Почему выходят из строя ступицы БДМ?

По запросу «паспорт борона бдм» в сети интернет можно найти множество паспортов для борон БДМ от различных производителей.  Если внимательно изучить их то мы видим, что назначение и условия использования дисковых борон у всех примерно одинаковы:

1. Борона применяется во всех агроклиматических зонах, в том числе подверженных ветровой и водной эрозии, на всех типах почв, кроме каменистых.

Применение Бороны эффективно для введения в оборот залежных земель, основной и предпосевной обработки в системе минимальной обработки почвы, омоложения деградирующих лугов и пастбищ.

Применение Бороны для разделки почвенных пластов после вспашки не рекомендуется.   

2. Качество обработки обеспечивается на почвах с удельным сопротивлением до 0,09 МПа (0,9 кг/см2) , твердостью до 3,0 МПа (30кг/см2) и предельной влажностью до 25%. Уклон поверхности — до 10 градусов.

Более того, этот параметр справедлив при равномерном распределении нагрузки. Но узел БДМ работает с неравномерной нагрузкой. Ось подшипника всегда работает с наклоном и с поворотом относительно оси движения.   Это приводит к тому что контактные зоны в подшипниках искажаются и происходит ускоренный износ.

Конструктор бороны видел эту проблему и заложил подшипник с 20 кратным запасом прочности и поставил их в паре, максимально отсрочив выход из строя узла. Но к сожалению указанного запаса, не всегда хватает.

Зачастую механизаторы не соблюдают заложенные требования по удельному сопротивлению почвы и продолжают эксплуатацию бороны на каменистых почвах. 

При столкновении бороны с крупным камнем на поле происходит тоже самое что произойдет с легковым автомобилем при наезде на бордюр. Ступица или узлы ее крепления разрушаются. 

Стандартная щека ступицы БДМ, применяемая одним из производителей, имеет размер в сечении 50х12 мм и площадь 600мм2. Предел текучести стали СТ3, используемой для изготовления щеки составляет 20 кг/мм2. То есть для того чтобы началась деформация при растяжении необходимо усилие 600 мм2х 20кг/мм2 = 12000 кг. Таких щеки на ступице две.

Путем несложных арифметических вычислений можно подсчитать во сколько раз усилие разорвавшее щеку превышает номинальное усилие, предусмотренное стандартом производителя бороны.