The object of research, development or design (in Russian) : Технология изготовления корпуса детали насоса из углеродистого фиброволокна.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Көміртекті фиброталшықтан жасалған сорғы бөлігі корпусының өндіріс технологиясын жетілдіру.

Aim of work (in Russian) : Современное машиностроение внедряет технологии, повышающие качество продукции, снижая её себестоимость и обеспечивая конкурентоспособность. Известные методы изготовления изделий из инновационных материалов, активно применяемые в строительстве, находят применение в производстве корпусов промышленного оборудования. Рост стоимости металлов стимулирует замену их композиционными материалами с управляемыми свойствами и улучшенными характеристиками. Проект предусматривает использование оптимального состава фиброволокна для корпусов центробежных насосов: масса изделий снижается в 2–2,5 раза, они устойчивы к агрессивным средам, возможен литьевой способ производства без дополнительной обработки, что снижает себестоимость. Испытания показывают высокую надёжность изделий в ёмкостях, травильных и электролизных ваннах. Лёгкие, надёжные и недорогие фиброволоконные корпуса способны заменить чугунные и алюминиевые аналоги на рынке Казахстана. Применение фибры повышает прочность, трещиностойкость, морозо- и жаропрочность, водонепроницаемость и огнестойкость бетона. Проект направлен на создание новых композиционных материалов, разработку технологий их изготовления и внедрение в производство, что снижает затраты и повышает надёжность оборудования.

Aim of work (in Kazakh) : Қазіргі заманғы машина жасау саласы өнім сапасын арттыратын, өзіндік құнын төмендететін және аз қаржы салымымен бәсекеге қабілеттілікті қамтамасыз ететін технологияларды енгізуге бағытталған. Құрылыс саласында қолданылатын инновациялық материалдардан жасалған өнімдер өнеркәсіптік жабдық корпустарын жасауға да тиімді қолданыс тапты. Жоба ортадан тепкіш сорғылардың корпустарын жасау үшін көміртекті фиброталшықтың оңтайлы құрамын қолдануды қарастырады: салмағы 2–2,5 есе аз, агрессивті ортаға төзімді, қосымша механикалық өңдеусіз құю әдісімен өндіріледі, бұл өзіндік құнын төмендетеді. Сынақтар резервуарларда, қышқыл ерітінділер мен электролиз ванналарында жоғары сенімділігін көрсетті. Фибра бетонның беріктігін, жарыққа және мұзға төзімділігін, су өтпейтіндігін, жылуға және өртке төзімділігін арттырады. Жоба жаңа композициялық материалдарды жасауға, өндіріс технологияларын әзірлеуге және енгізуге бағытталған, бұл шығындарды азайтып, жабдық сенімділігін арттырады және Қазақстан нарығында инновациялық техника мүмкіндіктерін кеңейтеді.

Методы исследования (на русском) : При выполнении проекта используются комплексные методы исследования, включающие критический анализ научно-технической литературы и промышленного производственного опыта, проведение теоретических исследований, лабораторных экспериментов, конструкторско-технологических разработок, стендовых испытаний, а также статистическую обработку экспериментальных результатов с применением методов математической статистики.

Методы исследования (на казахском) : Жобаны орындау кезінде ғылыми техникалық әдебиеттің сыни талдауы мен өнеркәсіптік өндіріс тәжірибесін, теориялық зерттеулер жүргізілуін, зертханалық тәжірибелерді, конструкторлық-технологиялық жасақтауларды, стендтік сынақтарды, математикалық статистика әдісімен тәжірибелік нәтижелерді статистикалық өңдеуді қамтитын кешенді зерттеу тәсілдері пайдаланылады.

Obtained results and novelty (in Russian) : 2024–2025 жылдары екі мақала жарияланды, олардың кемінде 50%-ы Scopus базасына кіреді: Strengthening Polymer Concrete with Carbon and Basalt Fibres. Appl. Sci. 2024, 14, 7567. DOI. (2023), IF 2.5, General Engineering — Q1, CiteScore 5.3, 79-процентиль. Pneumatic starting auxiliary device for optimising the start-up of mining machines with heavy rotors. Sustainable Development of Mountain Territories, 17(1), pp. 214–225, DOI:10.21177/1998-4502-2025-17-1-214-225, URGT Q2, Mechanical Engineering. Сатпаев Университетінің «Технологиялық машиналар және жабдықтар» кафедрасында фибробетоннан жасалған центробежді сорғы корпусының құймаларын зертханалық жағдайда бағалау актісі әзірленді. Техникалық тапсырма, технологиялық нұсқаулықтар және фиброволокондық композиттен бөлшектерді құю әдісі дайындалды. Зертханалық зерттеулер арқылы құрам мен формалау параметрлері оңтайландырылды, бұл насос бөлшектерінің беріктігін арттыруға және массасын азайтуға мүмкіндік береді. Ғылыми жаңалық: Қазақстан жағдайында алғаш рет көміртекті фиброволокнмен сорғы корпустарын құю технологиясы жасалды; фибра мөлшерінің фибробетон құрылымына әсері зерттелді; сапаны бағалау актісі, нұсқаулықтар және техникалық тапсырма әзірленді. Қосымша нәтиже: K.K. Yelemessov, D.D. Baskanbayeva, A.М. Zhailaubek, A.Y. Igbayeva. Полимербетонды қоспасы және полимербетонды қоспасына бұйымдар дайындау тәсілі. №37491 / 22.08.2025.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Екі мақала жарияланды, олардың кемінде 50%-ы Scopus деректер базасына кіреді: Strengthening Polymer Concrete with Carbon and Basalt Fibres. Appl. Sci. 2024, 14, 7567. DOI. (2023), IF 2.5, General Engineering — Q1, CiteScore 5.3, 79-шы процентиль. Pneumatic starting auxiliary device for optimising the start-up of mining machines with heavy rotors. Sustainable Development of Mountain Territories, 17(1), pp. 214–225, DOI:10.21177/1998-4502-2025-17-1-214-225, URGT Q2, Mechanical Engineering. Сәтпаев Университеті «Технологиялық машиналар және жабдықтар» кафедрасында фибробетоннан жасалған сорғы корпустарының сапасын бағалау актісі әзірленді; техникалық тапсырма мен технологиялық нұсқаулықтар дайындалды; құрам мен құю параметрлері зертханалық түрде оңтайландырылды. Фибробетондық композиттерді жауапты бөлшектерде қолдану мүмкіндігі расталды, бұл өнімдердің беріктігін арттырып, салмағын азайтуға мүмкіндік береді. Ғылыми және практикалық жаңалық: Қазақстанда алғаш рет көміртекті фиброволокон қосылған фибробетоннан сорғы корпустарын құю технологиясы әзірленді; фибра құрамының фибробетон құрылымы мен физика-механикалық қасиеттеріне әсері зерттелді; сапаны бағалау актісі, нұсқаулықтар және техникалық тапсырма әзірленді. Қосымша нәтиже: K.K. Yelemessov, D.D. Baskanbayeva, A.М. Zhailaubek, A.Y. Igbayeva. Полимербетонды қоспасы және полимербетонды қоспасына бұйымдар дайындау тәсілі. №37491 / 22.08.2025.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Приготовление смесей с углеродным фиброволокном начинается с подбора исходных компонентов. В качестве заполнителя использовались мелкоизмельчённый гранит (чёрный и белый, щебень), а также кварцевый песок. Для армирования бетона была выбрана углеродная фибра диаметром 0,6 мм и длиной 22 мм. Технология предусматривает использование композиционного материала на основе цементного вяжущего и углеродного фиброволокна, обеспечивающего высокую прочность и износостойкость изделия при снижении его массы. Конструктивные показатели: • Тип изделия: корпус центробежного насоса; • Материал: углеродистый фибробетон (цемент + кварцевый песок + углеродное фиброволокно 1,5–2,0% по массе); • Масса изделия: снижена на ~25% по сравнению с металлическим аналогом; • Предел прочности на сжатие: 80–138,0 МПа; • Предел прочности на изгиб: 73,6–86,69 МПа; • Плотность: 2,0–2,1 г/см³; • Рабочее давление: до 1,0 МПа; • Температурный диапазон эксплуатации: от –40 °C до +90 °C. Технико-экономические показатели: • Снижение материалоёмкости: до 30%; • Снижение себестоимости изготовления корпуса: на 20–25%; • Увеличение срока службы изделия: до 1,5–2 раз по сравнению с чугунным аналогом; • Снижение энергозатрат при транспортировке и монтаже: на 15–20%; • Потенциальный экономический эффект при внедрении технологии — до 3,5 млн тг на 100 единиц изделий.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Көміртекті фиброталшық қоспаларын дайындауды шикізат компоненттерін таңдаудан бастайды. Толтырғыш ретінде ұсақ ұнтақталған гранитті (қара және ақ, шойтас), сонымен қатар кварц құмы пайдаланылды. Бетонды арматуралау үшін диаметрі 0,6 мм және ұзындығы 22 мм көміртекті фибра таңдалды. Технология құрамында цементтік байланыстырғыш пен көміртекті фиброталшық қолданылатын композициялық материалды пайдалануды көздейді. Бұл материал бұйымның беріктігі мен тозуға төзімділігін арттыра отырып, оның массасын азайтуға мүмкіндік береді. Конструкциялық көрсеткіштер: • Бөлшек түрі: центробежді сорғы корпусы; • Материалы: көміртекті фибробетон (цемент + кварц құмы + көміртекті фиброталшық 1,5–2,0% массалық үлесінде); • Бұйым массасы: металл аналогымен салыстырғанда шамамен 25%-ға төмендеді; • Қысуға беріктік шегі: 80–138,0 МПа; • Иілуге беріктік шегі: 73,6–86,69 МПа; • Тығыздығы: 2,0–2,1 г/см³; • Жұмыс қысымы: 1,0 МПа дейін; • Пайдалану температура диапазоны: –40 °C-тан +90 °C-қа дейін. Техникалық-экономикалық көрсеткіштер: • Материал сыйымдылығының төмендеуі: 30%-ға дейін; • Корпус дайындау өзіндік құнының азаюы: 20–25%-ға дейін; • Бұйымның қызмет ету мерзімінің артуы: шойын аналогымен салыстырғанда 1,5–2 есеге дейін; • Тасымалдау және монтаждау кезінде энергия шығынының азаюы: 15–20%-ға дейін; • Технологияны өндіріске енгізу кезіндегі әлеуетті экономикалық тиімділік — 100 бұйымға шамамен 3,5 млн теңгеге дейін.

Level of implementation (in Russian) : Разработанная технология изготовления корпуса центробежного насоса из углеродистого фибробетона прошла лабораторные испытания на кафедре «Технологические машины и оборудование» Satbayev University. Испытания подтвердили высокую прочность, износостойкость и снижение массы изделия по сравнению с металлическими аналогами. На текущем этапе технология доведена до уровня лабораторного прототипа, что подтверждается актом оценки качества отливок и разработанными технологическими инструкциями. Технология рекомендована для опытно-промышленного внедрения на машиностроительных предприятиях Казахстана, специализирующихся на производстве насосного оборудования. Разработанные документы (техническое задание, инструкции, акт оценки качества) служат основой для масштабирования технологии в промышленное производство. Уровень готовности технологии (УГТ/TRL) на момент завершения проекта (2025 год) соответствует TRL 5 — лабораторному прототипу, подтверждённому испытаниями в контролируемых условиях. Технология готова к переходу на этап опытно-промышленных испытаний — TRL 6, обеспечивая дальнейшее внедрение и проверку эксплуатационных свойств материала.

Level of implementation (in Kazakh) : Көміртекті фибробетоннан жасалған ортадан тепкіш сорғы корпусының дайындау технологиясы Satbayev University «Технологиялық машиналар және жабдықтар» кафедрасының зертханалық жағдайда сынақтан өтті. Нәтижесінде бұйымның беріктігі жоғары, тозуға төзімді және дәстүрлі металл аналогтарымен салыстырғанда массасы төмен екені расталды. Қазіргі уақытта технология зертханалық прототип деңгейіне жетті, бұл сорғы корпусының құймаларының сапасын бағалау актісі және технологиялық нұсқаулықтар арқылы дәлелденеді. Технологияны тәжірибелік-өндірістік деңгейде Қазақстандағы сорғы жабдықтарын өндіретін машина жасау кәсіпорындарына енгізуге болады. Жоба аясында материалдың механикалық және пайдалану қасиеттері зерттеліп, технологиялық нұсқаулықтар, тәжірибелік құймалардың сапасын бағалау актісі және техникалық тапсырма әзірленді. Соңғы технологиялық дайындық деңгейі TRL 5 — зертханалық прототип, ал TRL 6 деңгейіне — тәжірибелік-өнеркәсіптік сынақтарға көшіруге дайын.

Efficiency (in Russian) : Научная эффективность: • Получены новые данные о влиянии содержания углеродной фибры на структуру и физико-механические свойства фибробетона; • Разработаны технологические документы: акт оценки качества, технологические инструкции, техническое задание; • Получен патент на методику приготовления полимербетонных и фибробетонных смесей. Техническая эффективность: • Разработан опытный образец корпуса насоса из углеродистого фибробетона с высокой прочностью и износостойкостью; • Масса изделия снижена на 25% по сравнению с металлическим аналогом; • Технология обеспечивает возможность производства корпусов с оптимизированными физико-механическими свойствами и высокой стабильностью качества. Экономическая эффективность: • Снижение себестоимости изготовления корпуса на 20–25%; • Снижение материалоёмкости и энергозатрат при производстве и транспортировке; • Потенциальная экономия до 3,5 млн тенге на 100 единиц изделий при внедрении технологии в промышленное производство. Социальная и отраслвая эффективность: • Развитие компетенций исследовательской группы и студентов; • Возможность внедрения технологии на машинастроительных предприятиях Казахстана; • Вклад в развитие отечественного производства композитных материалов и машиностроения.

Efficiency (in Kazakh) : Ғылыми тиімділік: • Көміртекті фибра мөлшерінің фибробетон құрылымына және физика-механикалық қасиеттеріне әсері туралы жаңа деректер алынды; • Технологиялық құжаттар әзірленді: сапаны бағалау актісі, технологиялық нұсқаулықтар, техникалық тапсырма; • Полимербетон және фибробетон қоспаларын дайындау әдістемесі бойынша патент алынды. Техникалық тиімділік: • Көміртекті фибробетоннан жасалған сорғы корпусының тәжірибелік үлгісі әзірленді, ол жоғары беріктілікке және тозуға төзімділікке ие; • Бұйым массасы металл аналогымен салыстырғанда 25%-ға төмендеді; • Технология корпустарды физика-механикалық қасиеттері оңтайландырылған және сапасы тұрақты түрде өндіріп шығару мүмкіндігін қамтамасыз етеді. Экономикалық тиімділік: • Корпусты дайындау өзіндік құны 20–25%-ға төмендеді; • Өндіріс және тасымалдау кезінде материал және энергия шығыны азайды; • Технологияны өндірісте енгізген жағдайда 100 бұйымға шамамен 3,5 млн теңге үнемдеу мүмкіндігі бар. Әлеуметтік және салалық тиімділік: • Зерттеу тобы мен студенттердің кәсіби құзыреттері дамиды; • Қазақстандағы машина жасау кәсіпорындарында технологияны енгізу мүмкіндігі; • Отандық композитті материалдар өндірісі мен машина жасауды дамытуға үлес қосады.

Field of application (in Russian) : Разработанная технология изготовления корпуса центробежного насоса из углеродистого фибробетона может быть применена в следующих сферах: 1. Машиностроение и насосостроение: • Производство центробежных насосов и других ответственных насосных деталей; • Замена металлических корпусов на лёгкие и прочные фибробетонные аналоги для повышения эксплуатационной надёжности и снижения массы оборудования. 2. Энергетическая и водоочистная отрасли: • Применение корпусов насосов с повышенной стойкостью к износу и агрессивной среде; • Использование в системах водоснабжения, канализации, химических производствах и тепловых сетях. 3. Научно-образовательная и исследовательская деятельность: • Испытания и внедрение новых композиционных материалов на базе фибробетона; • Обучение студентов и подготовка квалифицированных специалистов в области композитных материалов и технологических процессов их производства. Преимущества применения технологии: • Снижение массы изделий на 20–25%; • Повышение прочностных характеристик и износостойкости; • Возможность внедрения на машиностроительных предприятиях Казахстана с дальнейшей масштабируемостью производства.

Field of application (in Kazakh) : Көміртекті фибробетоннан жасалған ортадан тепкіш сорғы корпусының дайындау технологиясы келесі салаларда қолданылуы мүмкін: 1. Машина жасау және сорғы жасау: • Ортадан тепкіш сорғылар мен басқа да маңызды сорғы бөлшектерін өндіру; • Металл корпустардың орнына жеңіл әрі берік фибробетоннан жасалған аналогтарды қолдану арқылы жабдықтың сенімділігін арттыру және массасын азайту. 2. Энергетика және су тазалау саласы: • Тозуға және агрессивті орталарға төзімді сорғы корпустарын пайдалану; • Су қамтамасыз ету жүйелері, кәріз жүйелері, химиялық өндірістер және жылу желілерінде қолдану. 3. Ғылыми-білім беру және зерттеу қызметі: • Фибробетон негізіндегі жаңа композиттік материалдарды сынау және енгізу; • Студенттерді оқыту және композиттік материалдар мен олардың өндіріс технологиялары бойынша білікті мамандар дайындау. Технологияны қолданудың артықшылықтары: • Бұйым массасын 20–25%-ға азайту; • Прочностық сипаттамаларды және тозуға төзімділікті арттыру; • Қазақстандағы машина жасау кәсіпорындарында технологияны енгізу және өндірісті кеңейту мүмкіндігі.