The object of research, development or design (in Russian) : Термодинамические процессы лазерного восстановления при использовании инновационного мобильного комплекса повышенной энергоэффективности

The object of research, development or design (in Kazakh) : Энергия тиімділігі жоғары Инновациялық мобильді кешенді пайдалану кезінде лазерлік қалпына келтірудің термодинамикалық процестері

Aim of work (in Russian) : Повышение энергоэффективности восстановления изношенных колес железнодорожных вагонов за счет разработки принципиально нового мобильного комплекса с высококонцентрированным источником лазерной энергии.

Aim of work (in Kazakh) : Жоғары концентрацияланған лазерлік энергия көзі бар түбегейлі жаңа мобильді кешенді әзірлеу есебінен теміржол вагондарының тозған дөңгелектерін қалпына келтірудің энергия тиімділігін арттыру.

Методы исследования (на русском) : Патентный поиск. Обоснование оптимальных технологических параметров оптической системы фокусировки лазера. Исследование термодинамических процессов, протекающих при лазерной наплавке. Графоаналитический метод. Математическое моделирование. Иммитационное моделирование. Метод причинно-следственной связи. Построение графиков по трем переменным. Исследование модификации поверхности при лазерном воздействии. Исследование оптимальной фазовой структуры при распаде6 железа и углерода в мартенситных превращениях.

Методы исследования (на казахском) : Патенттік іздеу. Оптикалық лазерлік фокустау жүйесінің оңтайлы технологиялық параметрлерін негіздеу. Лазерлік балқыту кезінде болатын термодинамикалық процестерді зерттеу. Графоаналитикалық әдіс. Математикалық модельдеу. Имитациялық модельдеу. Себеп-салдар әдісі. Үш айнымалы бойынша графиктер құру. Лазерлік әсер ету кезінде беттік модификацияны зерттеу. Мартенситтік түрлендірулерде 6 Темір мен көміртектің ыдырауындағы оңтайлы фазалық құрылымды зерттеу.

Obtained results and novelty (in Russian) : Обоснованы диагностические параметры, определяющие ресурсное состояние колеса железнодорожного вагона. Установлены физико-механические свойства колеса вагона, обеспечивающие долговечность при модификации поверхности. Разработаны условия соответствия качеству выходных параметров технологических режимов восстановления колесной пары вагона. Обоснована система стабилизации положения лазерной головки от угла импульсного лазера атаки и температурного режима. Разработана система синхронизации перемещения рабочего колеса и лазерной установки. Определены оптимальные косвенные и прямые методы диагностики фазовой структуры колеса. Разработана схема рекуперативного гибридного привода вращателя. Опубликована статья в журнале КОКСОН МНВО "Study of the Gas-Dynamic Features of the Design of the Gas-Air Path of the Plasmatron". "Proceedings of the University". Karaganda State Technical University (KarSTU). Разработана модель изменения фазовой структуры материала колесной пары в зависимости от режимных характеристик лазерного луча. Достигнуты оптимальные режимы при которых формируется мартенситная фаза структуры с зернами ферита и коагуляцией цементита по границе зоны сплавления. Как результат емких исследований технологии ремонта ходовой части вагонов открыта новая специальность 6B07107 «Техническая эксплуатация, обслуживание и ремонт вагонов». Новая ОП успешно прошла экспертизу как инновационная программа специальности и введена в Республиканский реестр.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Теміржол вагонының доңғалағының ресурстық жағдайын анықтайтын диагностикалық параметрлер негізделген. Вагон дөңгелегінің физикалық-механикалық қасиеттері орнатылған, ол бетті өзгерту кезінде беріктікті қамтамасыз етеді. Вагонның доңғалақ жұбын қалпына келтірудің технологиялық режимдерінің Шығыс параметрлерінің сапасына сәйкестік шарттары әзірленді. Лазер басының позициясын импульстік шабуыл лазерінің бұрышынан және температура режимінен тұрақтандыру жүйесі негізделген. Жұмыс дөңгелегі мен лазерлік қондырғының қозғалысын синхрондау жүйесі жасалды. Доңғалақтың фазалық құрылымын диагностикалаудың оңтайлы жанама және тікелей әдістері анықталды. Регенеративті гибридті ротатор жетегінің схемасы жасалды. Coxon mnvo журналында "газды зерттеу-газдың динамикалық ерекшеліктері-газдың дизайны-Плазматронның ауа жолы"атты мақала жарияланды. "Proceedings of the University". Karaganda State Technical University (KarSTU). Лазер сәулесінің режимдік сипаттамаларына байланысты доңғалақ жұбы материалының фазалық құрылымын өзгерту моделі жасалды. Ферит дәндері бар құрылымның мартенситтік фазасы және балқу аймағының шекарасында цементиттің коагуляциясы қалыптасатын оңтайлы режимдерге қол жеткізілді. Вагондардың жүріс бөлігін жөндеу технологиясын ауқымды зерттеу нәтижесінде 6b07107 "вагондарды техникалық пайдалану, қызмет көрсету және жөндеу"жаңа мамандығы ашылды. Жаңа ОП мамандықтың инновациялық бағдарламасы ретінде сараптамадан сәтті өтіп, Республикалық тізілімге енгізілді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Разработана научно-техническая документация по обоснованному выбору оптимальных параметров технологического процесса лазерного восстановления колесных пар. Обоснованы основные элементы конструкции лазерного модуля, формирующего фазовую структуру. Предложен экономический критерий оценки качество восстановленной поверхности и метод адаптации режимов лазерного воздействия на колесо вагона.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Доңғалақ жұптарын лазерлік қалпына келтірудің технологиялық процесінің оңтайлы параметрлерін негізделген таңдау бойынша ғылыми-техникалық құжаттама жасалды. Фазалық құрылымды құрайтын лазерлік модуль дизайнының негізгі элементтері негізделген. Қалпына келтірілген беттің сапасын бағалаудың экономикалық критерийі және вагон дөңгелегіне лазерлік әсер ету режимдерін бейімдеу әдісі ұсынылды.

Level of implementation (in Russian) :

Level of implementation (in Kazakh) :

Efficiency (in Russian) : Методика имитационного моделирования эксперимента повышает точность и эффективность оценки качества восстановленных колес железнодорожных вагонов. Система адаптации режимов лазера под качественные показатели напряженности фазовой структуры снижает количество технологического брака при восстановлении колес на 5%. Эффективность восстановления изношенных колес лазерным источником повысилась на 7%, трудоемкость работ снизилась на 12 чел-часа с каждого изделия.

Efficiency (in Kazakh) : Экспериментті Имитациялық модельдеу әдістемесі теміржол вагондарының қалпына келтірілген дөңгелектерінің сапасын бағалаудың дәлдігі мен тиімділігін арттырады. Лазерлік режимдерді фазалық құрылымның кернеулігінің сапалық көрсеткіштеріне бейімдеу жүйесі дөңгелектерді қалпына келтіру кезінде технологиялық ақаулардың санын 5% - ға азайтады. Тозған дөңгелектерді лазер көзімен қалпына келтіру тиімділігі 7% - ға артты, жұмыстың еңбек сыйымдылығы әр өнімнен 12 адам-сағатқа төмендеді.

Field of application (in Russian) : Целевыми потребителями являются эксплуатирующие предприятия, компании занимающиеся ремонтом и лазерным восстановлением сложных высоконагруженных деталей, Научно-производственные предприятия по проектированию и изготовлению железнодорожного состава и лазерного оборудования.

Field of application (in Kazakh) : Мақсатты тұтынушылар-пайдаланушы кәсіпорындар, күрделі жоғары жүктемелі бөлшектерді жөндеумен және лазермен қалпына келтірумен айналысатын компаниялар, теміржол құрамы мен лазерлік жабдықты жобалау және дайындау бойынша ғылыми-өндірістік кәсіпорындар.