Печать

PDF Скачать статью в pdf.

DOI: 10.15507/2658-4123.035.202503.529-553

EDN: https://elibrary.ru/bypvzg

УДК 620.193/.197:629.7.035.5

 

Закон распределения коррозии узлов сельскохозяйственной техники при воздействии солевого тумана

 

Лимаренко Николай Владимирович
доктор технических наук, доцент, профессор кафедры приборостроения и биомедицинской инженерии, главный научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории РСМ-Star института перспективного машиностроения Донского, государственного технического университета (344000, Российская Федерация, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, д. 1) ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3075-2572, Researcher ID: O-5342-2017, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Савенков Дмитрий Николаевич
кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры техники и технологий пищевых производств, заведующий научно-исследовательской лабораторией РСМ-Star института перспективного машиностроения Донского государственного технического университета (344000, Российская Федерация, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, д. 1), ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4546-424X, savenkov­Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Гладких Дмитрий Игоревич
аспирант кафедры металлорежущих станков и инструментов, научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории РСМ-Star института перспективного машиностроения Донского государственного технического университета (344000, Российская Федерация, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, д. 1), ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2292-256X, Researcher ID: HDM-6104-2022, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Щербаков Алексей Алексеевич
ассистент кафедры техники и технологии пищевых производств, научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории РСМ-Star института перспективного машиностроения Донского государственного технического университета (344000, Российская Федерация, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, д. 1), ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6856-2219, Researcher ID: GQI-3325-2022, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

Аннотация
Введение. Развитие агропромышленного комплекса требует повышения эффективности использования машинотракторного парка. При этом необходимо учитывать коррозионные процессы, ускоряющие износ техники. Существующие методы оценки состояния основаны на эмпирических данных и не обеспечивают точного прогнозирования. Внедрение искусственного интеллекта и цифровых решений позволит автоматизировать испытания, сократить затраты и повысить точность оценки деградации, вызванной коррозионными процессами.
Цель исследования. Определить соответствие экспериментальных данных по влиянию солевого тумана на коррозию узлов сельхозтехники закону распределения на примере выключателей заднего хода.
Материалы и методы. Объектом исследования выбраны выключатели света заднего хода, широко используемые в сельскохозяйственной технике. Исследования проводились в камере солевого тумана с параметрами, соответствующими ГОСТ Р 52230 и ГОСТ 9.302, в течение 200 ч с промежуточными осмотрами каждые 48 ч. Во время испытаний определена степень коррозии, вычисленная по площади поврежденных участков. Математические методы включали вычисление среднего, медианы, дисперсии, стандартного отклонения, асимметрии, эксцесса и размаха выборки.
Результаты исследования. В результате испытаний была подтверждена работоспособность образцов и проведена оценка соответствия данных закону распределения Вейбулла. Экспериментально удалось установить, что активная фаза деградации поверхности выключателей заднего хода возрастает начиная с 96 ч экспозиции в камере солевого тумана, что связано с разрушением защитных покрытий и развитием питтинговой коррозии. Использование квадратичной регрессионной модели позволило описать зависимость коррозионных повреждений от времени экспозиции.
Обсуждение и заключение. Статистический анализ выборки подтвердил соответствие распределения Вейбулла, что позволяет прогнозировать дальнейшее распространение коррозии и улучшить оценку работоспособности изделий в условиях солевого тумана. Полученные параметры позволяют прогнозировать ресурс узлов. Результаты исследования создают основу для создания цифровых двойников и адаптивных систем обслуживания с использованием искусственного интеллекта, минимизирующих простои техники.

Ключевые слова: ресурсные испытания сельскохозяйственной техники, ускоренные ресурсные испытания, воздействия солевым туманом, коррозия в сельскохозяйственных машинах

Финансирование: исследование выполнено в рамках реализации Грантового проекта Министерства науки и высшего образования Российской Федерации 075-03-2025-302/1 от 25.03.2025.

Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Для цитирования: Лимаренко Н.В., Савенков Д.Н., Гладких Д.И., Щербаков А.А. Закон распределения коррозии узлов сельскохозяйственной техники при воздействии солевого тумана. Инженерные технологии и системы. 2025;35(3):529–553. https://doi.org/10.15507/2658-4123.035.202503.529-553

Вклад авторов:
Н. В. Лимаренко – контроль, лидерство и наставничество в процессе планирования и проведения исследования; формулирование идеи исследования, целей и задач; создание и подготовка рукописи: визуализация результатов исследования и полученных данных.
Д. Н. Савенков – осуществление научно-исследовательского процесса, включая выполнение экспериментов и сбор данных; создание и подготовка рукописи: визуализация результатов исследования и полученных данных.
Д. И. Гладких – осуществление научно-исследовательского процесса, включая выполнение экспериментов и сбор данных; создание и подготовка рукописи: визуализация результатов исследования и полученных данных.
А. А. Щербаков – осуществление научно-исследовательского процесса, включая выполнение экспериментов и сбор данных; создание и подготовка рукописи: визуализация результатов исследования и полученных данных.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Поступила в редакцию 14.04.2025;
поступила после рецензирования 22.04.2025;
принята к публикации 13.05.2025

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

  1. Катаев Ю.В., Загоруйко М.Г., Тишанинов И.А., Градов Е.А. Прогнозирование отказов в двигателях сельскохозяйственной техники с применением цифровых технологий. Аграрный научный журнал. 2022;(2):79–82. https://doi.org/10.28983/asj.y2022i2pp79-82
  2. Гайдар С.М., Мирзаев Р.Р., Пикина А.М., Балькова Т.И. Разработка математической модели определения эффективности сельскохозяйственной техники на отдельных уровнях многоуровневой системы оценки качества. Агроинженерия. 2023;25(5):46–51. https://doi.org/10.26897/2687-1149-2023-5-46-51
  3. Ерохин М.Н., Дорохов А.С., Катаев Ю.В. Интеллектуальная система диагностирования параметров технического состояния сельскохозяйственной техники. Агроинженерия. 2021;(2):45–50. https://doi.org/10.26897/2687-1149-2021-2-45-50
  4. Зайберт А.В. Тенденции развития рынка сельскохозяйственной техники в России. Вестник молодежной науки Алтайского государственного аграрного университета. 2024;(2):80–83. https://elibrary.ru/mqvqho
  5. Чавыкин Ю.И. Формирование автоматизированных интерактивных ресурсов сельхозмашин и оборудования, зарубежного опыта их использования и технического обслуживания. Техника и оборудование для села. 2023;(11):18–21. https://doi.org/10.33267/2072-9642-2023-11-18-21
  6. Лукиенко Л.В. Анализ отказов эксплуатируемой сельскохозяйственной техники российского производства. Агропродовольственная экономика. 2024;(5):7–11. http://apej.ru/article/01-05-24
  7. Герасимов В.С., Игнатов В.И., Буряков С.А., Мишина З.Н. Анализ состояния и направления развития сервисно-технологических услуг по поддержанию ресурса сельскохозяйственной техники в АПК. Техника и оборудование для села. 2020;(2):35–39. https://doi.org/10.33267/2072-9642-2020-2-35-39
  8. Шуханов С.Н., Кузьмин А.В., Болоев П.А. Надежность работы машинно-тракторного агрегата. Инженерные технологии и системы. 2020;30(1):8–20. https://doi.org/10.15507/2658-4123.030.202001.008-020
  9. Комаров В.А., Курашкин М.И. Исследование работоспособности зерноуборочных комбайнов в гарантийный период. Инженерные технологии и системы. 2021;(2):188–206. https://doi.org/10.15507/2658-4123.031.202102.188-206
  10. Голубев И.Г., Апатенко А.С., Севрюгина Н.С., Быков В.В., Голубев М.И. Перспективные направления использования аддитивных технологий в ремонтном производстве. Техника и оборудование для села. 2023;(6):35–38. https://doi.org/10.33267/2072-9642-2023-6-35-38
  11. Сенин П.В., Чаткин М.Н., Кильмяшкин Е.А. Аддитивные технологии для производства и ремонта сельскохозяйственной техники. Инженерные технологии и системы. 2024;34(4):584–596. https://doi.org/10.15507/2658-4123.034.202404.584-596
  12. Лобачевский Я.П., Миронов Д.А., Миронова А.В. Основные направления повышения ресурса быстроизнашиваемых рабочих органов сельскохозяйственных машин. Сельскохозяйственные машины и технологии. 2023;17(1):41–50. https://doi.org/10.22314/2073-7599-2023-17-1-41-50
  13. Трубицын Н.В., Таркивский В.Е., Подольская Е.Е. Измерительная информационная система для полевых испытаний сельскохозяйственной техники. Техника и оборудование для села. 2023:(8):18–20. https://doi.org/10.33267/2072-9642-2023-8-18-20
  14. Никитченко С.Л., Капкаев А.А., Юхнов В.И., Муконина М.И. Управление жизненным циклом сельскохозяйственной техники на этапе эксплуатации в условиях цифровизации производства. Аграрный научный журнал. 2023;(10):194–204. https://doi.org/10.28983/asj.y2023i10pp194-204
  15. Саяпин А.С., Петрищев Н.А., Пестряков Е.В. Совершенствование управления техническим состоянием машин за счет использования цифровых средств мониторинга. Технический сервис машин. 2023;61(4):10–17. https://doi.org/10.22314/2618-8287-2023-61-4-10-17
  16. Голубев И.Г., Быков В.В., Голубев М.И., Апатенко А.С., Севрюгина Н.С. Перспективные направления цифровизации в сфере технического облуживания и ремонта сельскохозяйственной техники. Технический сервис машин. 2023;61(4):18–25. https://doi.org/10.22314/2618-8287-2023-61-4-18-25
  17. Основин В., Клавсуть П., Основина Л., Основин С. Информационное обеспечение в системе технического обслуживания и ремонта кормоуборочных комбайнов. Аграрная экономика. 2023;(3):74–82. https://doi.org/10.29235/1818-9806-2023-3-74-82
  18. Родионов Ю.В., Данилин С.И., Ломовских А.Е., Север А.В., Киселев М.Г., Рыбин Г.В. Способ повышения технико-эксплуатационных свойств образцов сельскохозяйственной техники. Наука в центральной России. 2024;(6):19–33. https://doi.org/10.35887/2305-2538-2024-6-19-33
  19. Малышев Е.Н., Лошкарева Е.А., Зенкин В.Н. О статистической устойчивости параметров распределения Вейбулла в практическом описании стойкости металлорежущих инструментов. Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2024;(12):44–51. URL: https://izvuzmash.bmstu.ru/articles/2301/2301.pdf (дата обращения: 10.06.2025).
  20. Wang J., Yin H. Failure Rate Prediction Model of Substation Equipment Based on Weibull Distribution and Time Series Analysis. IEEE Access. 2019;7:85298–85309. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2926159
  21. Ramos P.L., Nascimento D.C., Cocolo C. Nicola M.J., Carlos A., Ribeiro L.G., et al. Reliability-Centered Maintenance: Analyzing Failure in Harvest Sugarcane Machine Using Some Generalizations of the Weibull Distribution. Modelling and Simulation in Engineering. 2018;(1):241856. https://doi.org/10.1155/2018/1241856
  22. Verma A., Narula A., Katyal A., Yadav S.K., Anand P., Jahan A. Failure Rate Prediction of Equipment: Can Weibull Distribution be Applied to Automated Hematology Analyzers? Clinical Chemistry and Laboratory Medicine (CCLM). 2018;56(12):2067–2071. https://doi.org/10.1515/cclm-2018-0569
  23. Чиганова Н. М. Приближенная оценка надежности изделий при Вейбулловском распределении отказов. Научно-технический вестник Поволжья. 2024;(3):137–140. URL: file:///C:/Users/User/Downloads/NTVP_3_2024.pdf (дата обращения: 10.06.2025).
  24. Подольская Е.Е., Таркивский В.Е., Свиридова С.А., Иванов А.Б. Нормативно-методическое обеспечение испытаний сельскохозяйственной техники. Техника и оборудование для села. 2022;(5):18–21. https://doi.org/10.33267/2072-9642-2022-5-18-20
  25. Миронов Д.А. Эксплуатационно-ресурсные испытания импортозамещающих рабочих органов комбинированного агрегата. Техника и оборудование для села. 2022;(6):34–37. https://doi.org/10.33267/2072-9642-2022-6-34-37
  26. Басинюк В.Л., Волкотруб Р.Е., Лобкова М.П., Глазунова А.А. Ускоренные испытания и экспресс-анализ служебных свойств конструкционных материалов. Актуальные вопросы машиноведения. 2024;13: 119–122. https://elibrary.ru/nslrji
  27. Балкаров Р.А., Ашабоков Х.Х. Сохраняемость и защита от коррозии сельскохозяйственной техники в условиях КБР. Известия Кабардино-Балкарского государственного аграрного университета им. В.М. Кокова. 2024;(1):88–98. https://doi.org/10.55196/2411-3492-2024-1-43-88-98
  28. Бадалян В.Г., Вопилкин А.Х. Применение нейронных сетей в ультразвуковом неразрушающем контроле (обзор). Контроль. Диагностика. 2022;(5):12–25. https://doi.org/10.14489/td.2022.05.pp.012-025
  29. Долматов Д.О. Применение искусственных нейронных сетей для решения задач акустического неразрушающего контроля (обзор). Контроль. Диагностика. 2023;(11):44–50. https://doi.org/10.14489/td.2023.11.pp.044-050
  30. Pourhashem S., Saba F., Duan J., Rashidi A., Guan F., Nezhad E.G. Polymer/Inorganic Nanocomposite Coatings with Superior Corrosion Protection Performance: A Review. Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 2020;88:29–57 https://doi.org/10.1016/j.jiec.2020.04.029
  31. Purcell W., Neubauer T. Digital Twins in Agriculture: A State-of-the-Art Review. Smart Agricultural Technology. 2023;3:100094. https://doi.org/10.1016/j.atech.2022.100094
  32. Sun R., Zeng Z., Zhu Y. Case Study on the Failure of World Agricultural Machinery IPO. Highlights in Business, Economics and Management. 2024;37:55–63. https://doi.org/10.54097/nxegwt47
  33. Hamid Z.A. Reducing the Wear and Corrosion of the Agricultural Mower Steel Knives by Electrodeposition Nanocomposite Coatings – Review. Egyptian Journal of Chemistry. 2020;63(3):3075–3095. https://doi.org/10.21608/EJCHEM.2020.28677.2615
  34. Li X., Li Ya., Li F., Huang Z., Chen H. Failure Analysis and Experimental Study on Bolted Composite Joints Based on Continuum Damage Mechanics. Composite Structures. 2023;303:116274. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2022.116274
  35. Жиздюк А.А., Буйлов В.Н., Чумакова С.В., Ахилбеков М.Н. Применение цифровых двойников технологических машин в АПК при эксплуатации и сервисном обслуживании. Агроинженерия. 2025;27(1):20–25. https://doi.org/10.26897/2687-1149-2025-1-20-25
  36. Liu H., Zhang L., Zhao B., Tang J., Luo J., Wang Sh. Research on Emergency Scheduling Based on Improved Genetic Algorithm in Harvester Failure Scenarios. Frontiers in Plant Science. 2024;15:1413595. https://doi.org/10.3389/fpls.2024.1413595
  37. Hwang In.S., Kim J.H., Im W.T., Jeung H.H., Nam Ju.S., Shin Ch.S. Analyzing Safety Factors and Predicting Fatigue Life of Weak Points in an Electrically Driven, Multi-Purpose Cultivation Tractor. Agriculture. 2024;14(3):416. https://doi.org/10.3390/agriculture14030416
  38. Zhang H., Chen Ya., Cong J., Liu Ju., Zhang Zh., Zhang X. Reliability Study of an Intelligent Profiling Progressive Automatic Glue Cutter Based on the Improved FMECA Method. Agriculture. 2023;13(8):1475. https://doi.org/10.3390/agriculture13081475
  39. Gehling T., Schieppati Ja., Balasooriya W., Kerschbaumer R.Ch., Pinter G. Fatigue Behavior of Elastomeric Components: A Review of the Key Factors of Rubber Formulation, Manufacturing, and Service Conditions. Polymer Reviews. 2023;63(3):763–804. https://doi.org/10.1080/15583724.2023.2166955
  40. Ушаков М.В., Кутепов С.Н., Калинин А.А., Гречишкина Е.А. Исследование коррозионной стойкости комбинированных металлизационно-лакокрасочных защитных покрытий. Известия Тульского государственного университета. 2023;(5):319–325. https://doi.org/10.24412/2071-6168-2023-5-319-320
  41. Мозговой Н.И., Раченкова М.С. Повышение коррозионной стойкости ответственных деталей сельскохозяйственной техники методом оксикарбонитрации. Агротехника и энергообеспечение. 2022;(4):182–187. https://elibrary.ru/ocauqp
  42. Дорохов А.С., Катаев Ю.В., Костомахин М.Н., Петрищев Н.А., Пестряков Е.В., Саяпин А.С. Управление техническим состоянием сельскохозяйственной техники с применением цифровых технологий. Российская сельскохозяйственная наука. 2024;(5):51–56. https://doi.org/10.31857/S2500262724050102
  43. Карасева Т.Н. Оценка коррозионной активности минеральных удобрений. Технологии и инновации. 2022:179–181. https://elibrary.ru/dfpvnq
  44. Das K. A Comparative Study of Exponential Distribution vs Weibull Distribution in Machine Reliability Analysis in a CMS Design. Computers & Industrial Engineering. 2008;54(1):12–33. https://doi.org/10.1016/j.cie.2007.06.030
  45. Sizaya О.І., Kvashuk Yu.V., Korolyov О.О., Dmytriiev V.А., Pavlenko A.H., Savchenko О.М. Corrosion of Structural Steels under the Action of N, S-Containing Mineral Fertilizers. Materials Science. 2021;57:119–127. https://doi.org/10.1007/s11003-021-00522-5
  46. Hozhimatov A. Analysis of Destruction and Protection of Details of Agricultural Machinery. E3S Web of Conferences. 2023;383:04064. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202338304064
  47. Al-Goul S.T., Abdel-Hamid S.M.S., Bassyouni M. Enhanced Corrosion Resistance of Mild Steel in Acidic Media Using PVA-Chitosan-Dopamine Composite Coatings. ChemistrySelect. 2024;9(30):202402161. https://doi.org/10.1002/slct.202402161
  48. Popovych P.V., Slobodyan Z.B. Corrosion and Electrochemical Behaviors of 20 Steel and St.3 Steel in Ammonium Sulfate and Nitrophoska. Materials Science. 2014;49:819–826. https://doi.org/10.1007/s11003-014-9679-6

 

Лицензия Creative Commons
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

Подробности
Просмотров: 11