ПІДВИЩЕННЯ ДОВГОВІЧНОСТІ НАСОСНИХ АГРЕГАТІВ, ЗАДІЯНИХ В СИСТЕМАХ ЗРОШЕННЯ КОМБІНОВАНИМИ ЕКОЛОГІЧНО БЕЗПЕЧНИМИ ТЕХНОЛОГІЧНИМИ МЕТОДАМИ
Анотація
В статті проведений аналіз сучасному стану меліоративного землеробства. З метою підвищення надійності і довговічності насосних агрегатів (НА), задіяних в системах зрошення, удосконалена технологія виготовлення і ремонту поверхневих шарів шийок валів роторів відцентрових насосів (ВН) під підшипники ковзання (ПК), та посадкові поверхні деталей що збираються з натягом, шляхом використання екологічно та техногенно безпечних технологій електроіскрового легування (ЕІЛ), поверхневого пластичного деформування (ППД) і нанесення метало-пластичних матеріалів (МПМ). При цьому: а) розроблений і апробований новий спосіб цементації їх поверхонь методом ЕІЛ при якому покращуються параметри якості поверхневого шару; б) розроблений і апробований новий спосіб формування методом ЕІЛ сульфомолібденових покриттів, в поверхневому шарі яких знаходиться до 5 % дисульфіду молібдену. Розроблений новий спосіб формування методом ЕІЛ на посадкових шийках валів роторів ВН зносостійких покрить складу Al-C-B, при якому з підвищенням енергії розряду (Wр) збільшується мікротвердість як «білого» шару, так і дифузійної зони: при Wр = 0,13 Дж – Нμ = 6487 МПа, а при Wр = 4,9 Дж – 12350 МПа. Для удосконалення технології відновлення поверхневого шару валу запропонований новий спосіб, що включає операцію цементації методом ЕІЛ, яка супроводжується подачею в зону легування азоту, що є процесом нітроцементації при якому підвищується мікротвердість з 10500 до 10600 МПа і глибина зони підвищенної твердості з 120 до 150 мкм, а такожі зменшується шорсткість поверхні Ra, з 0,7 до 0,6 мкм. Запропоновано фізично обґрунтовану математичну модель процесу зносу (рівняння зносу), що дозволяє по роботі тертя визначати лінійний та ваговий знос поверхні бабітового покриття, сформованого будь яким методом, а також вирішувати зворотну задачу - дозволяє знайти величину роботи тертя, необхідну для здійснення зносу певної кількості речовини або необхідного лінійного зносу. Для різних матеріалів пар тертя (бабітовий вкладиш – шийка ПК) розроблено методику визначення констант рівняння зносу: найбільшого вагового та лінійного зносу, а також енергію активації процесу зношування, які можуть бути критеріями вибору найбільш раціональної технології підвищення довговічності ПК. Для покращення технології обслуговування і ремонту обладнання, що використовують в системах зрошення, розроблена нова технологія відновлення бабітових покриттів, яка може бути використана для упорних та опорних ПК. Удосконалена технологія захисту деталей їх пружних муфт від фреттинг-корозії. При цьому для зменшення до 50% зносу поверхонь гнучких елементів за новим способом застосовують металомастильні матеріали у вигляді парафіну з добавками з міді, дисульфіду молібдену і графіту; для захисту кріпильних деталей муфт, запропонований новий спосіб, епіламування, що дозволяє знизити коефіцієнт тертя в 2–3 рази. Розроблені і впроваджені у виробництво технологічні рекомендації виготовлення й ремонту деталей НА економічними, енергоощадними і екологічно й техногенно безпечними технологіями, захищеними 10 патентами України із загальним економічним ефектом 856 тис. грн.
Посилання
2. Bilonozhko M.A., Shevchenko V.P., Alimov D.M. ta in. (1990) Roslynnytstvo. Intensyvna tekhnolohiia vyroshchuvannia polovykh i kormovykh kultur [Plant growing. Intensive technology for growing field and fodder crops] / Za red. M.A. Bilonozhka. K. : Vyshcha shkola. 292 s (in Ukrainian).
3. Voitiuk D.H. Dubrovin V.O., Ishchenko T.D. ta in. (2004) Silskohospodarski ta melioratyvni mashyny [Agricultural and reclamation machines] / Za red. D.H.Voitiuka. K. : Vyshcha shkola. 544 s (in Ukrainian).
4. Kovalskyi V. (2019) Systema zroshuvalnoho zemlerobstva v Ukraini: problemy, vartist ta shliakhy vyrishennia [Irrigation farming system in Ukraine: problems, cost and solutions] Landlord URL: https://landlord.ua/news/systema-zroshuvalnohozemlerobstva-v-ukraini-problemy-vartist-ta-shliakhy-vyrishennia/ (in Ukrainian).
5. Triahobchuk V.I. (2006) Innovatsiino-investytsiinyi rozvytok natsionalnoho APK: problemy, napriamy, mekhanizmy [Innovative and investment development of the national agricultural industry: problems, directions, mechanisms] Ekonomika Ukrainy. 2. 4–12 (in Ukrainian).
6. Dmitriiev A.F., Khlapuk M.M., Shuminskyi V.D. ta in. (1999) Hidrotekhnichni sporudy. Pidruchnyk dlia vuziv [Waterworks. Textbook for universities] / Za redaktsiieiu A.F. Dmytriieva. Vyd-vo Rivnenskoho derzhavnoho tekhnichnoho universytetu. 328 s (in Ukrainian).
7. Zaydelman F. R. (2003) Melioratsiya pochvyi [Soil reclamation]. M. : Izd-vo MGU. 448 s. (in Russian).
8. Harkavyi A.D., Sereda L.P., Kondratiuk O.M. (2007) Mashynovykorystannia u roslynnytstvi: Navch. posibn [Machine use in crop production: Study guide]. Vinnytsia. VDAU. 48 s (in Ukrainian).
9. Kuzmenko V.D., Volochniuk Ye.H. (2019) Zroshennia silskohospodarskykh kultur doshchuvanniam [Irrigation of agricultural crops by sprinkling.]. Kherson : VV KhDAU. 76 s (in Ukrainian).
10. Sad-Gorod (2021) 9 osnovnyih prichin polomki kapelnogo orosheniya [9 main reasons for the breakdown of drip irrigation] URL: https://sad-ogorod.in.ua/ua/stati/kapelnoe-oroshenie-ua/9-osnovnyh-prichin-polomki-kapelnogoorosheniya-ua/ (in Russian).
11. Senchenko I.O. Nasosy dlia systemy zroshennia – vydy, perevahy [Pumps for the irrigation system – types, advantages] Stroytechnology.net – budivelni tekhnolohii. URL: http://stroytechnology.net/budivelni-roboty/485-nasosydlasustemy-zrochena.html (in Ukrainian).
12. PrAT "Epos" – nasosy ta nasosne obladnannia [PJSC "Epos" – pumps and pumping equipment] PrAT "Epos". URL: https://pratepos.com.ua/ (in Ukrainian).
13. Chermenskiy O. N. Fedotov N. N. (2003) Podshipniki kacheniya: spravochnik-katalog [Rolling bearings: directory-catalogue] M. : Mashinostroenie. 576 s. (in Russian).
14. Hasselferd Z. (2017) Pravilnyiy vyibor zaschitnyih uplotneniy podshipnikov. [The right choice of protective seals for bearings] Himicheskaja tehnika. 9. 16−17. (in Russian).
15. Radionov A.V., Vinogradov A.N., Gornov V.A. i dr. (2004) Asinhronnyie dvigateli serii BACO4s magnitozhidkostnyimi germetizatorami [Asynchronous motors of the BACO4 series with magnetic liquid seals]. Himicheskoe i neftegazovoe mashinostroenie. №3. S 29−32 (in Russian).
16. GOST 27674–88. Trenie, iznashivanie i smazka. Terminyi i opredeleniya [Friction, wear and lubrication. Terms and Definitions] (in Russian).
17. Yakimov S. V., Ivanovskiy V. N., Degovtsov A. V., Eliseev D. V., Aygishev E. V. (2017) O vliyanii fraktsionnogo sostava abrazivnyih chastits v dobyivaemoy zhidkosti na vidu iznosa detaley elektrotsentrobezhnyih nasosov. [On the influence of the fractional composition of abrasive particles in the produced fluid on the types of wear of parts of electric centrifugal pumps]. Territorija «NEFTEGAZ». 11. 32–38. (in Russian).
18. Paschenko M. I., Golubets V. M., Chernets M. V. (1992) Formirovanie i friktsionnaya stoykost evtekticheskih pokryitiy [Formation and friction resistance of eutectic coatings]. K. : Naukova dumka. 344 s (in Russian).
19. Chernets M.V., Pashechko M.I., Nievchas A. (2001) Metody prohnozuvannia ta pidvyshchennia znosostiikosti trybotekhnichnykh system kovzannia. 3t. [Methods of forecasting and increasing the wear resistance of tribotechnical sliding systems. with]. Drohobych: Kolo. 512 s. (in Ukrainian).
20. Kogaev V. P., Drozdov Yu. N. (1991) Prochnost i iznosostoykost detaley mashin [Strength and wear resistance of machine parts]. M. : Vysshaja shkola. 319 s (in Russian).
21. Remont teplovoznykh i teplokhidnykh rozpyliuvachiv forsunok [Repair of locomotive and locomotive spray nozzles] URL: https://prom.ua/ua/p1061832522-remont-teplovoznyh-teplohodnyh.html (in Ukrainian).
22. Tarelnyk V.B., Martsynkovskyi V.S., Bratushchak M.P. (2005) Problemy zakhystu hnuchkykh muft turbokompresoriv vid fretynh-korozii [Problems of protecting flexible couplings of turbocompressors from fretting corrosion]. Visnyk SNAU. 12. 231–240 (in Ukrainian).
23. Martsynkovskyy V., Tarelnyk V., Konoplianchenko I., Gaponova O., Dumanchuk M. (2020) Technology Support for Protecting Contacting Surfaces of Half-Coupling–Shaft Press Joints Against Fretting Wear. In: Ivanov V. et al. (eds) Advances in Design, Simulation and Manufacturing II. DSMIE 2019. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-22365-6_22
24. Galiahmetov I.G. (2009 Konstruktivnyie materialyi tsentrobezhnyih i vintovyih kompressorov. Vyibor i tehnologiya ih primeneniya. [Structural materials of centrifugal and screw compressors. The choice and technology of their application] Kazan': Izd-vo «FON». 155 s (in Russian).
25. Pometun S.K. (2009) Opyit OOO "TSZP" po uvelicheniyu resursa oborudovaniya metodami gazotehnicheskogo napyileniya [The experience of TSZP LLC in increasing the resource of equipment using thermal spraying methods]. Himicheskaja tehnika. 4. 8–9 (in Russian).
26. Lebedeva A.P., Pogorelova T.N. (2003) Vosstanovlenie detaley mashin [Restoration of machine parts] – M. : Mashinostroenie. 672 s (in Russian).
27. Barykin N.P., Fazlyahmetov R.F. (2006) Izgotovlenie podshipnikov skolzheniya s primeneniem shtampovki antifriktsionnogo sloya v usloviyah kristallizatsii i posleduyuschey plasticheskoy deformatsii [Production of plain bearings using stamping of an antifriction layer under conditions of crystallization and subsequent plastic deformation]. Kuznechnoshtampovochnoe proizvodstvo. Obrabotka materialov davleniem. 9. 27–29 (in Russian).
28. DIMET – novaya tehnologiya naneseniya metallicheskih pokryitiy [OOO «Obninskiy tsentr poroshkovogo napyileniya»]. [DIMET – a new technology for applying metal coatings [LLC Obninsk Center for Powder Spraying]]. Himicheskaja tehnika. – (2010). 5. 29 (in Russian).
29. Luzan S.O. (2011) Predlagaemyie obschie printsipyi upravleniya kachestvom gazoplamennyih pokryitiy pri vosstanovitelnom remonte detaley [Suggested General Principles of Quality Control of Gas-Flame Coatings in the Reconditioning of Parts]. Mehanіka ta mashinobuduvannja. 2. S. 211–219. (in Russian).
30. Tarel’nik V.B., Paustovskii A.V., Tkachenko Yu.G., Martsinkovskii V.S. et al. (2018) Electrospark Graphite Alloying of Steel Surfaces: Technology, Properties, and Application. Surf Eng Appl Electrochem. 54(2), 147–156. doi: 10.3103/S106837551802014X.
31. Tarelnyk V., Martsynkovskyy V., Dziuba A. (2014) New Method of Friction Assemblies Reliability and Endurance Improvement. Appl Mech Mater. 630, 388−396. doi:10.4028/www.scientific.net/AMM.630.388.
32. Tarelnyk, V.B., Gaponova, O.P., Loboda, V.B., Konoplyanchenko, E.V., Martsinkovskii, V.S., Semirnenko, Yu.I., Tarelnyk, N.V., Mikulina, M.A., Sarzhanov B.A. (2021) Improving Ecological Safety when Forming Wear-Resistant Coatings on the Surfaces of Rotation Body Parts of 12Kh18N10T Steel Using a Combined Technology Based on Electrospark Alloying. Surf. Engin. Appl. Electrochem. 57, 173–184. https://doi.org/10.3103/S1068375521020113.
33. Tarel'nik V.B., Solar'ov O.O., Tarel'nik N.V. і Voloshko T.P. (2021) Znizhennja іntensivnostі avtomobіl'nih perevezen' v sistemі tehnіchnogo obslugovuvannja j remontu mashin agropromislovogo kompleksu [Reducing the intensity of road transport in the system of maintenance and repair of machines of the agro-industrial complex]. Naukovij zhurnal «Іnzhenerіja prirodokoristuvannja». 3(21), s. 21–31. doi: 10.37700/enm.2021.3(21). 21–31 (in Ukrainian).
34. Tarel'nik V.B., Dumanchuk M.Ju., Pirogov V.O. (2022) Zastosuvannja sistemnogo pіdhodu dlja upravlіnnja jakіstju poverhnevih sharіv detalej nasosnih agregatіv [Application of a system approach to quality control of the surface layers of parts of pumping units]. The 5th International scientific and practical conference – Modern research in world science‖ (August 7-9, 2022) SPC – Sci-conf.com.ua‖, Lviv, Ukraine. 2022. pp. 256–262. (in Ukrainian).
ISSN 
ISSN 
