 4N MINOR (311 pav)
a b
311 pav Suvirinimo aparatai ВД 306 (a) ir FANMIG 2804N MINOR (b)
Suvirinimo aparato ВД 306 suvirinimo srovės stiprumas nuo 50 iki 350 A Suvirinimo
pusautomačio FANMIG 2804N MINOR 40ndash290 A
Suvirinimo srovė pasirinkta pagal elektrodų ir elektrodinės vielos gamintojų
rekomendacijas
31
Apvirinimo medžiagos
Noragai buvo apvirinami 7 komercinėmis medžiagomis ir specialiaisiais šešiais pagamintais
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais su skirtingais WC grūdo dydžiais
31 lentelėje pateikta informacija apie glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos cheminę
sudėtį apvirinto sluoksnio kietumą bei elektrodų kainą
31 lentelė Komercinių medžiagų (glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos) kaina apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Medžiagos
kodas
Cheminė sudėtis Kietumas1
HRC
Kaina2
EURkg C Cr Si Mn Mo Nb W B V Ti
11 45 33 08 14 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 59ndash63 1159
12 29ndash35 22ndash27 23 ndash ndash ndash ndash 05ndash15 ndash ndash 58ndash64 377
13 5 23 10 08 20 ndash ndash ndash 06 ndash 60ndash62 131
14 3 63 2 12 ndash ndash ndash ndash 50 48 60ndash62 29
15 42 18 27 ndash 85 9 7 ndash ndash ndash 68ndash70 401
16 01 ndash 01 08 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 62ndash66 159
17 07 ndash 1 2 ndash ndash ndash 45 ndash ndash 65ndash68 1304 1- gamintojo pateiktas kietumas 2ndash kainos nurodytos be PVM (2013 m)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash P 0025004 S 00250035
UAB bdquoAnykščių varisldquo buvo sukurti specialūs elektrodai kurių glaiste buvo įmaišytas
skirtingų grūdelių dydžių volframo karbido grūdeliai Volframo karbido (WC) dydis nurodytas 32
lentelėje Didžiausias grūdelio dydis yra 071 mm
32 lentelė Oslash325 mm elektrodais su skirtingais WC grūdelių dydžiais (31ndash36) apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Electro-
decode
Cheminė sudėtis WC
grūdelio
dydis mm
HV005
GPa
Kietumas
HRC C Si Mn W
31 199 106 071 357 07105 631 52 (49ndash55)
32 122 124 069 237 05hellip0355 652 52 (47ndash57)
33 175 126 075 271 0355hellip018 586 554 (53ndash59)
34 177 118 066 366 018hellip009 577 503 (46ndash54)
35 168 114 061 369 009hellip0045 681 528 (51ndash55)
36 187 107 067 314 gt0045 652 546 (51ndash57)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash Ni ndash 005007 Cr ndash
01011 Ti ndash 00520087 P ndash 0007002 S ndash
00490074
Vertinime naudojant masės kriterijų priimta kad noragų WC-Co kietlydinio antgalių
nudilimas yra vienodas ir santykinai mažas lyginant su apvirinamų sluoksnių nudilimu
32
Tyrimo atlikimo eiliškumas
Po vieną pasveriami trylika noragų ir jų masė surašoma į lenteles Po svėrimo noragų
priekiniai paviršiai apvirinami skirtingais elektrodais Noragams atvėsus jie vėl pasveriami
duomenys surašomi į lentelę taip sužinoma apvirinto metalo masė Taip pat slankmačiu
išmatuojamas kiekvieno norago skerspjūvis skirtingame darbo gylyje (37 pav) Atlikus
matavimus noragai montuojami žemės dirbimo agregate ir įdirbamas 80 ha plotas Po įdirbimo
noragai nuimami nuvalomi ir kiekvienas noragas pasveriamas ir išmatuojami priekiniai darbiniai
paviršiai Palyginus duomenis prieš įdirbimą su duomenimis po įdirbimo masės skirtumo būdu
apskaičiuojamas nudilimas Išmatavus ir pasvėrus noragus jų darbiniai paviršiai atnaujinami juos
apvirinant tais pačiais elektrodais Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas apvirinto
priekinio darbinio paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas
110 ha plotas Po įdirbto ploto noragai nuimami nuvalomi ir sveriami o slankmačiu išmatuojamas
apvirinto sluoksnio storis Atlikus matavimus noragai apvirinami trečią kartą atnaujinant jų
priekinį darbinį paviršių Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas priekinio darbinio
paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas 145 ha plotas Po
šio ploto įdirbimo noragai sveriami ir matuojami kaip ir po praėjusių dvejų įdirbimų Gauti
rezultatai suvedami ir apdorojami bdquoExcelldquo programa
Tam kad tyrimų rezultatai būtų statistiškai patikimi kiekviena medžiaga (5 skirtingi
glaistyti elektrodai 2 skirtingos elektrodinės vielos) buvo apvirinti dviejų noragų priekiniai
paviršiai (pav 39) Noragai apvirinti ta pačia medžiaga padarge buvo montuojami skirtingose
eilėse (34 pav) Po to buvo vykdomi du nepriklausomi vienas nuo kito bandymai Viena
medžiaga apvirintų noragų masės ir linijiniai nudilimai buvo sumuojami ir skaičiuojamas šių
parametrų vidurkis Elektrodine viela (Nr 17) buvo apvirintas vienas noragas todėl rezultatuose
pateikiamas ne vidurkis o vieno norago duomenys
33
4 TYRIMŲ REZULTATAI
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai
Bandinių paviršiuje buvo atliekami kietumo matavimai Rokvelo kietmačiu Bandinio
paviršiaus kietumas matuojamas penkiose vietose įspaudžiant kūgio formos įspaudą
Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pavaizduotas 41 pav
41 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
Didžiausią tarp komercinių medžiagų kietumą turi bandiniai Nr 14 15 17 Jų kietumas
yra apie 61 HRC Mažiausias kietumas yra bandinio Nr 16 Jo paviršiaus kietumas apie 52 HRC
Plieno bdquoHardoxldquo kietumas pateiktas kaip palyginamasis
UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintomis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pateiktas
42 pav
0
10
20
30
40
50
60
70
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 38 HRC
34
42 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
42 pav pateiktuose kietumo matavimo rezultatuose matyti kad didžiausias kietumas yra
bandinių Nr 33 ir 36 Tai yra apie 55 HRC Mažiausią kietumą turi bandinys Nr 34 kietumas ndash
apie 50 HRC
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas
Laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai pagal ASTM G65ndash04 atlikti naudojant guma
pedengtą plieninį diską Šio bandymo metu abrazyvas patenka į dviejų kūnų kontaktą Metodika
ir sąlygos pateiktos 31 punkte Bandymo metu trinties kelias yra 2880 m
Atlikus bandymą didžiausią atsparumą dilimui parodė medžiaga Nr 15 Iš 21 lentelės
matome kad šios medžiagos sluoksnio kietumas yra didžiausias todėl tikėtina ir nudilimas
mažiausias
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
31 32 33 34 35 36
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 34 HRC
35
43 pav Komercinių medžiagų atsparumo abrazyviniam dilimui pagal ASTM G65ndash94
standartą bandymo rezultatai
Dilimui atsparaus plieno Hardox 400 bandinio nudilimas parodo ženklų skirtumą tarp šio
bandinio ir apvirintų sluoksnių
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas
Apvirintų sluoksnių gamybinis bandymai atlikti pagal 32 skyriuje apibūdintą eiliškumą
44 pav pateiktas ant norago užvirinto metalo masė Ši masė sudarė pirmąjį užvirintą sluoksnį
44 pav Komercinėmis medžiagomis užvirintų sluoksnių vidutinė masė
Noragų nudilimas įdirbant 80 ha plotą parodytas pav 45
000
005
010
015
020
025
030
035
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Nu
dil
imas
I g
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
R005 = 02 g
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
30
a b
310 pav Norago smaigalys 1 ndash spyruoklinis plienas 2 ndash tarpinė detalė 3 ndash kietlydininis
antgalis
Apvirinimo įranga
Noragai apvirinami trifaziu suvirinimo lygintuvu ВД 306 ir suvirinimo pusautomačiu
FANMIG 280 4N MINOR (311 pav)
a b
311 pav Suvirinimo aparatai ВД 306 (a) ir FANMIG 2804N MINOR (b)
Suvirinimo aparato ВД 306 suvirinimo srovės stiprumas nuo 50 iki 350 A Suvirinimo
pusautomačio FANMIG 2804N MINOR 40ndash290 A
Suvirinimo srovė pasirinkta pagal elektrodų ir elektrodinės vielos gamintojų
rekomendacijas
31
Apvirinimo medžiagos
Noragai buvo apvirinami 7 komercinėmis medžiagomis ir specialiaisiais šešiais pagamintais
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais su skirtingais WC grūdo dydžiais
31 lentelėje pateikta informacija apie glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos cheminę
sudėtį apvirinto sluoksnio kietumą bei elektrodų kainą
31 lentelė Komercinių medžiagų (glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos) kaina apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Medžiagos
kodas
Cheminė sudėtis Kietumas1
HRC
Kaina2
EURkg C Cr Si Mn Mo Nb W B V Ti
11 45 33 08 14 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 59ndash63 1159
12 29ndash35 22ndash27 23 ndash ndash ndash ndash 05ndash15 ndash ndash 58ndash64 377
13 5 23 10 08 20 ndash ndash ndash 06 ndash 60ndash62 131
14 3 63 2 12 ndash ndash ndash ndash 50 48 60ndash62 29
15 42 18 27 ndash 85 9 7 ndash ndash ndash 68ndash70 401
16 01 ndash 01 08 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 62ndash66 159
17 07 ndash 1 2 ndash ndash ndash 45 ndash ndash 65ndash68 1304 1- gamintojo pateiktas kietumas 2ndash kainos nurodytos be PVM (2013 m)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash P 0025004 S 00250035
UAB bdquoAnykščių varisldquo buvo sukurti specialūs elektrodai kurių glaiste buvo įmaišytas
skirtingų grūdelių dydžių volframo karbido grūdeliai Volframo karbido (WC) dydis nurodytas 32
lentelėje Didžiausias grūdelio dydis yra 071 mm
32 lentelė Oslash325 mm elektrodais su skirtingais WC grūdelių dydžiais (31ndash36) apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Electro-
decode
Cheminė sudėtis WC
grūdelio
dydis mm
HV005
GPa
Kietumas
HRC C Si Mn W
31 199 106 071 357 07105 631 52 (49ndash55)
32 122 124 069 237 05hellip0355 652 52 (47ndash57)
33 175 126 075 271 0355hellip018 586 554 (53ndash59)
34 177 118 066 366 018hellip009 577 503 (46ndash54)
35 168 114 061 369 009hellip0045 681 528 (51ndash55)
36 187 107 067 314 gt0045 652 546 (51ndash57)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash Ni ndash 005007 Cr ndash
01011 Ti ndash 00520087 P ndash 0007002 S ndash
00490074
Vertinime naudojant masės kriterijų priimta kad noragų WC-Co kietlydinio antgalių
nudilimas yra vienodas ir santykinai mažas lyginant su apvirinamų sluoksnių nudilimu
32
Tyrimo atlikimo eiliškumas
Po vieną pasveriami trylika noragų ir jų masė surašoma į lenteles Po svėrimo noragų
priekiniai paviršiai apvirinami skirtingais elektrodais Noragams atvėsus jie vėl pasveriami
duomenys surašomi į lentelę taip sužinoma apvirinto metalo masė Taip pat slankmačiu
išmatuojamas kiekvieno norago skerspjūvis skirtingame darbo gylyje (37 pav) Atlikus
matavimus noragai montuojami žemės dirbimo agregate ir įdirbamas 80 ha plotas Po įdirbimo
noragai nuimami nuvalomi ir kiekvienas noragas pasveriamas ir išmatuojami priekiniai darbiniai
paviršiai Palyginus duomenis prieš įdirbimą su duomenimis po įdirbimo masės skirtumo būdu
apskaičiuojamas nudilimas Išmatavus ir pasvėrus noragus jų darbiniai paviršiai atnaujinami juos
apvirinant tais pačiais elektrodais Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas apvirinto
priekinio darbinio paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas
110 ha plotas Po įdirbto ploto noragai nuimami nuvalomi ir sveriami o slankmačiu išmatuojamas
apvirinto sluoksnio storis Atlikus matavimus noragai apvirinami trečią kartą atnaujinant jų
priekinį darbinį paviršių Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas priekinio darbinio
paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas 145 ha plotas Po
šio ploto įdirbimo noragai sveriami ir matuojami kaip ir po praėjusių dvejų įdirbimų Gauti
rezultatai suvedami ir apdorojami bdquoExcelldquo programa
Tam kad tyrimų rezultatai būtų statistiškai patikimi kiekviena medžiaga (5 skirtingi
glaistyti elektrodai 2 skirtingos elektrodinės vielos) buvo apvirinti dviejų noragų priekiniai
paviršiai (pav 39) Noragai apvirinti ta pačia medžiaga padarge buvo montuojami skirtingose
eilėse (34 pav) Po to buvo vykdomi du nepriklausomi vienas nuo kito bandymai Viena
medžiaga apvirintų noragų masės ir linijiniai nudilimai buvo sumuojami ir skaičiuojamas šių
parametrų vidurkis Elektrodine viela (Nr 17) buvo apvirintas vienas noragas todėl rezultatuose
pateikiamas ne vidurkis o vieno norago duomenys
33
4 TYRIMŲ REZULTATAI
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai
Bandinių paviršiuje buvo atliekami kietumo matavimai Rokvelo kietmačiu Bandinio
paviršiaus kietumas matuojamas penkiose vietose įspaudžiant kūgio formos įspaudą
Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pavaizduotas 41 pav
41 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
Didžiausią tarp komercinių medžiagų kietumą turi bandiniai Nr 14 15 17 Jų kietumas
yra apie 61 HRC Mažiausias kietumas yra bandinio Nr 16 Jo paviršiaus kietumas apie 52 HRC
Plieno bdquoHardoxldquo kietumas pateiktas kaip palyginamasis
UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintomis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pateiktas
42 pav
0
10
20
30
40
50
60
70
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 38 HRC
34
42 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
42 pav pateiktuose kietumo matavimo rezultatuose matyti kad didžiausias kietumas yra
bandinių Nr 33 ir 36 Tai yra apie 55 HRC Mažiausią kietumą turi bandinys Nr 34 kietumas ndash
apie 50 HRC
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas
Laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai pagal ASTM G65ndash04 atlikti naudojant guma
pedengtą plieninį diską Šio bandymo metu abrazyvas patenka į dviejų kūnų kontaktą Metodika
ir sąlygos pateiktos 31 punkte Bandymo metu trinties kelias yra 2880 m
Atlikus bandymą didžiausią atsparumą dilimui parodė medžiaga Nr 15 Iš 21 lentelės
matome kad šios medžiagos sluoksnio kietumas yra didžiausias todėl tikėtina ir nudilimas
mažiausias
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
31 32 33 34 35 36
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 34 HRC
35
43 pav Komercinių medžiagų atsparumo abrazyviniam dilimui pagal ASTM G65ndash94
standartą bandymo rezultatai
Dilimui atsparaus plieno Hardox 400 bandinio nudilimas parodo ženklų skirtumą tarp šio
bandinio ir apvirintų sluoksnių
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas
Apvirintų sluoksnių gamybinis bandymai atlikti pagal 32 skyriuje apibūdintą eiliškumą
44 pav pateiktas ant norago užvirinto metalo masė Ši masė sudarė pirmąjį užvirintą sluoksnį
44 pav Komercinėmis medžiagomis užvirintų sluoksnių vidutinė masė
Noragų nudilimas įdirbant 80 ha plotą parodytas pav 45
000
005
010
015
020
025
030
035
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Nu
dil
imas
I g
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
R005 = 02 g
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
31
Apvirinimo medžiagos
Noragai buvo apvirinami 7 komercinėmis medžiagomis ir specialiaisiais šešiais pagamintais
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais su skirtingais WC grūdo dydžiais
31 lentelėje pateikta informacija apie glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos cheminę
sudėtį apvirinto sluoksnio kietumą bei elektrodų kainą
31 lentelė Komercinių medžiagų (glaistytų elektrodų ir apvirinimo vielos) kaina apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Medžiagos
kodas
Cheminė sudėtis Kietumas1
HRC
Kaina2
EURkg C Cr Si Mn Mo Nb W B V Ti
11 45 33 08 14 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 59ndash63 1159
12 29ndash35 22ndash27 23 ndash ndash ndash ndash 05ndash15 ndash ndash 58ndash64 377
13 5 23 10 08 20 ndash ndash ndash 06 ndash 60ndash62 131
14 3 63 2 12 ndash ndash ndash ndash 50 48 60ndash62 29
15 42 18 27 ndash 85 9 7 ndash ndash ndash 68ndash70 401
16 01 ndash 01 08 ndash ndash ndash ndash ndash ndash 62ndash66 159
17 07 ndash 1 2 ndash ndash ndash 45 ndash ndash 65ndash68 1304 1- gamintojo pateiktas kietumas 2ndash kainos nurodytos be PVM (2013 m)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash P 0025004 S 00250035
UAB bdquoAnykščių varisldquo buvo sukurti specialūs elektrodai kurių glaiste buvo įmaišytas
skirtingų grūdelių dydžių volframo karbido grūdeliai Volframo karbido (WC) dydis nurodytas 32
lentelėje Didžiausias grūdelio dydis yra 071 mm
32 lentelė Oslash325 mm elektrodais su skirtingais WC grūdelių dydžiais (31ndash36) apvirintų
sluoksnių cheminė sudėtis kietumas
Electro-
decode
Cheminė sudėtis WC
grūdelio
dydis mm
HV005
GPa
Kietumas
HRC C Si Mn W
31 199 106 071 357 07105 631 52 (49ndash55)
32 122 124 069 237 05hellip0355 652 52 (47ndash57)
33 175 126 075 271 0355hellip018 586 554 (53ndash59)
34 177 118 066 366 018hellip009 577 503 (46ndash54)
35 168 114 061 369 009hellip0045 681 528 (51ndash55)
36 187 107 067 314 gt0045 652 546 (51ndash57)
Nenurodytų elementų kiekiai ndash Ni ndash 005007 Cr ndash
01011 Ti ndash 00520087 P ndash 0007002 S ndash
00490074
Vertinime naudojant masės kriterijų priimta kad noragų WC-Co kietlydinio antgalių
nudilimas yra vienodas ir santykinai mažas lyginant su apvirinamų sluoksnių nudilimu
32
Tyrimo atlikimo eiliškumas
Po vieną pasveriami trylika noragų ir jų masė surašoma į lenteles Po svėrimo noragų
priekiniai paviršiai apvirinami skirtingais elektrodais Noragams atvėsus jie vėl pasveriami
duomenys surašomi į lentelę taip sužinoma apvirinto metalo masė Taip pat slankmačiu
išmatuojamas kiekvieno norago skerspjūvis skirtingame darbo gylyje (37 pav) Atlikus
matavimus noragai montuojami žemės dirbimo agregate ir įdirbamas 80 ha plotas Po įdirbimo
noragai nuimami nuvalomi ir kiekvienas noragas pasveriamas ir išmatuojami priekiniai darbiniai
paviršiai Palyginus duomenis prieš įdirbimą su duomenimis po įdirbimo masės skirtumo būdu
apskaičiuojamas nudilimas Išmatavus ir pasvėrus noragus jų darbiniai paviršiai atnaujinami juos
apvirinant tais pačiais elektrodais Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas apvirinto
priekinio darbinio paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas
110 ha plotas Po įdirbto ploto noragai nuimami nuvalomi ir sveriami o slankmačiu išmatuojamas
apvirinto sluoksnio storis Atlikus matavimus noragai apvirinami trečią kartą atnaujinant jų
priekinį darbinį paviršių Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas priekinio darbinio
paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas 145 ha plotas Po
šio ploto įdirbimo noragai sveriami ir matuojami kaip ir po praėjusių dvejų įdirbimų Gauti
rezultatai suvedami ir apdorojami bdquoExcelldquo programa
Tam kad tyrimų rezultatai būtų statistiškai patikimi kiekviena medžiaga (5 skirtingi
glaistyti elektrodai 2 skirtingos elektrodinės vielos) buvo apvirinti dviejų noragų priekiniai
paviršiai (pav 39) Noragai apvirinti ta pačia medžiaga padarge buvo montuojami skirtingose
eilėse (34 pav) Po to buvo vykdomi du nepriklausomi vienas nuo kito bandymai Viena
medžiaga apvirintų noragų masės ir linijiniai nudilimai buvo sumuojami ir skaičiuojamas šių
parametrų vidurkis Elektrodine viela (Nr 17) buvo apvirintas vienas noragas todėl rezultatuose
pateikiamas ne vidurkis o vieno norago duomenys
33
4 TYRIMŲ REZULTATAI
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai
Bandinių paviršiuje buvo atliekami kietumo matavimai Rokvelo kietmačiu Bandinio
paviršiaus kietumas matuojamas penkiose vietose įspaudžiant kūgio formos įspaudą
Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pavaizduotas 41 pav
41 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
Didžiausią tarp komercinių medžiagų kietumą turi bandiniai Nr 14 15 17 Jų kietumas
yra apie 61 HRC Mažiausias kietumas yra bandinio Nr 16 Jo paviršiaus kietumas apie 52 HRC
Plieno bdquoHardoxldquo kietumas pateiktas kaip palyginamasis
UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintomis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pateiktas
42 pav
0
10
20
30
40
50
60
70
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 38 HRC
34
42 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
42 pav pateiktuose kietumo matavimo rezultatuose matyti kad didžiausias kietumas yra
bandinių Nr 33 ir 36 Tai yra apie 55 HRC Mažiausią kietumą turi bandinys Nr 34 kietumas ndash
apie 50 HRC
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas
Laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai pagal ASTM G65ndash04 atlikti naudojant guma
pedengtą plieninį diską Šio bandymo metu abrazyvas patenka į dviejų kūnų kontaktą Metodika
ir sąlygos pateiktos 31 punkte Bandymo metu trinties kelias yra 2880 m
Atlikus bandymą didžiausią atsparumą dilimui parodė medžiaga Nr 15 Iš 21 lentelės
matome kad šios medžiagos sluoksnio kietumas yra didžiausias todėl tikėtina ir nudilimas
mažiausias
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
31 32 33 34 35 36
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 34 HRC
35
43 pav Komercinių medžiagų atsparumo abrazyviniam dilimui pagal ASTM G65ndash94
standartą bandymo rezultatai
Dilimui atsparaus plieno Hardox 400 bandinio nudilimas parodo ženklų skirtumą tarp šio
bandinio ir apvirintų sluoksnių
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas
Apvirintų sluoksnių gamybinis bandymai atlikti pagal 32 skyriuje apibūdintą eiliškumą
44 pav pateiktas ant norago užvirinto metalo masė Ši masė sudarė pirmąjį užvirintą sluoksnį
44 pav Komercinėmis medžiagomis užvirintų sluoksnių vidutinė masė
Noragų nudilimas įdirbant 80 ha plotą parodytas pav 45
000
005
010
015
020
025
030
035
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Nu
dil
imas
I g
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
R005 = 02 g
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
32
Tyrimo atlikimo eiliškumas
Po vieną pasveriami trylika noragų ir jų masė surašoma į lenteles Po svėrimo noragų
priekiniai paviršiai apvirinami skirtingais elektrodais Noragams atvėsus jie vėl pasveriami
duomenys surašomi į lentelę taip sužinoma apvirinto metalo masė Taip pat slankmačiu
išmatuojamas kiekvieno norago skerspjūvis skirtingame darbo gylyje (37 pav) Atlikus
matavimus noragai montuojami žemės dirbimo agregate ir įdirbamas 80 ha plotas Po įdirbimo
noragai nuimami nuvalomi ir kiekvienas noragas pasveriamas ir išmatuojami priekiniai darbiniai
paviršiai Palyginus duomenis prieš įdirbimą su duomenimis po įdirbimo masės skirtumo būdu
apskaičiuojamas nudilimas Išmatavus ir pasvėrus noragus jų darbiniai paviršiai atnaujinami juos
apvirinant tais pačiais elektrodais Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas apvirinto
priekinio darbinio paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas
110 ha plotas Po įdirbto ploto noragai nuimami nuvalomi ir sveriami o slankmačiu išmatuojamas
apvirinto sluoksnio storis Atlikus matavimus noragai apvirinami trečią kartą atnaujinant jų
priekinį darbinį paviršių Atvėsus noragams jie vėl sveriami ir matuojamas priekinio darbinio
paviršiaus storis Atlikus matavimus noragai montuojami į padargą ir įdirbamas 145 ha plotas Po
šio ploto įdirbimo noragai sveriami ir matuojami kaip ir po praėjusių dvejų įdirbimų Gauti
rezultatai suvedami ir apdorojami bdquoExcelldquo programa
Tam kad tyrimų rezultatai būtų statistiškai patikimi kiekviena medžiaga (5 skirtingi
glaistyti elektrodai 2 skirtingos elektrodinės vielos) buvo apvirinti dviejų noragų priekiniai
paviršiai (pav 39) Noragai apvirinti ta pačia medžiaga padarge buvo montuojami skirtingose
eilėse (34 pav) Po to buvo vykdomi du nepriklausomi vienas nuo kito bandymai Viena
medžiaga apvirintų noragų masės ir linijiniai nudilimai buvo sumuojami ir skaičiuojamas šių
parametrų vidurkis Elektrodine viela (Nr 17) buvo apvirintas vienas noragas todėl rezultatuose
pateikiamas ne vidurkis o vieno norago duomenys
33
4 TYRIMŲ REZULTATAI
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai
Bandinių paviršiuje buvo atliekami kietumo matavimai Rokvelo kietmačiu Bandinio
paviršiaus kietumas matuojamas penkiose vietose įspaudžiant kūgio formos įspaudą
Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pavaizduotas 41 pav
41 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
Didžiausią tarp komercinių medžiagų kietumą turi bandiniai Nr 14 15 17 Jų kietumas
yra apie 61 HRC Mažiausias kietumas yra bandinio Nr 16 Jo paviršiaus kietumas apie 52 HRC
Plieno bdquoHardoxldquo kietumas pateiktas kaip palyginamasis
UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintomis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pateiktas
42 pav
0
10
20
30
40
50
60
70
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 38 HRC
34
42 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
42 pav pateiktuose kietumo matavimo rezultatuose matyti kad didžiausias kietumas yra
bandinių Nr 33 ir 36 Tai yra apie 55 HRC Mažiausią kietumą turi bandinys Nr 34 kietumas ndash
apie 50 HRC
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas
Laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai pagal ASTM G65ndash04 atlikti naudojant guma
pedengtą plieninį diską Šio bandymo metu abrazyvas patenka į dviejų kūnų kontaktą Metodika
ir sąlygos pateiktos 31 punkte Bandymo metu trinties kelias yra 2880 m
Atlikus bandymą didžiausią atsparumą dilimui parodė medžiaga Nr 15 Iš 21 lentelės
matome kad šios medžiagos sluoksnio kietumas yra didžiausias todėl tikėtina ir nudilimas
mažiausias
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
31 32 33 34 35 36
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 34 HRC
35
43 pav Komercinių medžiagų atsparumo abrazyviniam dilimui pagal ASTM G65ndash94
standartą bandymo rezultatai
Dilimui atsparaus plieno Hardox 400 bandinio nudilimas parodo ženklų skirtumą tarp šio
bandinio ir apvirintų sluoksnių
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas
Apvirintų sluoksnių gamybinis bandymai atlikti pagal 32 skyriuje apibūdintą eiliškumą
44 pav pateiktas ant norago užvirinto metalo masė Ši masė sudarė pirmąjį užvirintą sluoksnį
44 pav Komercinėmis medžiagomis užvirintų sluoksnių vidutinė masė
Noragų nudilimas įdirbant 80 ha plotą parodytas pav 45
000
005
010
015
020
025
030
035
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Nu
dil
imas
I g
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
R005 = 02 g
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
33
4 TYRIMŲ REZULTATAI
41 Užvirintų sluoksnių kietumo matavimo bandymai
Bandinių paviršiuje buvo atliekami kietumo matavimai Rokvelo kietmačiu Bandinio
paviršiaus kietumas matuojamas penkiose vietose įspaudžiant kūgio formos įspaudą
Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pavaizduotas 41 pav
41 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
Didžiausią tarp komercinių medžiagų kietumą turi bandiniai Nr 14 15 17 Jų kietumas
yra apie 61 HRC Mažiausias kietumas yra bandinio Nr 16 Jo paviršiaus kietumas apie 52 HRC
Plieno bdquoHardoxldquo kietumas pateiktas kaip palyginamasis
UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintomis medžiagomis apvirintų paviršių kietumas pateiktas
42 pav
0
10
20
30
40
50
60
70
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 38 HRC
34
42 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
42 pav pateiktuose kietumo matavimo rezultatuose matyti kad didžiausias kietumas yra
bandinių Nr 33 ir 36 Tai yra apie 55 HRC Mažiausią kietumą turi bandinys Nr 34 kietumas ndash
apie 50 HRC
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas
Laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai pagal ASTM G65ndash04 atlikti naudojant guma
pedengtą plieninį diską Šio bandymo metu abrazyvas patenka į dviejų kūnų kontaktą Metodika
ir sąlygos pateiktos 31 punkte Bandymo metu trinties kelias yra 2880 m
Atlikus bandymą didžiausią atsparumą dilimui parodė medžiaga Nr 15 Iš 21 lentelės
matome kad šios medžiagos sluoksnio kietumas yra didžiausias todėl tikėtina ir nudilimas
mažiausias
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
31 32 33 34 35 36
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 34 HRC
35
43 pav Komercinių medžiagų atsparumo abrazyviniam dilimui pagal ASTM G65ndash94
standartą bandymo rezultatai
Dilimui atsparaus plieno Hardox 400 bandinio nudilimas parodo ženklų skirtumą tarp šio
bandinio ir apvirintų sluoksnių
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas
Apvirintų sluoksnių gamybinis bandymai atlikti pagal 32 skyriuje apibūdintą eiliškumą
44 pav pateiktas ant norago užvirinto metalo masė Ši masė sudarė pirmąjį užvirintą sluoksnį
44 pav Komercinėmis medžiagomis užvirintų sluoksnių vidutinė masė
Noragų nudilimas įdirbant 80 ha plotą parodytas pav 45
000
005
010
015
020
025
030
035
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Nu
dil
imas
I g
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
R005 = 02 g
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
34
42 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis apvirintų paviršių kietumas
42 pav pateiktuose kietumo matavimo rezultatuose matyti kad didžiausias kietumas yra
bandinių Nr 33 ir 36 Tai yra apie 55 HRC Mažiausią kietumą turi bandinys Nr 34 kietumas ndash
apie 50 HRC
42 Komercinių bandinių laboratorinis abrazyvinio dilimo bandymas
Laboratoriniai abrazyvinio dilimo bandymai pagal ASTM G65ndash04 atlikti naudojant guma
pedengtą plieninį diską Šio bandymo metu abrazyvas patenka į dviejų kūnų kontaktą Metodika
ir sąlygos pateiktos 31 punkte Bandymo metu trinties kelias yra 2880 m
Atlikus bandymą didžiausią atsparumą dilimui parodė medžiaga Nr 15 Iš 21 lentelės
matome kad šios medžiagos sluoksnio kietumas yra didžiausias todėl tikėtina ir nudilimas
mažiausias
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
31 32 33 34 35 36
Kie
tum
as H
RC
Medžiaga
R005 = 34 HRC
35
43 pav Komercinių medžiagų atsparumo abrazyviniam dilimui pagal ASTM G65ndash94
standartą bandymo rezultatai
Dilimui atsparaus plieno Hardox 400 bandinio nudilimas parodo ženklų skirtumą tarp šio
bandinio ir apvirintų sluoksnių
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas
Apvirintų sluoksnių gamybinis bandymai atlikti pagal 32 skyriuje apibūdintą eiliškumą
44 pav pateiktas ant norago užvirinto metalo masė Ši masė sudarė pirmąjį užvirintą sluoksnį
44 pav Komercinėmis medžiagomis užvirintų sluoksnių vidutinė masė
Noragų nudilimas įdirbant 80 ha plotą parodytas pav 45
000
005
010
015
020
025
030
035
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Nu
dil
imas
I g
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
R005 = 02 g
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
35
43 pav Komercinių medžiagų atsparumo abrazyviniam dilimui pagal ASTM G65ndash94
standartą bandymo rezultatai
Dilimui atsparaus plieno Hardox 400 bandinio nudilimas parodo ženklų skirtumą tarp šio
bandinio ir apvirintų sluoksnių
43 Komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių gamybinis bandymas
Apvirintų sluoksnių gamybinis bandymai atlikti pagal 32 skyriuje apibūdintą eiliškumą
44 pav pateiktas ant norago užvirinto metalo masė Ši masė sudarė pirmąjį užvirintą sluoksnį
44 pav Komercinėmis medžiagomis užvirintų sluoksnių vidutinė masė
Noragų nudilimas įdirbant 80 ha plotą parodytas pav 45
000
005
010
015
020
025
030
035
11 12 13 14 15 16 17 Hardox
Nu
dil
imas
I g
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
R005 = 02 g
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
36
45 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 80 ha plotą
(166 km darbo kelias)
Vizualinis noragų vertinimas parodė kad apvirintas sluoksnis išliko ant visų noragų
priekinių paviršių tačiau nudilimas nebuvo vienodas Šį vertinimą patvirtino ir matavimų
rezultatai noragų vizualinis vertinimas taip pat rodo intensyvų noragų šonų dilimą įdirbus 45 ha
plotą Daugiau nei pusės noragų nudilimas buvo didesnis nei užvirinto metalo masė
Tai įvertinus buvo pakeista stiprinimo metodika Dilimui atspariais sluoksniais buvo
apvirinti ir noragų šoniniai paviršiai esantys greta priekinio paviršiaus (38 pav)
Nudilimo dydžių santykiniam vertinimui apskaičiuotas noragų santykinis nudilimas (g∙ha- 1)
kuris pateiktas 46 pav
46 pav Santykinis komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas
0
40
80
120
160
200
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
10
20
30
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
37
Atlikus noragų įdirbimą kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą noragų darbinis paviršius
buvo atnaujinamas Atliekant pirmą bandymą noragai įdirbo 110 ha plotą 47 pav pateikiama
apvirinto metalo vidutinė masė
47 pav Komercinėmis medžiagomis ant noragų papildomai užvirintų sluoksnių
vidutinė masė
48 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant 110 ha
plotą (230 km darbo kelias)
Šį kartą matome (48 pav) kad noragų nudilimas buvo ženkliai mažesnis už apvirinto
metalo kiekį nors išdirbis bandant buvo didesnis už išdirbį įdirbant Tai įrodo kad noragų šonų
apvirinimas ženkliai sumažino nedarbinių (šoninių) paviršių nudilimą
Santykinis nudilimas (49 pav) taip pat ženkliai (apie 3 kartus) sumažintas lyginant su
santykiniu nudilimu įdirbimo periodu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
0
20
40
60
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nud
ilim
as g
Medžiagos kodas
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
38
49 pav Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant
110 ha ploto
Atliekant antrąjį matavimą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami juos apvirinant Šio
matavimo rezultatai gauti noragams įdirbus 145 ha plotą 410 pav pateikti noragui vidutiniškai
tenkanti užvirinto metalo masė
410 pav Skirtingais elektrodais bei elektrodine viela užvirintų sluoksnių masė prieš
2 bandymą (labai nudilę noragai apvirinami daugiau)
411 pav pateikiamas vidutinis noragų nudilimas Šis nudilimas žymiai mažesnis už naujai
apvirinto sluoksnio masę
0
2
4
6
8
10
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
11 12 13 14 15 16 17
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžiagos kodas
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
39
411 pav Vidutinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha plotą (302 km darbo kelias)
Atlikus antrąjį matavimą apskaičiuotas santykinis nudilimas (22ndash62 g∙ha-1) (412 pav)
Tokie rezultatai gali būti gaunami dėl apvirinto sluoksnio didelio atsparumo abrazyviniam dilimui
Darbiniai paviršiai buvo padengti storu metalo sluoksniu ir abrazyvas (žemė) nekontaktavo su
nedarbiniu paviršiumi kuris yra mažiau atsparus dilimui
412 pav Santykinis skirtingomis medžiagomis apvirintų sluoksnių nudilimas įdirbant
145 ha
Pagal santykinio nudilimo duomenis (412 pav) matome kad mažiausias nudilimas vienam
hektarui yra norago apvirinto Nr 17 medžiaga šie duomenys realūs apvirintas sluoksnis buvo
gausiai legiruotas boru (B)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
11 12 13 14 15 16 17
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
1
2
3
4
5
6
7
11 12 13 14 15 16 17
San
tykin
is n
udil
imas
g ∙
handash
1
Medžiagos kodas
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
40
43 UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtų elektrodų gamybiniai bandymai
Tęsiant bandymą buvo naudojami nauji noragai Pasinaudojus sukaupta patirtimi buvo
apvirinami darbiniai priekiniai paviršiai ir dalis šoninių paviršių (38 pav) todėl įdirbimui skirti
mažesni įdirbami plotai Kartu su naujai apvirintais 6 noragais žemę dirbo ir 7 senieji noragai
apvirinti komercinėmis medžiagomis kurių numeriai 11 13 14 15 413 pav pateikiama
UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Atliekant bandymą su UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais svėrimų ir matavimų
nuoseklumas buvo toks pat kaip ir komercinių medžiagų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais
apvirintų noragų paviršiai atnaujinami du kartus Komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų
darbiniai priekiniai paviršiai nebuvo atnaujinami
413 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių masė
Po įdirbimo (45 ha ploto) matomas nedidelis noragų nudilimas 414 pav Tai reiškia kad
nuo norago darbinio paviršiaus nenudilo visas apvirintas metalo sluoksnis kas matoma ir vizualiai
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Medžaigos kodas
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
41
414 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių bendras nudilimas
įdirbant 45 ha plotą (94 km darbo kelias)
Specialiųjų UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodų santykinis nudilimas yra iki 13 g∙ha-1 (415
pav)
415 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų sluoksnių santykinis nudilimas
įdirbant 45 ha plotą
Baigus noragų įdirbimą atliekamas pirmasis bandymas kurio metu noragai įdirbo 80 ha plotą
(darbinis kelias 167 km) Prieš pirmąjį bandymą noragų paviršiai buvo atnaujinami Jiems
atnaujinti sunaudoto metalo metalo masė pateikta 416 pav
0
10
20
30
40
50
31 32 33 34 35 36
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Elektrodo kodas
0
2
4
6
8
10
12
14
31 32 33 34 35 36
San
tykin
is n
udil
imas
g∙h
a-1
Medžiagos kodas
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
42
416 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų noragų sluoksnių masė
Bendras noragų nudilimas atlikus bandymą (įdirbant 80 ha) pateiktas 417 pav Matome kad
nudilimas mažesnis nei apvirinto metalo masė tai reiškia kad atlikus bandymą ant noragų liko
užvirinto metalo sluoksnis Vizualiai matoma kad UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais mažiausiai
nudilo elektrodais Nr 33 apvirintas noragas Komercinėmis medžiagomis apvirinto norago
sluoksnio mažiausias nudilimas yra medžiagos Nr 11 Šis skirtumas yra dėl šiais elektrodais
apvirintų sluoksnių skirtingo kietumo Elektrodų Nr 11 dangos kietumas 59-63 HRC o Nr 33
elektrodais apvirinto sluoksnio ndash 554 HRC (31 lentelė)
417 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių bendras nudilimas įdirbus 80 ha plotą (167 km darbo kelias)
0
50
100
150
200
250
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
0
20
40
60
80
100
120
140
160
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
nora
go n
udil
imas
g
Medžiagos kodas
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
43
Santykinis UAB bdquoAnykšių varisldquo elektrodais apvirintų noragų nudilimas į hektarą (418
pav) kai kurių noragų siekia 23 g nors įdirbant santykinis noragų nudilimas buvo iki 13 g (415
pav)
418 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais (11 13ndash15)
apvirintų noragų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 80 ha plotą
Atliekant antrąjį bandymą noragai įdirbo 120 ha plotą (darbo kelias 250 km) Kaip ir prieš
pirmąjį bandymą noragų darbiniai paviršiai buvo atnaujinami Kiekvieno norago užvirinto metalo
masė pateikta 419 pav
419 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais užvirintų noragų sluoksnių masė (120 ha
bandymas)
0
5
10
15
20
25
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
0
30
60
90
120
150
180
31 32 33 34 35 36
Užv
irin
to m
etal
o m
asė
g
Elektrodo kodas
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
44
Noragų bendras nudilimas pateiktas 420 pav Iš duomenų matyti kad įdirbus 120 ha plotą
visų noragų nudilimas siekia iki 100 g Palyginus 417 pav ir 420 pav medžiagos Nr 15
elektrodais apvirintų sluoksnių bendrus norago nudilimus matomas apie 30 g skirtumas Šis
skirtumas atsirado nes įdirbant buvo pamestas norago kietlydininis antgalis (311 pav 3)
420 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo (31ndash36) ir komerciniais elektrodais apvirintų sluoksnių
bendras nudilimas įdirbus 120 ha (250 km darbo kelias)
Įdirbus 120 ha plotą santykinis noragų nudilimas yra iki 105 g∙ha-1 (421 pav) Šių noragų
apvirintų elektrodais su volframo karbidu santykinis nudilimas didesnis nei komercinėmis
medžiagomis apvirintų noragų santykinis nudilimas nes komercinėmis medžiagomis apvirintų
sluoksnių kietumas yra didesnis apie 10 HRC
421 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais (31ndash36) ir komercinėmis medžiagomis (11
13ndash15) užvirintų sluoksnių santykinis nudilimas įdirbant 120 ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
Vid
uti
nis
no
rago
nu
dil
imas
g
Medžiagos kodas
0
2
4
6
8
10
12
31 32 33 34 35 36 11 13 14 15
San
tykin
is n
ud
ilim
as g∙h
a-1
Medžiagos kodas
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
45
Komercinėmis medžiagomis apvirintų sluoksnis santykinis nudilimas siekia iki 7 g∙ha-1 Iš
jų mažiausias santykinis apvirintų sluoksnių nudilimas yra Nr 11 ir 15 elektrodų
44 Komercinių ir UAB bdquoAnykščių varisldquo elektrodais apvirintų paviršių nudilimo
vertinimas
Norago apvirintų paviršių linijinis nudilimas vertinamas matuojant plotį L (38 pav) ant
kontrolinės plokštės pasidėjus noragą Nudilimas matuojamas 15 pjūvių vietose parodytose 37
pav Grafikuose pateiktas žemės dirbimo gylis 0-20 cm 1-4 pjūviai (38 pav) yra kietlydininio
antgalio Matuojant slankmačiu nudilimą šiuose pjūviuose jis buvo nežymus todėl šiuose
pjūviuose nudilimas nerodomas
Visuose apvirintų noragų nudilimo grafikuose matomas dirvos paviršiuje esančio pjūvio (0
cm gylyje) nudilimas (iki 08 mm) Toks nudilimas atsiranda noragui purenant dirvą kai jo
priekyje susidarantis bdquodirvos tekėjimasldquo kontaktuoja su noragu aukščiau dirvos lygio 422 pav
pateiktas Nr 12 13 ir 14 medžiagomis apvirintų noragų priekinių paviršių nudilimas Visų
medžiagų nudilimas didėja eksponentiškai nuo dirbimo gylio
422 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 11 12 ir 13) apvirintų sluoksnių noragų
paviršiuje nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Didėjant dirbimo gyliui didėja nudilimas Mažiausiai dylančios medžiagos (Nr 12) dirvos
paviršiuje nudilimas siekė apie 03 mm 20 cm gylyje nudilimas padidėjo iki 142 mm
I12 = 0251e0072h
Rsup2 = 0638
I13 = 0196e0116h
Rsup2 = 0911
I14= 0561e0057h
Rsup2 = 0813
0
05
1
15
2
25
3
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
12 13 14
12 13 14
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
46
423 pav pateikta medžiagomis Nr 15 16 ir 17 apvirintų sluoksnių nudilimai dirbant
dirvoje Medžiagos Nr 16 nudilimas yra didžiausias lyginant su kitomis medžiagomis 18 cm
gylyje apvirintas sluoksnis nudilo apie 31 mm nors dirvos paviršiuje nudilimas siekė apie 045
mm Toks nudilimas gali rodyti medžiagos mažą atsparumą dirvoje esantiems akmenims kurie
pažeidžia apvirintą paviršių
423 pav Komercinėmis medžiagomis (Nr 14 15 ir 16) apvirintų noragų sluoksnių
nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Atliekant UAB bdquoAnykščių varisldquo pagamintų specialiųjų elektrodų bandymą gauti rezultatai
rodo tokias pačias tendencijas kaip ir komercinėmis medžiagomis apvirintų noragų sluoksniai
Didėjant dirbimo gyliui nudilimas didėja Medžiagos Nr 31 (424 pav) nudilimas pradeda didėti
intensyviau nuo 8 cm dirbimo gylio
I15 = 0442e0052h
Rsup2 = 0381
I16 = 0391e0106h
Rsup2 = 0900I17 = 0888e0029h
Rsup2 = 0504
0
05
1
15
2
25
3
35
0 5 10 15 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
15 16 17
15 16 17
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
47
424 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 31 32 ir 33) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
Tokį intensyvų dilimą gali įtakoti volframo karbido grūdelių netolygus pasiskirstymas
apvirintame sluoksnyje Glaiste esantys grūdeliai apvirinant dėl didesnio tankio (142 gcm- 3) už
plieną (78 gcm- 3) gali nusėsti į gilesnius sluoksnius taip neapsaugodami paviršiaus nuo
nudilimo
Medžiaga Nr 34 apvirintas sluoksnis matuojant nudilimą masių metodu parodė mažiausią
santykinį nudilimą 425 pav atlikus bandymą matomas šios medžiagos nudilimo didėjimas
gilėjant darbiniam gyliui Kitų medžiagų nudilimą žymintys taškai turi didesnę sklaidą nuo jų
sklaidą apibūdinančių eksponenčių
425 pav UAB bdquoAnykščių varisldquo medžiagomis (Nr 34 35 ir 36) apvirintų noragų
sluoksnių nudilimo priklausomybė nuo dirbimo gylio
I31 = 0574e0037h
Rsup2 = 0472
I32= 0354e0103h
Rsup2 = 0701
I33 = 0331e0069h
Rsup2 = 0838
00
04
08
12
16
20
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
31 32 33
31 32 33
I34 = 0413e0074h
Rsup2 = 0713
I35 = 0573e0058h
Rsup2 = 0698
I36 = 0380e0059h
Rsup2 = 0264
0
04
08
12
16
2
24
28
0 4 8 12 16 20
Nu
dil
imas
I m
m
Dirbimo gylis h сm
34 35 36
34 35 36
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
48
Medžiagos Nr 36 apvirinto sluoksnio nudilimas dirvos paviršiuje siekia apie 045 mm
Didžiausias šios medžiagos nudilimas yra 18 cm dirbimo gylyje apie 145 mm ir yra 32 karto
didesnis už nudilimą dirvos paviršiuje
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
49
IŠVADOS
Atlikęs tyrimus darau sekančias išvadas
1 Iš tirtų komercinių apvirinimo medžiagų didžiausio kietumo sluoksnius užtikrino
medžiagos Nr 15 (614 HRC turinti 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) bei Nr 17
(612 HRC turinti 07 C 2 Mn 45 B ir kt) Kiečiausias UAB bdquoAnykščių varisldquo
sluoksnis apvirintas medžiaga Nr 33 (555 HRC turinti 175 C 126 Si 271 W ir
kt)
2 Pagal ASTM G65-94 atsparumo dilimui tyrimą mažiausiai nudilo sluoksnis apvirintas
medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85 Mo ir kt elementų) Tai yra 14
kartų mažiau už dilimui atsparų konstrukcinį plieną Hardox 400 (347 HRC)
3 Gamybiniais bandymais nustatyta kad priemolio dirvose mažiausiai nudyla (51 g ha-1)
noragas apvirintas komercine medžiaga Nr 15 (614 HRC turintis 42 С 9 Nb 85
Mo ir kt) apvirintas sluoksnis Tuo tarpu UAB bdquoAnykščių varisldquo sukurtais elektrodais
apvirintų noragų sluoksniai dilo nuo 14 iki 21 karto daugiau dėl mažesnio kietumo
įtakojamo mažesnio anglingumo
4 Gamybiniai bandymai parodė kad didžiausią ir stabiliausią atsparumą dilimui turi noragai
apvirinti 009ndash018 mm grūdėtumo volframo karbidu
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
50
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1 American society of agricultural engineering yearbook 1980 Standard ASAE D2302243
2 Bayhan Y 2006 Reduction of wear via hardfacing of chizel plougshare Tribology
international Vol 39 P 570ndash574
3 Bayhan Y Ulger P 1997 Determination of wearing of chisel plougshares which are
manufactured in Trakya Region under the field condition 17th national congress on
agricultural mechanization P 357ndash364
4 Bogužas V Arvasas J Šniauka P Žemdirbystė 2013 m 176 psl
5 Boydas M GTurgut N 2007 Effect of tillage implements and operating speeds on soil
physical properties and wheat emergence Turkish journal of agriculture and forestry Vol
31 P 399ndash412
6 Fuentes J P M Flury and D F Bezdicek 2004 Hydraulic properties in a silt loam soil
under natural prairie conventional till and no-till Soil Sci Soc Am J 681679-1688
7 Giluminis purentuvas [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwagrisemnederlandnlcategoryproductencultiplowgt
8 Guul-Simonsen F Jorgensen MH Have H Hakansson I 2002 Studies of plough design
and ploughing relevant to conditions in Northern Europe Soil Plant Science Vol 52 P
57ndash77
9 Hrabe P Muller M 2013 Research of overlays influence on ploughshare lifetime
Reasearch of agricutural engineering Vol 59 P 147ndash152
10 Husnjak S Filipović D Košutić S 2002 Influence of different tillage systems on soil
physical properties and crop yield Rost Vyroba Vol 48 P 249-254
11 Jankauskas V Skirkus R 2011 Apvirintų paviršių abrazyvinio dilimo į įtvirtintą abrazyvą
tyrimas Žemės ūkio inžinerija Mokslo darbai Vol 43 P 28-37
12 Jasinskas A 2009 Energetinių augalų auginimo ir ruošimo kurui technologijų vertinimas
LŽŪU mokslo darbai Vol 85 P 47ndash52
13 Kiss G S Bellow D G 1981 An analysis of cultivator sweeps and spikes P 77ndash83
14 Kotus M Pauliček T Holota T 2013 Resistance of coated electrodes suitable for
renovation of tillage tools Journal of central European agriculture Vol 14 P 1312
15 Kushwaha RL Ashrafizadeh SR 2003 Soil failure in front of a tillage action- a review
The Canadian society for engineering in agricultural food and biological systems
16 Lėkštinis skutikas [Žiūrėta 2015 m gegužės 10 d] lthttparmeduvaltakpil-vgt
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
51
17 Lithuanian GDP [Žiūrėta 2015 m balandžio 29 d]
lthttpwwwtradingeconomicscomlithuaniagdpgt
18 Mckyes E Ali OS 1977 The cutting of soil by narrow blades Journal of
Terramechanics Vol 14 P 43-58
19 Mechanizuotų žemės ūkio paslaugų įkainiai [Žiūrėta 2015 m gegužės 4 d]
lthttpwwwlaeiltmt=aktualijosampnaujiena=308gt
20 Napiorkowski J Kolakowski K 2011 The effect of the surface layer of a plowshare chisel
on plowshare wear in medium loam Technical sciences Vol 14 P 101ndash-108
21 Plūgas bdquokvernelandldquo [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpagrotakacomlt-plugai-
Plugas_Kverneland__4_korpusai__-2773htmlgt
22 Reibrad-Verfahren (Trockener Drei-korperabrasivverschleiss) Verfahren zur
Untersuchung Abrasionswiderstandes oder der Abrasivitat Institut fur Schweisstechnik
und Trenende Fertigungsverfahren 1994-4p
23 Singh S 1997 The state of the art in automation of earthmoving Journal of aerospacing
engineering Vol 10 P 1-29
24 Ulusoy E 1981 A research determination of wearing of some tillage tool shares Journal
of agricultural engineering P 390
25 Volungevičius J Kavaliauskas P 2012 Lietuvos dirvožemiai Vilnius 18 p
26 Žemės dirbimo freza [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d]
lthttpwwwromudavaltProductsModfreza-bometgt
27 Žiemoti paliktos ražienos [Žiūrėta 2014 m sausio 29 d] lthttpwwwmanoukisltmano-
ukis-zurnalastechnika2856-optimalaus-zemes-dirbimo-naudagt
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI
52
MOKSLINIO DARBO APROBACIJA
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslinėje konferencijoje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknavičienė V Žemės dirbimo mašinų darbo
dalių stiprinimo apvirinant rankiniu elektrolankiniu būdu tyrimas Mokslinė konferencija
bdquoJaunasis mokslininkas 2015ldquo ASU 2015-04-23
Tyrimų rezultatai paskelbti mokslo leidinyje
Jankauskas V Katinas E Skirkus R Aleknevičienė V The method of hardening soil
rippers by surfacing and technicalndasheconomic assessment Journal of friction and wear 2014
Vol 35 No 4 P 270ndash277
Kitos publikacijos šia tema
Jankauskas V Katinas E Varnauskas V Katinas A Antonov M Assessment of the
reliability of hardfacings for soil rippers Journal of friction and wear 2015 Vol 36 No 1
P 89ndash95
Katinas E Jankauskas V Aleknevičienė V Padargų detalėms tvirtumo suteikiančios
priemonės Mano ūkis 2014 Nr 5 P 71-75
53
PRIEDAI