Analysis of the functional parameters of the head design for drilling out onion rhizomes and improving the efficiency and reliability of a spade bit

Abstract

У роботі наведено результати аналізу функціональних параметрів конструкції головки для висвердлювання кореневища ріпчастої цибулі. Запропоновано підвищення довговічності перового свердла шляхом формування на його різальних поверхнях плазмовим напиленням зносостійкого та корозійностійкого покриття на основі нітриду титану. Представлено результати дослідження мікрогеометрії зразків з покриттям та без, здійсненого методами растрової електронної та атомно-силової мікроскопії. Визначено параметри низькоенергетичної електронно-променевої обробки, які дозволили суттєво покращити структуру поверхні, сформованої газофазним осадженням покриття TiN. Встановлено характер зношування та руйнування зразків з покриттям та без у процесі тривалої експлуатації при висвердлюванні кореневища ріпчастої цибулі. Шляхом склерометричних досліджень отримано значення величини критичного навантаження, за якого з’являлися перші відколи і відшаровування покриття з нітриду титану. Отримано рівняння регресії, що пов’язує час зносу зразка зі значеннями залишкових мікронерівностей та кількістю мікродефектів на різальній кромці. Рівняння дозволило встановити, що на час зношування зразка кількість мікродефектів впливає більше, ніж приріст значень залишкових мікронерівностей. При цьому час зношування зразка залежить від лінійних розмірів залишкових мікродефектів на його поверхні. Експериментально підтверджено зростання терміну експлуатації інструменту з покриттям до 2200 год порівняно зі свердлом без покриття до 800 год.