ISSN 2658-6525 (Online)
ISSN 2658-4123 (Print)
Основан в 1990 году
Реестровая запись
ПИ № ФС 77-74640
от 24 декабря 2018 г.

Вы здесь: Главная Архив статей (2014-2016) 2025 №4 Список статей 09 Сенин П. В., Чаткин М. Н., Кильмяшкин Е. А. Технико-экономическое обоснование применения аддитивных технологий при восстановлении сельскохозяйственной техники

PDF Скачать статью в pdf.

DOI: 10.15507/2658-4123.035.202504.770-785

EDN: https://elibrary.ru/xddvim

УДК 62:63

 

Технико-экономическое обоснование применения аддитивных технологий при восстановлении сельскохозяйственной техники

 

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, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Чаткин Михаил Николаевич
доктор технических наук, профессор кафедры мобильных энергетических средств и сельскохозяйственных машин имени профессора А. И. Лещанкина Национального исследовательского Мордовского государственного университета (430005, Российская Федерация, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3758-7066, SPIN-код: 3600-3720, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Кильмяшкин Евгений Анатольевич
кандидат технических наук, доцент кафедры мобильных энергетических средств и сельскохозяйственных машин имени профессора А. И. Лещанкина Национального исследовательского Мордовского государственного университета (430005, Российская Федерация, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4827-8277, Researcher ID: CAF-9821-2022, SPIN-код: 6497-0730, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

Аннотация
Введение. Современная сельскохозяйственная техника состоит из многочисленных узлов, включающих в себя большое количество металлических и полимерных деталей. Выход из строя таких деталей приводит к неработоспособности узлов и простою машины. Существующие технологии ремонта утративших работоспособность деталей специализируются на изделиях из металла. Полимерные элементы конструкций восстановлению не подлежат и требуют замены. Данную проблему способно решить штучное производство таких деталей на местах с применением аддитивных технологий.
Цель исследования. Оценить эффективность аддитивного производства при ремонте сельскохозяйственной техники в агропромышленном комплексе.
Материалы и методы. Проводилась исследовательская работа на базе лаборатории проектирования и быстрого прототипирования «Рапид-Про» Института механики и энергетики Национального исследовательского Мордовского государственного университета. Выполнялся ремонт электрического линейного привода подбарабанья зерноуборочного комбайна John Deer методом 3D-печати. По предлагаемой методике проанализирована экономическая эффективность применения аддитивных технологий для производства деталей, утративших работоспособность при ремонте техники.
Результаты исследования. На основании проведенных работ была оценена эффективность восстановления полимерных элементов: стоимость ремонта линейного привода ниже стоимости новой детали. Традиционная технология изготовления в ремонте привода по сравнению с новой деталью дешевле в 7,6 раз, а аддитивная – в 23 раза.
Обсуждение и заключение. Сравнительная оценка экономической целесообразности ремонта традиционными и аддитивными технологиями показала, что при изготовлении детали на 3D-принтере ее цена в 3 раза меньше, чем при использовании фрезерования. Обработка резанием обходится дороже, так как требует дополнительной оснастки и определенного спектра оборудования. Применение аддитивного производства существенно снижает стоимость ремонта и значительно сокращает убытки от простоя техники. Современные аддитивные технологии обладают значительным потенциалом и могут широко использоваться в ремонтном производстве.

Ключевые слова: 3D-печать, традиционная технология, полимер, аддитивная технология, литье

Благодарности: авторы выражают признательность сторонним участникам, которые внесли определенный вклад в исследование.

Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Для цитирования: Сенин П.В., Чаткин М.Н., Кильмяшкин Е.А. Технико-экономическое обоснование применения аддитивных технологий при восстановлении сельскохозяйственной техники. Инженерные технологии и системы. 2025;35(4):770–785. https://doi.org/10.15507/2658-4123.035.202504.770-785

Вклад авторов:
П. В. Сенин – постановка задач исследования, общее руководство.
М. Н. Чаткин – контроль, лидерство и наставничество в процессе планирования и проведения исследования; формулирование идеи исследования, целей и задач.
Е. А. Кильмяшкин – 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 14.05.2025;
поступила после рецензирования 04.08.2025;
принята к публикации 14.08.2025

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

  1. Гончарова Ю.А., Денисов В.А. Анализ отказов полимерных деталей сельскохозяйственной техники. Технический сервис машин. 2021;3:146–154. https://doi.org/10.22314/2618-8287-2021-59-3-146-154
  2. Некраш М.Ю. Учет потерь от неплановых отказов кормоуборочной техники. Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2004;(76):48–54. https://www.elibrary.ru/thypgd
  3. Конкин М.Ю. Утилизация как завершающая стадия жизненного цикла машины. Международный научный журнал. 2011;(5):107–110. URL: https://www.mmegapolis.ru/2011-g/24-vypusk-5.html (дата обращения: 15.02.2025).
  4. Лесконог Ю.А. Обоснование утилизации сельскохозяйственной техники. Международный научный журнал. 2011;(5):115–118. URL: https://www.mmegapolis.ru/2011-g/24-vypusk-5.html (дата обращения: 15.02.2025).
  5. Игнатов В.И., Герасимов В.С., Мишина З.Н., Богатова Н.О. Пути совершенствования инженерной системы АПК по техническому обслуживанию сельскохозяйственной техники. Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2018;(3):67–70 https://doi.org/10.30850/vrsn/2018/3/67-70
  6. Корнейчук Н.И., Лялякин В.П. Перспективы использования индустриальных методов восстановления изношенных деталей машин гальваническими и полимерными покрытиямив современных условиях развития агропромышленного технического сервиса. Труды ГОСНИТИ. 2018;130:254–264. URL: http://vimtsm.ru/?cat=12 (дата обращения: 17.02.2025).
  7. Никитченко С.Л., Воронов Е.В. Причинные факторы снижения эксплуатационной надежности сельскохозяйственной техники. Вестник НГИЭИ. 2020;(2):56–65. URL: http://vestnik.ngiei.ru/?page_id=1825 (дата обращения: 17.02.2025).
  8. Izmailov A.Yu., Moskovskiy M.N., Podlesniy D.S. Development of a Set of Working Units From Polymeric Materials for the Design of Combine Harvesters. In: MATEC Web of Conferences. 2018. Article no. 05010. URL: https://clck.ru/3QHrFY (дата обращения: 20.02.2025).
  9. Лунин А.С. Полимерные композиционные материалы группы Полипластик в современном автомобилестроении: история и развитие. Пластические массы. 2011;(8):28–38. https://www.elibrary.ru/ogabjj
  10. Петров Р.Л. О мировом опыте организации национальных систем авторециклинга. Рециклинг отходов. 2008;(5):2–11.
  11. Журавлев С.Ю. Совершенствование методов и технологий технического сервиса сельскохозяйственной техники. Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2025;(3):72–80. https://doi.org/10.53083/1996-4277-2025-245-3-72-80
  12. Нефёлов И.С. Восстановление изношенных деталей машин при помощи дополнительных ремонтных деталей, изготовленных методами аддитивных технологий. Ремонт, восстановление, модернизация. 2018;(11):15–17. https://doi.org/10.31044/1684-2561-2018-0-11-15-17
  13. Ngo T.D., Kashani A., Imbalzano G., Nguyen K.T.Q., Hui D. Additive Manufacturing (3D Printing): a Review of Materials, Methods, Applications and Challenges. Composites Part B: Engineering. 2018;(143):172–196. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2018.02.012
  14. Mohsen A. The Rise of 3-D Printing: the Advantages of Additive Manufacturing Over Traditional Manufacturing. Business Horizons. 2017;60(5):677–688. https://doi.org/10.1016/j.bushor.2017.05.011
  15. Katkar R.A., Taft R.M., Grant G.T. 3D Volume Rendering and 3D Printing (Additive Manufacturing). Dental Clinics of North America. 2018;62(3):393–402. https://doi.org/10.1016/j.cden.2018.03.003
  16. Namiki M., Ueda M., Todoroki A., Hirano Y.R. Matsuzaki 3D Printing of Continuous Fiber Reinforced Plastic. In: Proceedings of the Society of the Advancement of Material and Process Engineering. Seattle; 2014. Р. 6. URL: https://www.researchgate.net/publication/286005621_3D_printing_of_continuous_fiber_reinforced_plastic (дата обращения: 17.02.2025).
  17. Голубев И.Г., Спицин И.А., Быков В.В, Голубев М.И. Перспективы применения аддитивных технологий приремонте сельскохозяйственной техники. Труды ГОСНИТИ. 2018;130:214–219. URL: http://vimtsm.ru/?cat=12 (дата обращения: 17.02.2025).
  18. Сенин П.В., Чаткин М.Н., Кильмяшкин Е.А. Аддитивные технологиидля производства иремонта сельскохозяйственной техники. Инженерные технологии и системы. 2024;34(4):584–596. https://doi.org/10.15507/2658-4123.034.202404.584-596
  19. Овчинников В.А., Кильмяшкин Е.А., Князьков А.С., Овчинникова А.В., Жалнин Н.А., Зыкин Е.С. Разработка адаптивного центробежного рабочего органа для внесения минеральных удобрений с применением технологий быстрого прототипирования. Инженерные технологии и системы. 2022;32(2):222–234. https://doi.org/10.15507/2658-4123.032.202202.222-234

 

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

Подробности
Просмотров: 4