PROCESSING THE RESULTS OF EXPERIMENTAL STUDIES OF THE USE OF TECHNOLOGIES OF INTEGRATED MICROPLASMA HARDENING OF WORKING UNITS AND PARTS OF AGRICULTURAL MACHINES
DOI 10.12737/2073-0462-2023-68-75 УДК 621.785.5
Keywords:
hardening, wear resistance, laboratory samples, hardness, models, Lagrange polynomials, processing modes.Abstract
Today, the problem of maintaining the efficiency of complex modern domestic and foreign agricultural machines is quite acute. The working units of agricultural tillage machines operate in an aggressive abrasive environment, which leads to their intensive wear and, as a result, to the loss of geometric shape. This, in turn, leads to a violation of agrotechnical requirements, which significantly affects the yield of cultivated crops. Serial working units of soil-cultivating machines are made of alloy steels of the ST65G type with a working hardness of HRC 55 ... 60. The purpose of the research is to increase the wear resistance of the working bodies of tillage agricultural machines by using the technology of complex microplasma hardening, with the development of a methodology for determining rational modes of processing working surfaces. To evaluate the effectiveness of complex hardening of laboratory samples, studies of the elemental composition of the hardened layer were carried out. Plates made of ST65G steel were used as laboratory samples. Hardening was carried out using various combinations of cermet powders and microplasma hardening modes. Determination of wear resistance was carried out on a friction machine 77 MT-1. The best results were noted after vibro-arc hardening followed by electrospark alloying and the use of a cermet powder consisting of 80% PG-10N-01 matrix powder and 20% B4C boron carbide. Based on the indicators of hardening regimes, Lagrange interpolation polynomials were constructed, which describe the dependence of the amount of sample wear on the current and voltage, an algorithm was developed for determining rational hardening regimes to achieve maximum wear resistance of the studied samples. The microhardness of the surface of products during electrospark hardening increased up to 2 times, and with vibroarc in combination with electrospark alloying and the use of special pastes with cermet powders - more than 3 times. The depth of the hardened surface layer with complex hardening is about 0.3 mm.
References
1. Превентивная стратегия технического обслуживания дробильного оборудования / И. Х. Гималтдинов, Б. Г. Зиганшин, И. Г. Галиев и др. // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2020. Т. 15. № 3(59). С. 71-76.
2. Низкотемпературный способ получения материалов из отходов теплоэнергетических и нефтехимических предприятий / Р. Р. Ахметзянов, И. Г. Хабибуллин, Х. С. Фасхутдинов и др. // Вестник Московского государственного агроинженерного университета имени В.П. Горячкина. 2009. № 4(35). С. 34-36.
3. Theoretical investigation of increasing efficiency of combine harvester operation on slopes / A. Belinsky, B. Ziganshin, A. Valiev, et al. // Engineering for Rural Development. Jelgava, 2019. P. 206-213. doi: 10.22616/ERDev2019.18.N252.
4. Ensuring possibility of functioning of tractors in agricultural production taking into account residual resources of their units and systems / I. Galiev, C. Khafizov, R. Khusainov, et al. // Engineering for Rural Development. Jelgava, 2020. P. 48-53.
5. Химические аспекты трансформации серы в почве / Х. В. Гибадуллина, И. Г. Хабибуллин, З. М. Халиуллина и др. // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2009. Т. 4. № 3(13). С. 97-99.
6. Методика расчета и проектирование дозатора-распределителя почвы / И. Х. Гайфуллин, Д. Т. Халиуллин, М. Н. Калимуллин [и др.] // Вестник Казанского государственного аграрного университета. – 2023. – Т. 18, № 1(69). – С. 45-51.
7. Кашфуллин А. М., Гурьянов С. Г., Пепеляева Е. В. Влияние технологических параметров дуговой наплавки на износостойкость покрытий // Пермский аграрный вестник. 2020. № 1(29). С. 19-27.
8. Пепеляева Е. В., Кашфуллин А. М., Гурьянов С. Г. Влияние способов обработки поверхности узлов трения, восстановленных с использованием газопламенного напыления, на их трибологические свойства // Пермский аграрный вестник. 2019. № 4(28). С. 11-17.
9. Theoretical investigation of increasing efficiency of combine harvester operation on slopes / A. Belinsky, B. Ziganshin, A. Valiev, et al. // Engineering for Rural Development. Jelgava, 2019. P. 206-213. doi: 10.22616/ERDev2019.18. N252.
10. Галиев И. Г., Хафизов К. А., Халиуллин Ф. Х. Модернизация системы смазки подшипникового узла турбокомпрессора автотракторного двигателя // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2019. Т. 14. № 1(52). С. 71-76.
11. Исследование помпажа путем совершенствования конструкции стенда для испытания сельскохозяйственных турбокомпрессоров / Т. И. Исинтаев, Б. К. Калиев, А. М. Плаксин и др. // АПК России. 2020. Т. 27. № 4. С. 642-648.
12. Совершенствование методик виброакустического контроля газораспределительного механизма ДВС / А. В. Гриценко, Н. Машрабов, С. А. Барышников и др. // АПК России. 2019. Т. 26. № 2. С. 193-202.
13. Павлов А. П., Сайфуллин Р. Н., Рафиков И. А. Обоснование режимов электроконтактной приварки стальных сеток при восстановлении деталей машин // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2016. № 1(37). С. 88-93.
14. Исследование остаточных напряжений в упрочненных и восстановленных деталях / А. Ф. Фаюршин, Р. Р. Хакимов, И. И. Багаутдинова и др.// Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2016. № 1. С. 39-44.
15. Формирование структуры и износостойкость наплавленных покрытий с боридным упрочнением / А. М. Кашфуллин, Е. В. Пепеляева, С. Г. Гурьянов и др. // Пермский аграрный вестник. 2019. № 2(26). С. 15-23.
16. Исследования толщины электроискровых покрытий в зависимости от количества нанесенных слоев и скважности тока / А. А. Гайнетдинов, Р. Н. Сайфуллин, А. Ф. Фаюршин и др. // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2022. № 1(61). С. 103-109.
17. Повышение производительности и качества восстановления деталей электролитическим натиранием / Н. Р. Адигамов, А. Р. Валиев, И. Х. Гималтдинов и др. // Техника и оборудование для села. 2020. № 4 (274). С. 34-38.
18. Патент № 2718017 C1 Российская Федерация, МПК B23H 5/00, B23H 9/00, B23K 9/04. Комбинированный способ упрочнения металлических поверхностей деталей машин, работающих в условиях абразивного изнашивания : № 2019127085 : заявл. 27.08.2019 : опубл. 30.03.2020 / Н. Р. Адигамов, С. Н. Шарифуллин, Р. Р. Шайхутдинов и др.; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский государственный аграрный университет» (ФГБОУ ВО Казанский ГАУ).
19. Исследование влияния параметров рабочих органов и режимов работы культиватора модульного типа на качество поверхностной обработки почвы / О. В. Лисунов, М. В. Богиня, А. А. Васильев, Е. Н. Олейникова // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. – 2023. – № 1(61). – С. 190-196.
1. Gimaltdinov IKh, Ziganshin BG, Galiev IG. [Preventive strategy for the maintenance of crushing equipment]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2020; Vol.15. 3(59). 71-76 p.
2. Akhmetzyanov RR, Khabibullin IG, Faskhutdinov KhS. [Low-temperature method for obtaining materials from waste products of thermal power and petrochemical enterprises]. Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo agroinzhenernogo universiteta imeni V.P. Goryachkina. 2009; 4(35). 34-36 p.
3. Belinsky A, Ziganshin B, Valiev A. Theoretical investigation of increasing efficiency of combine harvester operation on slopes. Engineering for Rural Development. Jelgava. 2019; 206-213 p. doi: 10.22616/ERDev2019.18.N252.
4. Galiev I, Khafizov C, Khusainov R. Ensuring possibility of functioning of tractors in agricultural production taking into account residual resources of their units and systems. Engineering for Rural Development. Jelgava. 2020; 48-53 p.
5. Gibadullina KhV, Khabibullin IG, Khaliullina ZM. [Chemical aspects of sulfur transformation in soil]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2009; Vol.4. 3(13). 97-99 p.
6. Gayfullin IH, Khaliullin DT, Kalimullin MN, Ziganshin BG, Hamitov RR. [Methodology of calculation and design of the dispenser-distributor of soil]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2023; Vol. 18. 1(69). 45-51 p.
7. Kashfullin AM, Gur'yanov SG, Pepelyaeva EV. [Influence of technological parameters of arc surfacing on the wear resistance of coatings]. Permskiy agrarnyi vestnik. 2020; 1(29). 19-27 p.
8. Pepelyaeva EV, Kashfullin AM, Gur'yanov SG. [Influence of methods of surface treatment of friction units restored using flame spraying on their tribological properties]. Permskiy agrarnyi vestnik. 2019; 4(28). 11-17 p.
9. Belinsky A, Ziganshin B, Valiev A. Theoretical investigation of increasing efficiency of combine harvester operation on slopes. Engineering for Rural Development. Jelgava. 2019; 206-213 p. doi: 10.22616/ERDev2019.18. N252.
10. Galiev IG, Khafizov KA, Khaliullin FKh. [Modernization of the lubrication system for the bearing unit of the turbocharger of an autotractor engine]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2019; Vol.14. 1 (52). 71-76 p.
11. Isintaev TI, Kaliev BK, Plaksin AM. [Research on surge by improving the design of a stand for testing agricultural turbocompressors]. APK Rossii. 2020; Vol.27. 4. 642-648 p.
12. Gritsenko AV, Mashrabov N, Baryshnikov SA. [Improving the methods of vibroacoustic control of the gas distribution mechanism of internal combustion engines]. APK Rossii. 2019; Vol.26. 2. 193-202 p.
13. Pavlov AP, Sayfullin RN, Rafikov IA. [Substantiation of modes of electrocontact welding of steel meshes when restoring machine parts]. Vestnik Bashkirskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2016; 1(37). 88-93 p.
14. Fayurshin AF, Khakimov RR, Bagautdinova II. [Study of residual stresses in hardened and restored parts]. Remont. Vosstanovlenie. Modernizatsiya. 2016; 1. 39-44 p.
15. Kashfullin AM, Pepelyaeva EV, Guryanov SG. [Formation of the structure and wear resistance of deposited coatings with boride hardening]. Permskiy agrarnyi vestnik. 2019; 2(26). 15-23 p.
16. Gaynetdinov AA, Sayfullin RN, Fayurshin AF. [Investigation of the thickness of electrospark coatings depending on the number of deposited layers and current duty cycle]. Vestnik Bashkirskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2022; 1(61). 103-109 p.
17. Adigamov NR, Valiev AR, Gimaltdinov IKh. [Improving the productivity and quality of restoring parts by electrolytic rubbing]. Tekhnika i oborudovanie dlya sela. 2020; 4(274). 34-38 p.
18. Adigamov NR, Sharifullin SN, Shaykhutdinov RR. Patent No. 2718017 C1 Russian Federation, IPC B23H 5/00, B23H 9/00, B23K 9/04. [Combined method for hardening metal surfaces of machine parts operating under abrasive wear conditions]. No. 2019127085: Appl. 08/27/2019. publ. 30.03.2020; applicant Kazan State Agrarian University.
19. Lisunov OV, Boginya MV, Vasiliev AA, Oleinikova EN. [Investigation of the influence of parameters of working bodies and modes of operation of a modular cultivator on the quality of surface tillage]. Vestnik Ul'yanovskoy gosudarstvennoy sel'skokhozyaistvennoy akademii. 2023; 1(61). 190-196 p.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
Categories
License
Copyright (c) 2026 Vestnik of Kazan state agrarian university
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Метаданные научных статей, включая название, аннотацию, сведения об авторах, список литературы, идентификаторы и иные элементы библиографического описания для дальнейшего неограниченного использования, передаются в редакцию с правом их неограниченного использования на условиях открытой лицензии Creative Commons Attribution (CC BY).
