DOI: 10.15507/2658-4123.035.202501.155-169
EDN: https://elibrary.ru/njawtg
УДК 621.785:631.312.021.3
Применение эпоксидно-гравийных композитов для упрочнения составных лемехов с возможностью устранения лучевидного износа
Кравченко Игорь Николаевич
доктор технических наук, профессор, профессор кафедры технического сервиса машин и оборудования Российского государственного аграрного университета – МСХА имени К. А. Тимирязева (127434, Российская Федерация, г. Москва, Тимирязевская ул., 49), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1826-3648, Researcher ID: B-9463-2018, SPIN-код: 8272-6031, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Феськов Сергей Александрович
кандидат технических наук, доцент кафедры технического сервиса Брянского государственного аграрного университета (243365, Российская Федерация, г. Брянск, с. Кокино, ул. Советская, 2а), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5978-6517, SPIN-код: 7637-8485, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Сенин Петр Васильевич
доктор технических наук, профессор кафедры технического сервиса машин Национального исследовательского Мордовского государственного университета (430005, Российская Федерация, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3400-7780, Researcher ID: H-1219-2016, SPIN-код: 3197-5080, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Чумаков Павел Васильевич
кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры технического сервиса машин Национального исследовательского Мордовского государственного университета (430005, Российская Федерация, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8504-5907, Researcher ID: G-8320-2018, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Гуцан Александр Александрович
магистр, ассистент кафедры технического сервиса Брянского государственного аграрного университета (243365, Российская Федерация, г. Брянск, с. Кокино, ул. Советская, 2а), ORCID: https://orcid.org/0009-0004-1118-7250, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Аннотация
Введение. Стойкость деталей почвообрабатывающей техники к абразивному износу является важнейшей эксплуатационной характеристикой. Применение различных способов упрочнения поверхностей деталей почвообрабатывающей техники является важной задачей сельскохозяйственного машиностроения. Статья посвящена исследованию эффективности применения эпоксидно-гравийных композитов для упрочнения составных лемехов, работающих в условиях повышенного абразивного износа.
Цель исследования. Обосновать практическое применение эпоксидно-гравийных композитов для упрочнения составных лемехов с возможностью устранения лучевидного износа.
Материалы и методы. В рамках исследования для восстановления изношенных лемехов оборотного плуга производства компании «Квернеланд Групп», агрегатированного с трактором «Кировец К-744», использовались покрытия на основе эпоксидного композита с гравийной крошкой различных фракций, в которых соотношение эпоксидного компаунда к гравийному наполнителю составляло 50:50. В процессе эксплуатации машинотракторного агрегата осуществлялся контроль динамики износа восстановленных лемехов. Исследуемые лемехи различались между собой фракцией гравийной крошки в эпоксидном композите. Для каждого лемеха строились зависимости динамики износа от наработки.
Результаты исследования. Применение гравийной крошки с дисперсностью гравийных частиц 1,75 мм в эпоксидной смоле показало наилучшую стойкость к абразивному износу. Оптимальные эксплуатационные характеристики композита обусловлены высокой адгезией частиц к эпоксидной основе, что предотвращает их расслоение и обеспечивает устойчивость покрытия при механических и ударных нагрузках. Это доказывает эффективность применения эпоксидно-гравийных композитов для упрочнения рабочих поверхностей лемехов, что в условиях абразивного изнашивания приводит к снижению вероятности образования лучевого износа.
Обсуждение и заключение. Проведенные исследования подтверждают, что применение эпоксидно-гравийных композитов позволяет повысить износостойкость покрытий в 2,8 раза по сравнению с деталями заводского изготовления. Это приведет к увеличению ресурса лемехов, работающих в условиях интенсивного абразивного трения. Применение эпоксидно-гравийных композитов при упрочнении лемехов актуально для сельскохозяйственных предприятий ввиду высокого ресурса упрочненных поверхностей в процессе их эксплуатации.
Ключевые слова: эпоксидно-гравийный композит, составные лемехи, абразивный износ, адгезионная прочность, упрочняющее покрытие, эксплуатационный ресурс, лучевидный износ
Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Благодарности: авторы выражают признательность анонимным рецензентам, объективные замечания которых способствовали повышению качества статьи.
Для цитирования: Кравченко И.Н., Феськов С.А., Сенин П.В., Чумаков П.В., Гуцан А.А. Применение эпоксидно-гравийных композитов для упрочнения составных лемехов с возможностью устранения лучевидного износа. Инженерные технологии и системы. 2025;35(1):155–169. https://doi.org/10.15507/2658-4123.035.202501.155-169
Заявленный вклад авторов:
И. Н. Кравченко – контроль, лидерство и наставничество в процессе планирования и проведения исследования; проверка воспроизводимости результатов экспериментов и исследования в рамках основных или дополнительных задач работы.
С. А. Феськов – применение статистических, математических, вычислительных и других формальных методов для анализа данных исследования; разработка методологии исследования; создание моделей.
П. В. Сенин – формулирование идеи исследования, целей и задач.
П. В. Чумаков – осуществление научно-исследовательского процесса, включая выполнение экспериментов и сбор данных; создание и подготовка рукописи: визуализация результатов исследования и полученных данных.
А. А. Гуцан – осуществление научно-исследовательского процесса, включая выполнение экспериментов и сбор данных.
Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
Поступила в редакцию 25.11.2024;
поступила после рецензирования 11.12.2024;
принята к публикации 19.12.2024
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Шамонин В.И., Сергеев А.В., Логинов Г.А. Обоснование режимов работы машины для мойки картофеля и корнеплодов. Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2018;3(52):231–236. URL: https://clck.ru/3GXMzk (дата обращения: 27.09.2024).
- Сабиев У.К., Хузин И.Р. Анализ машин для очистки корнеклубнеплодов. Вестник Омского государственного аграрного университета. 2020;2(38):188–195. EDN: RIQOUR
- Сабиев У.К., Хузин И.Р. Безводная очистка корнеклубнеплодов вибрационным воздействием. Вестник Омского государственного аграрного университета. 2020;4(40):146–151. URL: https://www.omgau.ru/upload/iblock/b27/19_40.pdf (дата обращения: 27.09.2024).
- Дорохов А.С., Аксенов А.Г., Сибирёв А.В. Результаты исследований процесса очистки клубней картофеля и корнеплодов моркови с использованием ультразвука. Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2020;2(50):6–14. https://doi.org/10.18286/1816-4501-2020-2-6-14
- Джабборов Н.И., Захаров А.М., Шаблыкин И.Н. Математическая модель и закономерности изменения производительности установки для предреализационной подготовки корнеплодов аэродинамическим способом. Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2023;16(1):69–79. EDN: EXEKTY
- Дорохов А.С., Аксенов А.Г., Сибирев А.В., Мосяков М.А., Сазонов Н.В. Исследование сепарирующей системы с использованием теплоты отработавших газов двигателя свеклоуборочного комбайна. Сельскохозяйственные машины и технологии. 2022;16(1):19–26. https://doi.org/10.22314/2073-7599-2022-16-1-19-26
- Кухмазов К.З. Устройство для дополнительной очистки корнеплодов сахарной свеклы. Нива Поволжья. 2019;(2):122–128. EDN: XAAOMD
- Филитова А.А., Бахарев А.А. Щеточное устройство для повышения эффективности механизированной очистки корнеплодов сахарной свеклы. Инновации в сельском хозяйстве. 2018;(3):541–547. EDN: YLTAEP
- Гайдай П.А. Сравнительный анализ устройств для безводной очистки корнеклубнеплодов. Вестник Омского государственного аграрного университета. 2015;(3):65–69. URL: https://www.omgau.ru/upload/iblock/ebf/19_13.pdf (дата обращения: 25.09.2024).
- Шуханов С.Н. Повышение эффективности машин для сухой очистки корнеплодов. Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2016;(2):13–14. EDN: LBCXUS
- Карпов В.В., Гулевский В.А. Анализ взаимодействия рабочих органов гофрощеточных барабанов очистителя кормовых корнеплодов с объектами очистки. Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2017;(2):121–128. https://doi.org/10.17238/issn2071-2243.2017.2.121
- Дорохов А.С., Аксенов А.Г., Сибирев А.В. Результаты поисковых исследований сепарирующей системы при очистке корнеплодов сахарной свеклы. Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2021;(1):13–18. https://doi.org/10.18286/1816-4501-2021-1-13-18
- Lü J., Shang Q., Yang Y., Li Z., Li J., Liu Z. Design Optimization and Experiment on Potato Haulm Cutter. Transactions of the CSAM. 2016;47(5):106–114. https://doi.org/10.6041/j.issn.1000-1298.2016.05.015
- Dongre A.U., Battase R., Dudhale S., Patil V.R., Chavan D. Development of Potato Harvesting Model. International Research Journal of Engineering and Technology. 2017;4(10):1567–1570. Available at: https://www.irjet.net/archives/V4/i10/IRJET-V4I10288.pdf (accessed 25.09.2024).
- Захаров А.М. Разработка барабанно-роликового очистителя корнеклубнеплодов. Международный научно-исследовательский журнал. 2019;6-1(84):44–47. https://doi.org/10.23670/IRJ.2019.84.6.008
- Сибирёв А.В., Мосяков М.А., Сазонов Н.В., Мансуров А.П., Лобачевский Я.П. Энергосберегающая технология уборки корнеплодов и картофеля. Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2024;(4):107–112. URL: https://www.vestnik-rsn.ru/vrsn/issue/view/61 (дата обращения: 27.09.2024).
- Курдюмов В.И., Павлушин А.А., Сутягин С.А., Сергеев А.В. Очиститель корнеплодов от почвы. Патент 187599 Российская Федерация. 13 марта 2019. EDN: RZLANW
- Курдюмов В.И., Павлушин А.А., Сутягин С.А., Сергеев А.В. Очиститель корнеплодов от почвы. Патент 187652 Российская Федерация. 14 марта 2019. EDN: HGTWOT
- Курдюмов В.И., Павлушин А.А., Сутягин С.А., Сергеев А.В. Очиститель корнеплодов от почвы. Патент 2705308 Российская Федерация. 6 ноября 2019. EDN: CVQTHZ
- Курдюмов В.И., Павлушин А.А., Горелышев Е.М., Починов В.Д. Очиститель корнеплодов от почвы. Патент 200458 Российская Федерация. 26 октября 2020. EDN: JGBBQM
- Mayer V., Vejchar D., Pastorková L. Measurement of Potato Tubers Resistance Against Mechanical Loading. Research in Agricultural Engineering. 2008;54(1):22–31. https://doi.org/10.17221/708-RAE
- Крючкова Л.Г., Доценко С.М., Бурмага А.В., Винокуров С.А., Гончарук О.В. Обоснование способа и параметров процесса сухой очистки корнеплодов для линии приготовления и раздачи кормовых смесей. АгроЭкоИнфо. 2017;(3):11. EDN: ZSGMUD
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.