The object of research, development or design (in Russian) : Детали сельскохозяйственной техники, чизельное орудие

The object of research, development or design (in Kazakh) : Ауыл шаруашылығы техникасының бөлшектері, чизельдік жұмыс құралдары

Aim of work (in Russian) : Разработка и внедрение технологии сверхзвуковой дуговой металлизации для повышения комплекса механических, коррозионных и трибологических характеристик деталей сельскохозяйственных машин.

Aim of work (in Kazakh) : Ауыл шаруашылығы машиналары бөлшектерінің механикалық, коррозиялық және трибологиялық қасиеттер кешенін жақсарту үшін асадыбыстық доғалық металлдандыру технологиясын әзірлеу және өндіріске енгізу.

Методы исследования (на русском) : Фазовый состав определяли методом рентгеноструктурного анализа на дифрактометре X’Pert PRO (PANalytical, Нидерланды). Микроструктуру и морфологию покрытий исследовали методом СЭМ (JSM-6390LV, JEOL, Япония) с ЭДС-анализом (OXFORD INSTRUMENTS). Металлографический анализ проводили на микроскопе BX-51 (Olympus, Япония). Микротвёрдость измеряли по Виккерсу на DuraScan-20 (ASTM E92-17). Адгезионную прочность определяли методом отрыва на ПСО-МГ4 и Shimadzu AG-X plus 10 kN (ASTM D4541-22). Коррозионные испытания выполняли электрохимическим методом (CS300, ASTM G44-21) и в соляном тумане (ASTM B117-73). Износостойкость оценивали при абразивном, ударно-абразивном и эрозионном изнашивании (ГОСТ 23.208-79, 23.207-79, 23201-78), а также трибометрией «шар-диск». Параметры частиц в полёте контролировали системой DPV-2000. Дополнительно проводили наноиндентирование (НаноСкан-4D), измерение шероховатости (JB-5C), скретч-тестирование (RST³) и оптико-эмиссионный анализ (Quantum). Стендовые, механико-технологические и полевые испытания деталей выполняли согласно требованиям ГОСТ и ASTM.

Методы исследования (на казахском) : Фазалық құрам X’Pert PRO (PANalytical, Нидерланд) рентгендік дифрактометрінде рентгенқұрылымдық талдау әдісімен анықталды. Жабындардың микроструктурасы мен морфологиясы JSM-6390LV (JEOL, Жапония) сканерлейтін электрондық микроскопында ЭДС-анализ жүйесімен (OXFORD INSTRUMENTS) зерттелді. Металлографиялық талдау BX-51 (Olympus, Жапония) микроскопында жүргізілді. Микроқаттылық Виккерс әдісімен DuraScan-20 құралында өлшенді (ASTM E92-17). Адгезиялық беріктік ПСО-МГ4 және Shimadzu AG-X plus 10 kN құрылғыларында штифтік әдіспен анықталды (ASTM D4541-22). Коррозиялық сынақтар электрохимиялық әдіспен (CS300, ASTM G44-21) және тұзды тұман камерасында (ASTM B117-73) орындалды. Тозуға төзімділік абразивтік, соққылы-абразивтік және эрозиялық тозу (ГОСТ 23.208-79, 23.207-79, 23201-78) бойынша, сондай-ақ «шар-диск» трибометрия әдісімен бағаланды. Ұшып бара жатқан бөлшектердің параметрлері DPV-2000 жүйесімен бақыланды. Қосымша наноиндентация (НаноСкан-4D), беттік кедір-бұдырлық (JB-5C), скретч-тест (RST³) және оптикалық-эмиссиялық талдау (Quantum) жүргізілді. Стендтік, механика-технологиялық және далалық сынақтар ГОСТ және ASTM талаптарына сәйкес орындалды.

Obtained results and novelty (in Russian) : В ходе проекта проведён анализ типов и условий эксплуатации рабочих органов сельскохозяйственных машин Казахстана и выявлены основные причины их преждевременного износа. Разработаны и оптимизированы режимы сверхзвуковой дуговой металлизации для нанесения износостойких покрытий на основе железа, исследованы их структура, фазовый состав и трибо-механические свойства при использовании литых и порошковых проволок. Определены оптимальные параметры пескоструйной обработки, обеспечивающие повышение адгезии покрытия. Создан имитационный стенд и проведены полевые испытания рабочих органов чизельного орудия, подтвердившие увеличение срока службы долот по сравнению с серийными изделиями. Впервые в Казахстане разработана и внедрена технология сверхзвуковой дуговой металлизации для упрочнения деталей сельскохозяйственных машин. Предложена физическая модель распыления порошковой проволоки, описывающая влияние кинетической энергии частиц, давления и расстояния напыления на формирование покрытия. Получены новые данные о взаимосвязи структуры и трибологических свойств покрытий на основе железа, что расширяет представления о закономерностях их формирования и износа.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Жоба барысында Қазақстандағы ауыл шаруашылығы машиналарының жұмыс органдарының түрлері мен пайдалану жағдайларына талдау жүргізіліп, олардың мерзімінен бұрын тозуының негізгі себептері анықталды. Темір негізіндегі тозуға төзімді жабындарды алу үшін аса жоғары жылдамдықты доғалық металдандыру режимдері әзірленіп, оңтайландырылды, сондай-ақ құйма және ұнтақты сымдарды қолдану кезінде жабындардың құрылымы, фазалық құрамы және трибо-механикалық қасиеттері зерттелді. Жабынның адгезиясын арттыруға мүмкіндік беретін құммен өңдеудің оңтайлы параметрлері айқындалды. Чизельді құралдың жұмыс органдарын сынауға арналған имитациялық стенд жасалып, далалық жағдайларда жүргізілген сынақтар нәтижесінде сериялық бұйымдармен салыстырғанда долоттардың қызмет ету мерзімінің артқаны дәлелденді. Қазақстанда алғаш рет ауыл шаруашылығы машиналары бөлшектерін беріктендіруге арналған аса жоғары жылдамдықты доғалық металдандыру технологиясы әзірленіп, енгізілді. Ұнтақты сымның шашырау үдерісін сипаттайтын, бөлшектердің кинетикалық энергиясының, газ қысымының және бүрку қашықтығының жабын құрылымының қалыптасуына әсерін ескеретін физикалық модель ұсынылды. Темір негізіндегі жабындардың құрылымы мен трибологиялық қасиеттерінің өзара байланысы туралы жаңа эксперименттік деректер алынып, олардың қалыптасу және тозу заңдылықтары жөніндегі ғылыми түсініктер кеңейтілді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Себестоимость - 25000 тг Средний срок службы - 180 ч Количество замен за сезон - 1,5 Затраты на замену (труд, материалы) - 3000 тг

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Өзіндік құны – 25 000 тг Орташа қызмет ету мерзімі – 180 сағат Маусымдағы ауыстыру саны – 1,5 рет Ауыстыру шығындары (еңбек, материалдар) – 3 000 тг

Level of implementation (in Russian) : Внедрено

Level of implementation (in Kazakh) : Енгізілді

Efficiency (in Russian) : Экономическая эффективность применения технологии выражается в снижении эксплуатационных затрат и трудоёмкости замен, годовой экономический эффект составляет порядка 3 000 000 тенге при парке из 100 долот.

Efficiency (in Kazakh) : Технологияны қолданудың экономикалық тиімділігі пайдалану шығындары мен ауыстыру еңбексыйымдылығын азайтумен көрінеді, 100 долоттан тұратын парк үшін жылдық экономикалық тиімділік шамамен 3 000 000 теңгені құрайды.

Field of application (in Russian) : Аграрный сектор, машиностроительная отрасль, ремонтные предприятия сельскохозяйственной техники, научно-исследовательские и учебные центры, опытные и серийные производства.

Field of application (in Kazakh) : Аграрлық сектор, машина жасау саласы, ауыл шаруашылығы техникасын жөндеу кәсіпорындары, ғылыми-зерттеу және оқу орталықтары, тәжірибелік және сериялы өндірістер.