Odolnost proti abrazivnímu opotřebení zemědělského nástroje s ohledem na mikrostrukturu oceli

Ing. Adam Kešner

Disertační práce

Abrasive wear resistance of agricultural tools with considering to microstructure of steel

Anotace:

Soukromí zemědělci, malé i velké podniky se po celém světě snaží minimalizovat náklady na zpracování půdy. Minimalizaci nákladů jim umožňuje neustálý rozvoj průmyslových technologií. Jednou z těchto technologií je optimalizace výroby a zároveň prodloužení životnosti nástrojů pro zpracování půdy. V této disertační práci byly použity počítačové modely s využitím metody konečných prvků pro simulaci výsledné mikrostruktury a tvrdosti po tepelném zpracování. Normalizovaná metoda ASTM G65 byla použita pro zkoušky pro stanovení velikosti abrazivního opotřebení. Elektronový mikroskop byl použit pro stanovení mikrostruktury pro všechny vzorky, které byly použity pro tuto práci. Dle navrženého postupu tepelného zpracování byly vyrobeny experimentální nástroje pro zpracování půdy. Velikost abrazivního opotřebení experimentálních nástrojů byla porovnána se současně vyráběnými nástroji pro zpracování půdy v reálných podmínkách během polních zkoušek. Nástroje vyrobené dle vlastního návrhu tepelného zpracování měly menší abrazivní opotřebení během zkoušek. Rozdíl v odolnosti proti abrazivnímu opotřebení mezi současně používanými dláty a experimentálními dláty byl statisticky prokázán i přes fakt, že některé statistické postupy nevedou k prokázání rozdílu výsledku.

Abstract:

Private farmers, small and large companies in all the world are trying to minimalized the costs for soil tillage. The constant development of industrial technologies allows cost minimization. Optimizing production and extending the life of agricultural tools during production is one of these technologies. Computer models with used the finite element method were used for simulate the result microstructure and hardness after heat treatment. The standardized ASTM G65 method was used for abrasive wear test. The electron microscope was used to determine the microstructure of all samples that were used for this work. Experimental tools for soil tillage were made according to the proposed heat treatment. Abrasive wear resistance has been compared between experimental tools and currently used tools. The experimental tools and curently used tools were deployed on the machine and tested under realistic conditions. Experimental instruments had less abrasive wear during the tests than the tools currently used. The difference in abrasion resistance between the currently used chisels and experimental chisels was statistically proven despite the fact that some statistical procedures do not lead to a difference in the result.

Klíčová slova

abrazivní opotřebení, mikrostruktura oceli, MKP modely, tepelné zpracování, ocel

Keywords

abrasive wear, microstructure of steel, FEM models, heat treatment, steel

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 13. 2. 2019

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: doc. Ing. Rostislav Chotěborský, Ph.D.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Technická fakulta

Doktorský studijní program / obor:
Speciální technologie / Jakost a spolehlivost strojů a zařízení