AMT | Pulvermetallurgie-Bauteile in landwirtschaftlichen Maschinen

Date：2025-07-01   Views：1020

In der Landmaschinenindustrie berücksichtigen Konstruktionsingenieure das Design pulvermetallurgischer Teile von Anfang an. Dieser Ansatz hilft nicht nur dabei, Produktionskosten zu senken, sondern auch die Funktionalität oder Zuverlässigkeit der Teile zu verbessern. Dieser Abschnitt stellt einige typische pulvermetallurgische Teile vor, die in Traktoren, Baumwoll-Erntern, Sämaschinen, Getreidesämaschinen und Mähdreschern verwendet werden.

Traktoren

In der Landmaschinenindustrie berücksichtigen Konstruktionsingenieure von Anfang an, wie pulvermetallurgische Teile designed werden können, was für die Senkung der Produktionskosten und die Verbesserung der Funktionalität oder Zuverlässigkeit der Teile von Vorteil ist. In diesem Abschnitt werden wir einige typische pulvermetallurgische Teile vorstellen, die in Traktoren, Baumwoll-Erntern, Sämaschinen, Getreidesämaschinen und Mähdreschern verwendet werden.

Nachfolgend stellen wir hauptsächlich einige typische pulvermetallurgische Strukturbauteile vor, die in amerikanischen Landmaschinen sowie in Rasen- und Gartenmaschinen eingesetzt werden, zur Referenz für Landmaschinen- und verwandte Unternehmen in China.

Lenk-Messpumpe

Bei zweiradangetriebenen Kultivatoren mit mechanischer Frontantriebsunterstützung wird ein vollhydrostatisches Lenksystem eingesetzt, was bedeutet, dass es keine mechanische Verbindung zwischen Lenkrad und Vorderrädern gibt. Der Bediener steuert eine Hochdruckölsäule mit einer Lenk-Messpumpe, um den Traktor zu lenken. Die Messpumpe betätigt das Lenkventil, das wiederum den Lenkmotor steuert. Tatsächlich ist es der Lenkmotor, der die Bewegung des Traktors lenkt.

Die Lenk-Messpumpe besteht aus einem Deckel, einer Basis, einem Pumpenkörper und zwei Zahnrädern, die alle mit dem Pulvermetallurgieverfahren hergestellt werden. Wie in Bild 8-1 und Tabelle 8-1 dargestellt, erfordern diese pulvermetallurgischen Teile minimale Bearbeitung, hauptsächlich Schleifen und Bohren von Querlöchern. Um Undichtigkeiten zu vermeiden, werden Deckel, Basis und Pumpenkörper mit Epoxidharz getränkt. Wie erforderlich, unterziehen sich Basis und Pumpenkörper einem Stickstoffdruck-Lecktest, während die Zahnräder einem Quetschtest unterzogen werden.

Bild 8-1 Pulvermetallurgische Teile für Lenk-Messpumpen

Tabelle 8-1: Zusammensetzung und Eigenschaften pulvermetallurgischer Teile für Lenk-Messpumpen

 ①Minimum

Schwenkwelle Servo-Nocke und Stößel

Die Dreipunkt-Aufhängung, die die Last und die Tiefe von Bodenbearbeitungsgeräten erkennt, kann die in den Boden eingebettete Tiefe steuern. Alternativ kann eine Fühleinrichtung die Zuglast des Kultivatoren-Traktors regulieren. Eine Schwenkwelle Servo-Nocke und ein Stößel (Bild 8-2 und Tabelle 8-2) können diese Funktion ausführen. Diese Teile wurden aufgrund ihrer ausgezeichneten Verschleißfestigkeit und minimalen Bearbeitungsanforderungen ursprünglich als pulvermetallurgische Teile konzipiert.

Bild 8-2 Schwenkwelle Servo-Nocke und Stößel

Tabelle 8-2: Zusammensetzung und mechanische Eigenschaften der Schwenkwelle Servo-Nocke und des Stößels

Die Arbeitsfläche der Nocke muss induktiv auf eine Mikrohärte von mindestens 52 HRC gehärtet werden. Nachfolgende Operationen umfassen das Bohren von Querlöchern und das Schneiden von Gewinden. Bei Tests stellte sich heraus, dass die Gewinde in den Querlöchern zu sprödem Bruch führen konnten. Um dies zu beheben, wurde dem Gewinde-Bereich eine Kupfer-Infiltration aufgebracht, um die Zähigkeit zu erhöhen.

Der Stößel wird aus dem gleichen Material wie die Nocke hergestellt, wird aber auf eine Härte von mindestens 52 HRC wärmebehandelt.

Ölpumpen-Zahnräder

Pulvermetallurgie-Zahnräder werden für Ölpumpen verwendet, um Produktionskosten zu senken. Die Ölpumpen-Zahnräder in Getrieben (Bild 8-3 und Tabelle 8-3) wurden ursprünglich als pulvermetallurgische Zahnräder konzipiert. Anfänglich wurden die Motor-Ölpumpen-Zahnräder aus Stahl hergestellt, aber 1965 wurden sie auf pulvermetallurgische Zahnräder umgestellt. Die Nenndruck für Motor-Zahnräder beträgt im Allgemeinen 0,4 MPa, während der für Getriebe-Ölpumpen-Zahnräder 1,38 MPa beträgt.

Bild 8-3 Getriebe-Ölpumpen-Zahnrad

Tabelle 8-3: Zusammensetzung und Eigenschaften von Getriebe-Ölpumpen-Zahnrädern

 ①Minimum

Schwenkwelle-Servo-Nocken und Stößel

Die Dreipunktaufhängung, die die Last und die Tiefe der Bodenbearbeitungsgeräte erkennt, kann die in den Boden eingebettete Tiefe steuern. Alternativ kann eine Fühlvorrichtung die Zuglast des Kultivator-Traktors regulieren. Eine Schwenkwelle-Servo-Nocken und Stößel (Bild 8-2 und Tabelle 8-2) können diese Funktion ausführen. Diese Teile wurden aufgrund ihrer ausgezeichneten Verschleißfestigkeit und minimalen Bearbeitungsanforderungen ursprünglich als pulvermetallurgische Teile konzipiert.

Bild 8-2 Schwenkwelle-Servo-Nocken und Stößel

Tabelle 8-2: Zusammensetzung und mechanische Eigenschaften der Schwenkwelle-Servo-Nocken und Stößel

Die Arbeitsfläche der Nocken muss induktiv auf eine Mikrohärte von mindestens 52 HRC gehärtet werden. Folgeoperationen umfassen das Bohren von Querlöchern und das Schneiden von Gewinden. Bei Tests stellte sich heraus, dass die Gewinde in den Querlöchern zu sprödem Bruch führen konnten. Um dies zu beheben, wurde dem Gewindebereich eine Kupferinfiltration aufgebracht, um die Zähigkeit zu erhöhen.

Der Stößel wird aus dem gleichen Material wie die Nocken hergestellt, aber auf eine Härte von mindestens 52 HRC wärmebehandelt.

Ölpumpen-Zahnräder

Pulvermetallurgie-Zahnräder werden für Ölpumpen-Zahnräder verwendet, um die Produktionskosten zu senken. Die Ölpumpen-Zahnräder in Getrieben (Bild 8-3 und Tabelle 8-3) wurden ursprünglich als pulvermetallurgische Zahnräder konzipiert. Anfänglich wurden die Ölpumpen-Zahnräder des Motors aus Stahl hergestellt, aber 1965 wurden sie auf pulvermetallurgische Zahnräder umgestellt. Der Nenndruck für Motor-Zahnräder beträgt im Allgemeinen 0,4 MPa, während das für Getriebe-Ölpumpen-Zahnräder 1,38 MPa beträgt.

Bild 8-3 Getriebe-Ölpumpen-Zahnrad

Tabelle 8-3: Zusammensetzung und Eigenschaften von Getriebe-Ölpumpen-Zahnrädern

Baumwollpicker

Baumwollpicker nutzen in der Regel verschiedene Teile für die Baumwollernte. Obwohl die jährliche Produktion von Baumwollpickern nicht groß ist, können bestimmte Teile in die Millionen gehen. Zwei pulvermetallurgische Teile, die derzeit in Baumwollpickern verwendet werden, sind das Baumwollpicker-Stab-Antriebszahnrad und der Baumwollpicker-Stab-Drehfingerstift. Wie in Bild 8-4 dargestellt, verwendet jeder vierreihige Baumwollpicker 96 von jedem dieser beiden Teile.

Baumwollpicker-Stab-Antriebszahnrad

Das Baumwollpicker-Stab-Antriebszahnrad (Bild 8-5 und Tabelle 8-4) treibt einen Stab an, der 20 Baumwollpicker-Säulen stützt. Dieses Zahnrad wurde ursprünglich als pulvermetallurgisches Zahnrad konzipiert, wobei seine Dichte durch Pressen auf 7,2 g/cm³ erhöht wurde. Nach dem Sintern wird das Zahnrad wärmebehandelt und gehärtet. Chargenweise werden die Teile mit einem Zahnfestigkeitstest unter statischer Belastung geprüft. Die Induktionshärtung wurde für industrielle Anwendungen in Betracht gezogen, da sie eine niedrigere Gesamtdichte (7,1 g/cm³) ermöglicht. Die Induktionshärtung erzeugt Druckspannungen, die Dichteunterschiede ausgleichen.

Bild 8-4 Vierreihiger Baumwollpicker

Bild 8-5 Baumwollpicker-Stab-Antriebszahnrad

Tabelle 8-4: Zusammensetzung und Eigenschaften des Baumwollpicker-Stab-Antriebszahnrads

 ①Mindestwert

Schwenkwelle-Servo-Nocken und Stößel

Die Dreipunktaufhängung, die die Last und die Tiefe der Bodenbearbeitungsgeräte erkennt, kann die im Boden eingebettete Tiefe steuern. Alternativ kann eine Fühleinrichtung die Zuglast des Kultivatorkettenzuges regeln. Eine Schwenkwelle-Servo-Nocke und ein Stößel (Bild 8-2 und Tabelle 8-2) können diese Funktion ausführen. Diese Teile wurden aufgrund ihrer ausgezeichneten Verschleißfestigkeit und minimalen Bearbeitungsanforderungen ursprünglich als pulvermetallurgische Teile konzipiert.

Bild 8-2 Schwenkwelle-Servo-Nocken und Stößel

Tabelle 8-2: Zusammensetzung und mechanische Eigenschaften von Schwenkwelle-Servo-Nocken und Stößel

Die Arbeitsfläche der Nocke muss induktiv auf eine Mikrohärte von mindestens 52 HRC gehärtet werden. Nachfolgende Operationen umfassen das Bohren von Querlöchern und das Schneiden von Gewinden. Bei Tests stellte sich heraus, dass die Gewinde in den Querlöchern zu sprödem Bruch führen konnten. Um dies zu beheben, wurde dem Gewindebereich eine Kupferinfiltration aufgebracht, um die Zähigkeit zu erhöhen.

Der Stößel wird aus dem gleichen Material wie die Nocke hergestellt, aber auf eine Härte von mindestens 52 HRC wärmebehandelt.

Ölpumpenzahnräder

Pulvermetallurgie-Zahnräder werden für Ölpumpenzahnräder verwendet, um die Produktionskosten zu senken. Die Ölpumpenzahnräder in Getrieben (Bild 8-3 und Tabelle 8-3) wurden ursprünglich als pulvermetallurgische Zahnräder konzipiert. Anfänglich wurden die Ölpumpenzahrräder des Motors aus Stahl hergestellt, aber 1965 auf pulvermetallurgische Zahnräder umgestellt. Der Nenndruck für Motorzahnräder beträgt im Allgemeinen 0,4 MPa, während das für Getriebeölpumpenzahnräder 1,38 MPa beträgt.

Bild 8-3 Getriebeölpumpenzahnrad

Tabelle 8-3: Zusammensetzung und Eigenschaften von Getriebeölpumpenzahnrädern

Baumwollerntemaschine

Baumwollerntemaschinen verwenden typischerweise verschiedene Teile für die Baumwollernte. Obwohl die jährliche Produktion von Baumwollerntemaschinen nicht groß ist, können bestimmte Teile in die Millionen gehen. Zwei pulvermetallurgische Teile, die derzeit in Baumwollerntemaschinen verwendet werden, sind das Antriebszahnrad der Baumwollerntestange und der Drehfingerstift der Baumwollerntestange. Wie in Bild 8-4 dargestellt, verwendet jede vierreihige Baumwollerntemaschine 96 von jedem dieser beiden Teile.

Antriebszahnrad der Baumwollerntestange

Das Antriebszahnrad der Baumwollerntestange (Bild 8-5 und Tabelle 8-4) treibt eine Stange an, die 20 Baumwollerntesäulen stützt. Dieses Zahnrad wurde ursprünglich als pulvermetallurgisches Zahnrad konzipiert, wobei seine Dichte durch Kompaktieren auf 7,2 g/cm³ erhöht wurde. Nach dem Sintern wird das Zahnrad wärmebehandelt und gehärtet. Chargenteile werden mit einem Zahnfestigkeitstest unter statischer Last geprüft. Die Induktionshärtung wurde für industrielle Anwendungen in Betracht gezogen, da sie eine niedrigere Gesamtdichte (7,1 g/cm³) ermöglicht. Die Induktionshärtung erzeugt Druckspannungen, die Dichteunterschiede ausgleichen.

Bild 8-4 Vierreihige Baumwollerntemaschine

Bild 8-5 Antriebszahnrad der Baumwollerntestange

Tabelle 8-4: Zusammensetzung und Eigenschaften des Antriebszahnrads der Baumwollerntestange

 ①Mindestwert

Schwenkwelle-Servo-Nocken und Stößel

Die Dreipunktaufhängung, die die Belastung und Tiefe von Bodenbearbeitungsgeräten erkennt, kann die in den Boden eingebettete Tiefe steuern. Alternativ kann eine Sensoreinrichtung die Zugbelastung des Kultivator-Traktors regulieren. Eine Schwenkwelle-Servo-Nocken und Stößel (Bild 8-2 und Tabelle 8-2) können diese Funktion ausführen. Diese Teile wurden aufgrund ihrer ausgezeichneten Verschleißfestigkeit und minimalen Bearbeitungsanforderungen ursprünglich als pulvermetallurgische Teile konzipiert.

Bild 8-2 Schwenkwelle-Servo-Nocken und Stößel

Tabelle 8-2 Zusammensetzung und mechanische Eigenschaften von Schwenkwelle-Servo-Nocken und Stößel

Die Arbeitsfläche der Nocken muss einer Induktionshärtung unterzogen werden, um eine Mikrohärte von mindestens 52 HRC zu erreichen. Nachfolgende Operationen umfassen das Bohren von Querlöchern und das Gewindeschneiden. Bei Tests stellte sich heraus, dass die Gewinde in den Querlöchern zu sprödem Bruch führen konnten. Um dies zu beheben, wurde eine Kupferinfiltration in die Gewindebereiche durchgeführt, um die Zähigkeit zu erhöhen.

Der Stößel wird aus dem gleichen Material wie die Nocken hergestellt, ist jedoch auf eine Härte von mindestens 52 HRC wärmebehandelt.

Ölpumpenzahnräder

Pulvermetallurgie-Zahnräder werden für Ölpumpenzahnräder verwendet, um die Produktionskosten zu senken. Die Getriebeölpumpenzahnräder (Bild 8-3 und Tabelle 8-3) wurden ursprünglich als Pulvermetallurgie-Zah