Скачать статью в pdf.

УДК 621.9.048.4:664.6

DOI: 10.15507/2658-4123.033.202301.079-099

Оценка триботехнических свойств консолидированных материалов, полученных методом электроискровой обработки

Величко Сергей Анатольевич
доктор технических наук, доцент, профессор кафедры технического сервиса машин Национального исследовательского Мордовского государственного университета (430005, Российская Федерация, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6254-5733, Researcher ID: G-9021-2018, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Мартынов Алексей Владимирович
кандидат технических наук, доцент кафедры технического сервиса машин Института механики и энергетики Национального исследовательского Мордовского государственного университета (430005, Российская Федерация, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4744-4373, Researcher ID: AAR-8786-2020, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Мартынова Елена Геннадьевна
преподаватель кафедры безопасности жизнедеятельности Национального исследовательского Мордовского государственного университета (430005, Российская Федерация, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6870-0498, Researcher ID: C-5023-2019, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Аннотация
Введение. К сельскохозяйственной отрасли глубокой переработки сырья с ориентацией на конечного потребителя относится хлебопекарная промышленность. При производстве хлебобулочных изделий одну из операций технологического процесса выполняют тестоделительные машины вакуумно-поршневого типа, срок службы которых на 30–40 % ниже нормативного. Наиболее перспективным для восстановления изношенных деталей механизма всасывания является метод электроискровой обработки. При выборе материалов электрода важно, чтобы они обладали не только низкой эрозионной стойкостью, но и высокими триботехническими свойствами.
Цель статьи. Выбрать электроискровые покрытия, снижающие изнашивание рабочих поверхностей деталей механизма всасывания при ремонте тестоделительных машин вакуумно-поршневого типа.
Материалы и методы. Определение свойств электроискровых покрытий проводилось методами неразрушающего контроля с использованием современного научно-исследовательского оборудования, а обработка результатов с использованием программы «Компас-3D».
Результаты исследования. Получены значения физических, механических, фрикционных и триботехнических свойств электроискровых покрытий из бронзы БрОС10-10 и сплава X15H60. Суммарная интенсивность изнашивания для покрытия из бронзы БрОС10-10 составила 8,3 ∙ 10^–12, а для сплава Х15Н60 15 ∙ 10^–12.
Обсуждение и заключение. Суммарная интенсивность изнашивания на машине трения у образцов с покрытием из бронзы БрОС10-10 ниже, чем у базовой пары трения, в 1,4 раза, а у образцов с покрытием из сплава X15H60 выше в 1,26 раза. Добавление твердосмазочного покрытия MODENGY на покрытие из сплава X15H60 способствует снижению его истирающей способности в 3 раза, а суммарной интенсивности изнашивания — в 1,34 раза относительно базовой пары трения. Расчетно-экспериментальный метод показал низкую интенсивность изнашивания электроискровых покрытий из бронзы БрОС10-10 и сплава X15H60 по отношению к материалу деталей механизма всасывания тестоделительных машин вакуумно-поршневого типа.

Ключевые слова: тестоделительная машина вакуумно-поршневого типа, электроискровая обработка, интенсивность изнашивания, разрушающее напряжение, модуль упругости, фрикционные параметры

Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Для цитирования: Величко С. А., Мартынов А. В., Мартынова Е. Г. Оценка триботехнических свойств консолидированных материалов, полученных методом электроискровой обработки // Инженерные технологии и системы. 2023. Т. 33, № 1. С. 79–99. doi: https://doi.org/10.15507/2658-4123.033.202301.079-099

Заявленный вклад соавторов:
С. А. Величко – формулирование основной концепции исследования и анализ результатов.
А. В. Мартынов – составление плана статьи и ее написание.
Е. Г. Мартынова – экспериментальные исследования.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Поступила 08.10.2022; одобрена после рецензирования 02.12.2022;
принята к публикации 15.12.2022

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Арабей Е. В., Балабанов В. Н. Характеристика оборудования для формования и разделки теста // Вестник современных исследований. 2017. № 5-1. С. 120–123. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=29345309 (дата обращения: 06.10.2022).

2. Алексеев Г. В., Громцев А. С., Леу А. Г. Экспериментальное уточнение условий повышения точности дозирования жидкостей // Техника машиностроения. 2016. Т. 23, № 3. С. 57–63 URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=27539434 (дата обращения: 06.10.2022).

3. Ivanov V. I., Burumkulov F. K. Hardening of Objects and the Increase of Their Lifetime by the Electrospark Method: the Object Classification and the Specific Features of the Technology // Surface Engineering and Applied Electrochemistry. 2010. Vol. 46, Issue 5. P. 416–423. doi: https://doi.org/10.3103/s1068375510050042

4. Formation of Thick Electrospark Coatings with Increased Contact Continuity / S. A. Velichko [et al.] // Russian Engineering Research. 2021. Vol. 41, Issue 7. P. 657–660. doi: https://doi.org/10.3103/S1068798X21070248

5. Влияние молибдена на структуру и свойства электроосажденных сплавов железа и никеля / И. М. Ковенский [и др.] // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2021. № 6. С. 134–143. doi: https://doi.org/10.31660/0445-0108-2021-6-134-143

6. Дорогой В. Н., Михлин В. М. Использование нового ресурсосберегающего метода для обслуживания деталей машин // Грузовое и пассажирское автохозяйство. 2014. № 1. С. 69–72. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=21289248 (дата обращения: 06.10.2022).

7. New Possibilities of Plasma Spraying of Wear-Resistant Coatings / S. N. Grigorev [et al.] // Journal of Friction and Wear. 2013. Vol. 34, Issue 3. Р. 161–165. doi: https://doi.org/10.3103/S1068366613030070

8. Ремонт тестоделительных устройств вакуумного типа методом электроискровой наплавки / Ф. Х. Бурумкулов [и др.] // Хлебопечение России. 2004. № 2. С. 34–36. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=19069614 (дата обращения: 06.10.2022).

9. Velichko S. A., Martynov A. V., Kolomeichenko A. V. Surface Profile Formed by Electric Discharge Machining // Russ. Engin. Res. 2019. Vol. 39. P. 982–985. doi: https://doi.org/10.3103/S1068798X19110182

10. Определение модуля упругости электроискровых покрытий инструментальным индентированием / С. А. Величко [и др.] // Проблемы машиностроения и автоматизации. 2022. № 1. С. 91–97. doi: https://doi.org/10.52261/02346206_2022_1_91

11. Сивцов В. Н. Применение электроискровой обработки и клея-компаунда для восстановления посадочных отверстий корпусных деталей машин // Вестник Российского государственного аграрного заочного университета. 2021. № 37. С. 23–27. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=46223224 (дата обращения: 06.10.2022).

12. Сивцов В. Н. Восстановление ресурсных деталей машин // Вестник Российского государственного аграрного заочного университета. 2016. № 22. С. 21–25. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=29154929 (дата обращения: 06.10.2022).

13. Ильин К. А. Влияние шероховатости поверхности на триботехнические показатели поверхностей // Научные труды студентов Ижевской ГСХА. 2019. Т. 2, № 9. С. 1103–1106. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=42391481 (дата обращения: 06.10.2022).

14. Влияние природы электродных материалов на эрозию и свойства легированного слоя. Критерии оценки эффективности электроискрового легирования / А. Д. Верхотуров [и др.] // Вестник Мордовского университета. 2018. Т. 28, № 3. С. 302–320. doi: https://doi.org/10.15507/0236-2910.028.201803.302-320

15. Величко С. А., Мартынова Е. Г., Иванов В. И. Оценка предельного состояния тестоделительных машин вакуумно-поршневого типа по критерию расхода масла // Инженерные технологии и системы. 2020. Т. 30, № 3. С. 448–463. doi: https://doi.org/10.15507/2658-4123.030.202003.448-463

16. Стопалов С. Надежность тракторов. Сбор и обработка информации для оценки надежности в реальной эксплуатации // Сельскохозяйственная техника: обслуживание и ремонт. 2011. № 12. С. 27–35. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=22598156 (дата обращения: 06.10.2022).

17. Вовк Л. П. К определению комплекса механических характеристик неоднородных материалов ударным вдавливанием индентора // Заводская лаборатория. 2003. № 1. С. 45–48.

18. Булычев С. И., Калмакова А. В., Кравченков А. Н. Определение модуля Юнга по твердости // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2009. Т. 75, № 9. С. 63–66. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=12890609 (дата обращения: 01.05.2021).

19. Богодухов С. И., Гарипов В. С., Солосина Е. В. Определение модуля упругости различных материалов с применением средств тензометрии // Вестник Оренбургского государственного университета. 2014. № 4. С. 289–294. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=21638519 (дата обращения: 01.05.2021).

20. Determination of the Heat Resistance of Polymer Construction Materials by the Dynamic Mechanical Method / V. O. Startsev [et al.] // Polymer Science. Series D. 2017. Vol. 10, Issue 4. P. 313–317. doi: https://doi.org/10.1134/s1995421217040141

21. Моделирование температурного поля поверхности при электроискровом легировании металлов / В. Д. Власенко [и др.] // Инженерные технологии и системы. 2019. Т. 29, № 2. С. 218–233. doi: https://doi.org/10.15507/2658-4123.029.201902.218-233

22. Трибологические характеристики и коррозионная стойкость покрытий, полученных методами электроискрового легирования, импульсного катодно-дугового испарения и гибридной технологии с использованием электродов TiCNiCr и TiCNiCr-Al2O3 / А. Д. Сытченко [и др.] // Известия вузов. Цветная металлургия. 2020. №. 2. С. 73–79. doi: https://doi.org/10.17073/0021-3438-2020-2-73-79

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.