CC BY
5
14. К обзору осветительных установок для животноводческих помещений/ Коняев Н.В., Назаренко Ю.В.// Современные материалы, техника и технологии. 2023. № 1 (46). С. 53-60.
15. К вопросу о разработке многокомпонентного дозатора/ Сараев И.Ф., Коняев Н.В.// Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2010. № 3. С. 77-79.
16. Тарельчатый многокомпонентный дозатор/ Сараев И.Ф., Коняев Н.В.// Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2012. № 1. С. 119-122.
17. Обоснование системы освещения для птичника/ Коняев Н.В., Назаренко Ю.В., Коняева Н.И., Кошелев А.С., Кащенко С .В.// Региональный вестник. 2017. № 2 (7). С. 913.
Konyaev Nikolay Vasilyevich, Cand.Tech.Sci., associate professor Konyaeva Natalia Ivanovna, student Konyaeva Olga Nikolaevna, student
Kursk State Agrarian University named after I.I. Ivanov, Kursk, Russia DESIGN OF A MIXER FOR FEED MILLS
Abstract. The article discusses the designs of grain components mixers. The technological scheme of the projected vertical twin-screw mixer is given.
Keywords: compound feed, body, drive, damper, energy consumption, auger, component, mixer, hopper.
ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРООСАЖДЕННЫХ ПОКРЫТИЙ НА УСТАЛОСТНУЮ ПРОЧНОСТЬ МАТЕРИАЛОВ Серебровский Вадим Владимирович, д.т.н., профессор Юго-Западный государственный университет, г.Курск, Россия (e-mail: [email protected]) Серникова Ольга Сергеевна, аспирант Калуцкий Евгений Сергеевич, к.т.н. (e-mail: [email protected]) Курский государственный аграрный университет, Россия
В статье рассмотрено влияние электроосажденных железных покрытий на механические свойства стальных деталей машин. Приведены экспериментальные данные влияния толщины покрытия на усталостную прочность.
Ключевые слова: электроосаждение, усталостная прочность, восстановление, гальванические покрытия
Механические свойства стали, определяемые однократным нагружени-ем, изменяются в зависимости от наличия покрытия, его толщины и способов определения характеристик. Показатели прочности ав; аизг; ттах, определяемые статистическими нагружениями, не зависят от наличия покрытия и его толщины, а показатели пластичности металла зависят [1,2,3]. Данные зависимости приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Механические свойства образцов стали 30ХГСН2А _после нанесения гальванического покрытия_
Вид испытания Показатель механических свойств Исследуемая величина для образцов
Без покрытия С покрытием, толщиной после шлифования, мм
0,05 0,1 0,2
Статистическое растяжение: Без перекоса С перекосом 8 °
Предел прочности, ов, МПа 183,6 185,5 183,7 -
Относительное удлинение 5, % 7,0 6,3 6,8 -
Сужение в шейке % 50,6 36,0 32,3 -
Предел прочности, ов, МПа 184,6 - 186,0 -
Относительное удлинение 5, % 5,9 - 6,7 -
Сужение в шейке % 50,1 - 37,4 -
Статический: изгиб кручение Ударный изгиб
Предел прочности, оизг, МПа 422,4 431,1 413,0 362,1
Угол изгиба 0, рад 0,8 0,78 0,65 0,36
Напряжение сдвига ттах, МПа 156,6 151,3 159,1 148,7
Угол скручивания рад 12,2 5,4 5,35 5,3
Ударная вязкость ан, кДж/м2 60 38 37,5 47
Угол изгиба а, рад 1,48 1,02 1,0 1,0
При растяжении без перекоса и с перекосом относительное удлинение практически не изменяется, а сужение в шейке снижается почти на 20%. При статическом изгибе угол изгиба образцов с небольшой толщиной гальванического железного покрытия уменьшается незначительно. При статическом кручении наличие железного покрытия снижает угол скручивания почти в 2,5 раза и с ростом толщины покрытия не изменяется. Ударная вязкость и угол изгиба образцов резко уменьшаются после гальванического железнения, а с увеличением толщины слоя, несколько повышаются вследствие его отслаивания [4,5].
Механические свойства образцов из стали после электролитического железнения снижаются с увеличением твердости покрытия. При растяже-
нии образцов, покрытых мягким железом, с прочностью на разрыв до 2000 кН/м , покрытие и основной металл разрушаются вместе. На твердых покрытиях вначале появляются кольцевые трещины или сплошная сетка трещин, которые расширяются с увеличением нагрузки, что свидетельствует о продолжающейся пластической деформации основного металла [6,7].
Малоцикловая усталость стали при повторном статическом изгибе и повторном статическом растяжении практически не зависит от толщины покрытия (до 0,2 мм, рисунок 1), а усталостная прочность при ротационном изгибе и кручении неуклонно снижается (рисунок 2).
280
200
120
О 2 4 6 N10] циклов
Толщина покрытия
О 0,05 мм; П 0,10 мм,- Л 0,20 мм. а - без покрытии; б - с покрытием Рисунок 1 - Влияние толщины электроосажденного железного покрытия на малоцикловую усталость образцов из стали 30ХГСН2А при повторном
статическом изгибе
Различие в характере влияния толщины покрытия на малоцикловую усталость при повторном статическом изгибе и на усталостную прочность при ротационном изгибе объясняются тем, что при первом виде испытаний в материале происходит некоторая пластическая деформация, которая не только уменьшает концентрацию напряжений, возникающую из-за образования трещин, но и уменьшает остроту у основания трещин [6,7,8].
Рисунок 2 - Влияние толщины электроосажденного железного покрытия на предел усталостной прочности образцов из стали 30ХГСА
при ротационном изгибе
При испытаниях на усталостную прочность в большинстве случаев материал работает в условиях упругих деформаций. При этом толщина покрытия заметно влияет на величину предела усталостной прочности материала, так как возникающие в процессе испытания трещины в покрытии являются более значительными концентраторами напряжений, а одним из факторов, определяющих концентрацию, является глубина трещин. Для определения влияния электроосажденного железа на усталостную прочность при ротационном изгибе были проведены испытания образцов из наиболее распространенных легированных сталей (таблица 2). Образцы перед нанесением покрытия и после него шлифовали с одинаковыми режимами.
Таблица 2 - Влияние железного покрытия на усталостную прочность _ образцов из различных марок стали_
Марка стали Предел прочности стали ов, МПа НЯС Предел усталостной прочности образцов на базе 10 циклов, МПа
Без покрытия С покрытием
20ХН3А 2000-2050 56-57 870 320
30ХГСН2А 1600-1800 45-49 780 360
30ХГСА 1100-1300 45-49 560 350
65Г 1400-1460 41-43 630 340
40ХМНА 1050-1100 34-35 540 280
Результаты испытаний показывают, что предел усталостной прочности образцов с железным покрытием снижается на 37,5-63,2% по сравнению с прочностью образцов без покрытия. Если пределы усталостной прочности
испытанных образцов без покрытия колеблются от 540 до 870 МПа, то пределы усталостной прочности сталей с железными покрытиями, колеблются от 280 до 370 МПа. Это доказывает влияние электроосажденного покрытия на усталостную прочность. Такие же результаты были получены и для сталей других марок.
Усталостная прочность образца из стали, не имеющего покрытия, пропорциональна пределу прочности на разрыв. Для легированных сталей усталостная прочность = 0,45Og. После электроосаждения усталостная прочность не имеет выраженной зависимости от ав и для всех сталей с пределом прочности выше 600 МПа составляет 280.. .370 МПа. Так как при изготовлении деталей с гальваническими покрытиями малопрочные материалы почти не применяют, можно приближенно определить степень снижения предела усталости для стали любой марки, с нанесенным покрытием с плотностью тока 50 А/дм и толщиной до 0,1 мм по графику приведенному на рисунке 3.
[Предел усталостной прочности стали с гальваническим покрытием Рисунок 3
Список литературы
1. Серебровский В.И., Гнездилова Ю.П., Калуцкий Е.С., Левина Е.В. Планирование эксперимента при исследовании износостойкости электроосажденных покрытий // Региональный вестник. 2016. № 2 (3). С. 38-39.
2. Агеев Е.В., Серебровский В.И. Разработка и исследование технологии восстановления и упрочнения изношенных деталей машин композиционными гальваническими покрытиями с применением в качестве упрочняющей фазы вольфрамсодержащих электроэрозионных порошков микро- и нанофракций // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2021. Т. 11. № 2. С. 42-66.
3. Калуцкий Е.С., Блинков Б.С. Влияние плотности тока на качество электроосаж-денных покрытий // В сборнике: Научное обеспечение агропромышленного производства. материалы Международной научно-практической конференции. 2014. С. 53-54.
4. Серебровский В.И., Богомолов С.А., Калуцкий Е.С. О возможности электроосаждения двухкомпонентных износостойких железомолибденовых и железовольфрамовых сплавов из хлористого железного электролита // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2014. № 5. С. 77-78.
5. Серебровский В.И., Калуцкий Е.С., Серникова О.С. Зависимость прочности элек-троосажденного железа от структуры покрытия // Современные материалы, техника и технологии. 2022. № 6 (45). С. 71-77.
6. Калуцкий Е.С., Серебровский В.И., Серникова О.С. Влияние регулировавния периодического тока на скорость осаждения электролитических покрытий // Современные материалы, техника и технологии. 2022. № 6 (45). С. 34-40.
7. Серебровский В.И., Калуцкий Е.С., Серникова О.С. Зависимость структуры элек-троосажденных бинарных покрытий на основе железа от параметров химико-термической обработки // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2023. Т. 13. № 1. С. 59-72.
8. Серебровский В.И., Калуцкий Е.С., Серникова О.С. О возможности электроосаждения вольфрама с металлами группы железа // В сборнике: ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА СЕГОДНЯ И ЗАВТРА. сборник научных статей 2-й Международной научно-технической конференции. Курская государственная сельскохозяйственная академия имени И.И. Иванова; Научно-образовательный центр «Инженер». Курск, 2023. С. 140143.
9. Восстановление деталей сельскохозяйственной техники электроосажденными сплавами железо-титан/ Калуцкий Е.С., Серебровский В.И., Серникова О.С.// Современные материалы, техника и технологии. 2023. № 1 (46). С. 47-52.
10. Влияние подготовки поверхности на прочность сцепления электроосажденных покрытий/ Серебровский В.И., Серникова О.С., Кончин В.А.// Современные материалы, техника и технологии. 2023. № 1 (46). С. 79-85.
11. Оптимизация процесса электроосаждения покрытия железо-вольфрам/ Сереб-ровский В.И., Калуцкий Е.С., Серникова О.С.// Современные материалы, техника и технологии. 2023. № 2 (47). С. 108-113.
12. Исследование износостойкости электроосажденных покрытий/ Серникова О.С., Серебровский В.И., Калуцкий Е.С.// Современные материалы, техника и технологии. 2022. № 6 (45). С. 77-82.
13. Зависимость прочности электроосажденного железа от структуры покрытия/ Серебровский В.И., Калуцкий Е.С., Серникова О.С.// Современные материалы, техника и технологии. 2022. № 6 (45). С. 71-77.
14. Влияние регулировавния периодического тока на скорость осаждения электролитических покрытий/ Калуцкий Е.С., Серебровский В.И., Серникова О.С.// Современные материалы, техника и технологии. 2022. № 6 (45). С. 34-40.
Serebrovsky Vadim Vladimirovich, Doctor of Technical Sciences, Professor1
Kalutsky Evgeniy Sergeevich, Ph.D.2
(e-mail: [email protected])
Sernikova Olga Sergeevna, postgraduate student2
(e-mail: [email protected])
1Southwestern State University
2Kursk State Agrarian University
INFLUENCE OF ELECTRODEPOSITIONED COATINGS ON FATIGUE STRENGTH OF MATERIALS
The article considers the effect of electrodeposited iron coatings on the mechanical properties of steel machine parts. Experimental data on the effect of coating thickness on fatigue strength are presented.
Keywords: electrodeposition, fatigue strength, recovery, electroplated coatings
ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ ВОССТАНОВЛЕННЫХ ДЕТАЛЕЙ Серебровский Владимир Исаевич, д.т.н., профессор (e-mail: [email protected]) Калуцкий Евгений Сергеевич, к.т.н.
Курский государственный аграрный университет, Россия Серебровский Вадим Владимирович, д.т.н., профессор (e-mail: [email protected]) Юго-Западный государственный университет, г.Курск, Россия
В статье рассмотрены основные показатели надежности, относительно деталей машин, восстановленных различными способами.
Ключевые слова: надежность, восстановление, дефекты, износ.
В процессе эксплуатации в деталях возникают различные дефекты, которые выявляются при помощи дефектоскопии. Наиболее распространены износы величиной 0,01 - 0,6 мм (рисунок 1) [1,2,3,4]. Они влекут за собой изменение размеров, геометрической формы, прочности, жесткости, массы детали, структуры материала, качества поверхности. Значительное число деталей может быть многократно восстановлено. Понятие качество восстановления деталей является комплексным и содержит в себе два взаимосвязанных понятия - качество восстановленных деталей, т.е. стандартизованное понятие качество продукции, и качество технологического процесса восстановления деталей. Качество технологического процесса восстановления определяют совокупностью свойства технологического процесса, обусловливающих возможность обеспечивать получение качественной продукции (восстановленных деталей).
Для характеристики качества восстановленных деталей применяют практически все существующие группы показателей качества продукции. Поскольку в процессе восстановления деталей никаким образом нельзя влиять на показатели транспортабельности, унификации продукции, их применение для оценки качества восстановленных деталей нецелесообразно [5,6].
Комплексным показателем назначения деталей является функциональная взаимозаменяемость, при которой одновременно с возможностью беспригоночной сборки (или замены при ремонте) создаются экономически оптимальные эксплуатационные показатели машин путем установления этих показателей с функциональными параметрами деталей и независимого изготовления (восстановления) последних по этим параметрам с точно-
