CC BY
8Технические науки
=3
Rotary_Deep-Depth_Turning_Parameters
18.Savas V., Ozay C. Analysis of the surface roughness of tangential turnmilling for machining with end milling cutter //Journal of Materials ProcessingTechnology. - 2007. - T. 186. - №. 1. - S. 279-283.URL:https:// wwwelibrary.ru/contents. asp?id=33340259
УДК 620.197
НА
DOI 10.36508/RSATU.2021.49.1.026
ВЛИЯНИЕ КОМПОНЕНТОВ ДОРОЖНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВЛАГОПОГЛОЩЕНИЕ ПЛЕНКИ ПРОТИВОКОРРОЗИОННОГО ПОКРЫТИЯ
ФАДЕЕВ Иван Васильевич, д-р техн. наук, доцент, зав. кафедрой машиноведения, Чувашский государственный педагогический университет имени И. Я. Яковлева, ivan-fadeev-2012@mail.ru
Проблема и цель. Для достижения цели исследования и ответа на поставленные вопросы было проведено изучение влияния компонентов загрязнения поверхности автомобильной дороги на вла-гопоглощение пленки пластизольной мастики Д-11А, которое влияет на долговечность ее защитных свойств.
Методология. Пробы загрязнений дорожной поверхности показали, что основными коррозионно-агрессивными компонентами в них являются ионы хлора СГ, аммония N11Т, нитратов лю3 и сульфатов 30;~ . Одним из основных свойств противокоррозионной пленки является сплошность, т.е. отсутствие в структуре микро- и макропор, о чем можно судить по ее влагопоглощению. Влияние выявленных компонентов на влагопоглощение пластизольной пленки исследовали по методу многофакторного эксперимента плана N = 2". Последовательность проведения экспериментов была следующей: на аналитических весах ВЛА-200 г-М с точностью 0,0001 г взвешивали подготовленные образцы из стали 08кп до и после нанесения покрытия, высушивали и помещали в химические стаканы емкостью 900 мл с 16 вариантами растворов. Растворы готовили исходя из концентрации активных ионов загрязнений, растворяя в 1 л дистиллированной воды NaCl - 1,404 г, NH4OH -0,0068 г, №N03 - 0,051 г, Na2S04 - 0,3905 г. Через 24, 72, 120 и 240 ч образцы вынимали из растворов, высушивали, взвешивали и гравиметрическим методом определяли влагопоглощение пленки. Результаты. По результатам экспериментов были получены уравнения зависимости влагопогло-щения от коррозионно-активных компонентов загрязнения дорожной поверхности. Заключение. Анализ уравнений показал, что при одиночном воздействии факторов на влагопогло-щение наибольшее влияние оказывают ионы СГ и 5'ОГ Ионы ш+А иМО- менее агрессивны к защитной пленке. Сочетание ионов хлора и сульфатов повышает влагоемкость пленки. Ионы нитратов и сульфатов частично тормозят влагопоглощение пленки, а в сочетании с ионами С1 ~ существенно повышают влагоемкость покрытий.
Ключевые слова: коррозия кузова, загрязнения дорожной поверхности, пленка противокоррозионного состава, влагопоглощение, многофакторный эксперимент.
Проблема и цель
Коррозионное разрушение металлических конструкций, в том числе и кузовов автомобилей, является одной из самых коварных разновидностей разрушения [1, 2]. Коррозия не всегда носит открытый характер, иногда она не видна на первый взгляд, особенно, когда протекает под лакокрасочными или противокоррозионными покрытиями. Хотя человечество имеет существенные достижения в борьбе против коррозии, но убытки от нее все еще огромны, потому что общие потери от коррозии складываются из прямых и косвенных потерь [3, 4]. Прямые потери - это потери металла от коррозии. Коррозия ежегодно «съедает» более 10 % ежегодно выплавляемого металла [5, 6]. Косвенные потери - это потери по причине поломки и простоя оборудования и машин, связанных с коррозией; нарушения технологии производственных процес-
© Фадеев И. В.
сов; аварий; снижения качества выполнения работ в соответствии с функциональным назначением машин; негативного влияния коррозии на окружающую среду и здоровье людей и другие [7, 8].
Проблема борьбы с коррозией особенно актуальна в АПК, автотранспортной отрасли, в том числе в системе сервисного обслуживания. Имеется информация [9, 10], что вследствие коррозионного разрушения мест крепления имели место случаи вырывания заднего моста от кузова при экстренном торможении, разрывания кузова на несколько частей при ДТП и т.д.
Кузов является базовой деталью легкового автомобиля. От его состояния и противокоррозионной стойкости зависит безопасность и долговечность автомобиля в целом [11. 12]. Но, к сожалению, первые очаги коррозии на кузове нового автомобиля обнаруживаются уже на третьем году , 2021 г.
эксплуатации, а коррозионные разрушения несущих элементов и лонжеронов проявляются на чет-вертом-пятом году после начала эксплуатации [13, 14]. Коррозионные разрушения кузовов автомобилей обосновываются различными объективными и субъективными причинами, к числу которых можно отнести конструкцию самого кузова, насыщенного множеством полых элементов, щелей и зазоров - идеальных мест для протекания процессов коррозии [15, 16, 17]; коррозионно-агрессивные загрязнения поверхности автомобильных дорог, атмосферы; химические реагенты, используемые в качестве противообледенителей дорог в осенне-зимний период эксплуатации; нарушение требований технологии нанесения покрытий, вызывающих подпленочную коррозию [18, 19] и т.п. На такие нижние элементы кузова, как днище, пороги, арки колес, в процессе движения автомобиля воздействуют твердые частицы, выбрасываемые колесами, которые совместно с другими коррозион-но-агрессивными реагентами загрязнения дорог вызывают разрушение защитной и лакокрасочной пленки [20].
В связи с вышеизложенным исследования,
связанные с защитои от коррозии кузовов автомобилей, являются остро востребованными и актуальными.
Цель исследования: определение степени воздействия реагентов загрязнения автомобильной дороги на влагопоглощение пленки противокоррозионного покрытия в условиях эксплуатации автомобиля.
Методология
Покрытия и детали кузова автомобиля в процессе эксплуатации подвержены действию кор-розионно-агрессивных компонентов загрязнений дорожной поверхности. Исследования их проб, взятых на пересечении улиц К. Маркса и Дзержинского г. Чебоксары с ноября 2017 года по март 2018 года, показали, что основными компонентами в них являются ионы хлора СГ, аммония JVi/^, нитратов NO: и сульфатов SO\~ (табл. 1). Выбор места отбора проб объясняется тем, что пересечение улиц К. Маркса и Дзержинского г. Чебоксары характеризуется низменной местностью, где концентрируются загрязнения дорожной поверхности, стекая вместе с талой водой.
Таблица 1 - Содержание загрязняющих компонентов в водной среде дорожной поверхности, мг-экв/дм3
№ п/п Наименование компонентов дорожного загрязнения 2017 год 2018 год Среднее
ноябрь декабрь январь февраль март
1 Ионы хлора ( ci~ ), xi 5,18 5,57 5,51 5,42 5,82 5,50
2 Ионы аммония ( NH O ), Х2 0,25 0,26 0,42 0,52 0,55 0,40
3 Ионы нитратов ( NOi ), Хз 5,00 5,30 6,20 6,50 7,0 6,0
4 Ионы сульфатов ( БО^ ), х» 22,0 23,2 24,1 24,7 26,0 24,0
В настоящее время наиболее используемым способом защиты изделий из черного металла от коррозионного разрушения является способ нанесения на поверхности изделий лакокрасочных и противокоррозионных композиций [21]. Одним из основных свойств пленки противокоррозионных составов является ее сплошность, т.е. отсутствие в ее структуре микро- и макропор, о чем можно судить по ее влагопоглощению [22, 23], в связи с чем мы исследовали зависимость влагопоглощения противокоррозионной пленки от ингредиентов за-
грязнения автомобильной дороги. Исследования проводили методом многофакторного эксперимента плана N = 24 [24, 25], что дает возможность получить несколько серий величин искомых показателей при изменении варьируемых переменных. В качестве противокоррозионного состава использовали «Пластизоль Д-11А».
Варьирование переменных производилось на двух уровнях (табл. 2), условно обозначаемых «+1» и «-1» или символами «+» и «-» (матрица плана).
Таблица 2 - Основной уровень и варьирование концентраций ингредиентов xi, Х2, хз, х
Показатели Концентрация, г/л
Xi, cl ~ X2, NH^ Хз,МО: XaSOÏ
Основной уровень 5,5 0,40 6,0 24,0
Интервал варьирования 0,32 0,15 1,0 2,0
Нижний уровень «-» 5,18 0,25 5,0 27,0
Верхний уровень «+» 5,82 0,55 7,0 26,0
Эксперименты проводили в следующей последовательности:
1) предварительно подготовленные образцы из стали 08кп взвешивались до нанесения покры-
тия и после нанесения с высушенной защитной пленкой на аналитических весах ВЛА-200 г-М с точностью 0,0001 г;
2) согласно плану эксперимента готовились
Технические науки
16 вариантов растворов в химических стаканах емкостью 900 мл, куда помещались испытуемые образцы. Количество параллельных опытов в каждом варианте было по 3; Растворы готовили исходя из максимально возможных значений концентраций активных ионов загрязнений. Для этого в 1л дистиллированной воды растворяли:
• аммиачной воды NH4OH - 0,0068 г;
• хлорида натрия NaCl - 1,404 г;
• сульфата натрия Na2SO4 - 0,3905 г;
• нитрата натрия №N03 - 0,051 г.
3) взвешивание образцов проводилось через 24, 72, 120 и 240 ч испытаний;
4) после выемки из растворв поверхности образцов сушились фильтровальной бумагой;
5) высушенные образцы взвешивались;
6) определялось влагопоглощение пленки защитного покрытия гравиметрическим методом по формуле [8]:
8 = 7 * '100% м,
где М1 - масса образцов до эксперимента, г;
М2 - масса образцов после эксперимента, г. Выбор марки стали для экспериментов обосновывается тем, что для изготовления кузовов отечественных автомобилей в основном применяют листы толщиной 0,5-1,5 мм из стали 08кп [5].
Результаты В качестве примера в таблице 3 приведены результаты экспериментов, проведенных с выдержкой образцов в течение 24 ч. Аналогичные результаты были получены по экспериментам, проведенным с выдержкой образцов в растворах в течение 72, 120 и 240 ч.
Таблица 3 - Исследование пленки противокоррозионного покрытия на влагопоглощение
методом постановки многофакторного эксперимента (через 24 часа)
№п/п Номера выхода Среднее значение Построчная дисперсия Функция отклика после исключения незначимых членов уравнения регрессии
1 2 3
1 1,7221 2,1415 1,6551 1,8396 0,2636 1,8815
2 3,0053 2,6973 2,7677 2,8234 0,1614 2,8797
3 1,6144 1,9332 1,7536 1,7671 0,1598 1,5825
4 1,6725 2,3571 1,9756 2,0017 0,3430 2,0245
5 1,9374 1,7105 1,4117 1,6865 0,2637 1,5588
6 1,4831 1,5331 1,3001 1,4388 0,1227 1,5744
7 1,4715 2,0351 1,4105 1,6390 0,3444 1,6877
8 1,2115 1,6017 0,6075 1,1402 0,5009 1,1472
9 1,5851 2,0554 1,8157 1,8187 0,2352 1,7564
10 2,4225 2,3215 2,2117 2,3186 0,1054 2,2827
11 1,2275 1,5117 1,0178 1,2523 0,2479 1,4573
12 1,7391 1,5002 1,1725 1,4706 0,2845 1,4275
13 0,9957 0,7279 0,7177 0,8138 0,1576 0,9618
14 1,1200 1,3003 2,3955 1,6053 0,6903 1,4493
15 1,0317 1,6221 0,8257 1,1598 0,4134 1,0908
16 1,2027 0,9277 0,8956 1,0087 0,1688 1,0221
Статистическую обработку результатов выполняли по методике, приведенной в [24, 25], с использованием полинома первой степени: у =еа+ вуХу +... + епхп + епххх2 + +
где у - выходной параметр изучаемого процесса;
в0, еи е2,..., е12, в13,..., в12 п „коэффициенты уравнения;
Х1, Х2,..., хп - обозначения ингредиентов загрязнения дорожной поверхности (факторы).
Зависимость влагопоглощения пленки пласти-зольной мастики от коррозионно-активных ингредиентов загрязнения дорожной поверхности и их сочетаний выражается уравнениями:
Через 24 часа: Y = 1,8815 + 2,8797 х1 - 1,5825 Х2 - 2,0245 Хз +
1,5588 Х4 - 1,5744 Х1Х2 - 1,6877 Х1Х3 + + 1,1472 Х2Х3 + 1,7564 Х1Х4 - 2,2827 Х2Х4 + 1,4573 ХзХ4 - 1,4275 Х1Х2Х3 - 0,9618 Х1Х2Х4 + + 1,4493 Х1Х3Х4 + 1,0908 Х2Х3Х4 - 1,0221 Х1Х2Х3Х4 Через 72 часа:
Y = 2,2654 + 0,1463 Х1 - 0,2675 Х2 - 0,5315 Х3 + 0,0420 Х4 - 0,2402 Х1Х2 - 0,1641 Х1ХЗ +
+ 0,0918 Х2Х3 + 0,0488 Х1Х4 - 0,1273 Х2Х4 - 0,0820 ХзХ4 + 0,0651 х1Х2Х3 - 0,0887 Х1Х2Х4 + + 0,1727 Х1Х3Х4 +0,0713 Х2Х3Х4 - 0,1014 Х1Х2Х3Х4 Через 120 часов:
Y = 2,8481 + 0,1433 Х1 - 0,2759 Х2 - 0,4168 Х3 + 0,0447 Х4 - 0,2028 Х1Х2 - 0,1707 Х1Х3 +
+ 0,0269 Х2Х3 + 0,0786 Х1Х4 - 0,1117 Х2Х4 - 0,0115 Х3Х4 + 0,0717 Х1Х2Х3 - 0,0229 Х1Х2Х4 + + 0,1641 Х1Х3Х4 + 0,0590 х2х3х4 - 0,1533 Х1Х2Х3Х4 Через 240 часов:
Y = 3,0389 + 0,1352 Х1 - 0,2498 Х2 - 0,4017 Х3 + 0,0349 Х4 - 0,1996 Х1Х2 - 0,1882 Х1Х3 +
+ 0,0137 Х2Х3 + 0,0727 Х1Х4 - 0,1060 x-x. + 0,0095 Х2Х4 + 0,0464 Х1Х2Х3 - 0,0216 Х1Х2Х4 + + 0,1846 Х1Х3Х4 + 0,0638 Х2Х4 - 0,1660 Х1Х2Х3Х4.
Заключение
Анализ полученных уравнений показывает:
- при одиночном воздействии факторов на величину влагопоглощения наибольшее влияние оказывают ионы хлора и сульфатов (коэффициенты при х1 и х4 положительны), что, по всей вероятности, связано с их активной проницаемостью в пленку покрытия;
- ионы хлора в сочетании с ионами сульфатов содействуют повышению влагоемкости пленки. При этом влияние их почти равноценно отдельному действию ионов хлора;
- если отдельные действия ионов нитратов и сульфатов частично тормозят проникновение влаги в покрытие, то совместное их действие с ионами хлора существенно повышает влагоемкость пленки покрытия.
По результатам исследования зависимости влагопоглощения пленки пластизольной мастики от коррозионно-активных ингредиентов загрязнения дорожной поверхности и их сочетаний можно резюмировать, что в сравнении с ионами и ионы и оказывают более агрессивное влияние на защитную пленку. Результаты многофакторного эксперимента свидетельствуют о многообразии влияния ингредиентов загрязнения автомобильных дорог на свойства пленки противокоррозионного состава, что обосновывается их повышенной способностью проникать в структуру пленки и вызывать на поверхности подложки подпленочную коррозию.
Для эффективной защиты кузова автомобиля от коррозионного разрушения в условиях повышенного загрязнения автомобильных дорог, включающего множество коррозионно-активных ингредиентов, необходим комплексный подход к исследованиям их суммарного влияния на свойства пленки противокоррозионного состава.
При разработке новых защитных составов необходимо учитывать действие коррозионно-агрес-сивных компонентов загрязнения поверхности автомобильных дорог, особенно в условиях города.
Список литературы
1. Розенфельд, И.Л. Защита металлов от коррозии лакокрасочными покрытиями / И.Л. Розенфельд, Ф.И. Рубинштейн, К.А. Жигалова. - М.: Химия, 1987. - 224 с. URL: https://www.studmed. ru/rozenfeld-il-rubinshteyn-fi-zhigalova-ka-zaschita-metallov-ot-korrozii-lakokrasochnymi-pokrytiyami_ f0221843f5a.html
2. Matsuda T., Kashi K.B., Jensen M., Gelling V.J. Investigation of under film corrosion using pH sensitive microcapsules // EUROCORR 2014 -Improving materials durability: from cultural heritage to industrial applications. 2014. URL: https:// cyberleninka.ru/article/n/obzor-zarubezhnogo-opyta-issledovaniy-korrozii-i-sredstv-zaschity-ot-korrozii/
3. Бышов, Н.В. Разработка нового средства для защиты сельскохозяйственных машин при хранении / Н. В. Бышов, С. Н. Борычев, И. А. Успенский, И. В. Фадеев // Техника и оборудова-
ние для села. - 2019. - №6 (264). - С. 38-42. DOI 10.33267/2072-9642-2019-6-38-42.
4. Pavlov A.A. Development of new corrosion-resistant bimetals with increased corrosion resistance prepared by electroslag surfacing technology. Chemical and Petroleum Engineering. 2017. pp. 551556. DOI: 10.1007/s10556-017-0380-0
5. Фадеев, И.В. Исследование влияния компонентов агрессивной среды дорожного полотна на коррозию днища кузова легкового автомобиля: дисс. „.канд. техн. наук: 05.22.10 / Фадеев Иван Васильевич. - М., 2010. - 222 с. URL: https:// www.dissercat.com/content/issledovanie-vliyaniya-komponentov-agressivnoi-sredy-dorozhnogo-polotna-na-korroziyu-dnishch
6. Козлов В.Г. Методы борьбы с коррозией металлов / В.Г. Козлов, И.В. Титова, А.Н. Коноплин, Н.Н. Булыгин // Фундаментальные исследования. - 2017. - № 6. - С. 53-57. URL: ttps://www.google. com/search?q=6.+Козлов+В.Г.+Методы+борьбы+с +коррозией+металлов&oq=6.%09Козлов+В.П+Ме тоды+борьбы+с+коррозией+металлов&aqs=chro me..69i57.5164j0j4&sourceid=chrome&ie=UTF-8
7. Розенфельд, И. Л. Ингибиторы коррозии / И. Л. Розенфельд. - М.: Химия, 1977. - 352 с.
8. Улучшение защитных свойств противокоррозионной мастики / И.В. Фадеев, И. А. Успенский, А.И. Ушанев [и др.] // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета имени П. А. Костычева. - 2020. - №2. - С. 96-101. DOI: 10.36508/RSATU.2020.24.10.015
9. Кузнецов Ю.И. Физико-химические аспекты защиты металлов органическими ингибиторами коррозии / Ю.И. Кузнецов // Коррозия: материалы, защита. - 2013. - № 4. - С. 26-36. URL: https:// www.elibrary.ru/item.asp?id=9951271
10. Kharitonov D.S., Ornek C., Claesson P.M., Pan J., Zharskii I.M., Sommertune J., Kurilo I.I. Corrosion inhibition of aluminum alloy aa6063-t5 by vanadates: microstructure characterization and corrosion analysis. Journal of the Electrochemical Society. 2018. Т. 165. no. 3. pp. 116-126. URL: https:// iopscience.iop.org/article/10.1149/2.0341803jes
11. Загидуллин Р.Н. Ингибиторы для защиты металлов от коррозии и наводораживания / Р.Н. Загидуллин, Т.Г. Дмитриева, Р.Ф. Ямалиев // Химическая промышленность сегодня. - 2013. - № 3. - С. 9-20. URL: https://www.elibrary.ru/download/ elibrary_18904829_47946450.pdf
12. Карякина М.И. Механизм защитного действия лакокрасочных покрытий / М.И. Карякина // Лакокрасочные материалы и их применение. -1991. - № 6. - С. 49-54.
13. Получение ингибиторов коррозии черных металлов методом физико-химического анализа / И.В. Фадеев, И. А. Успенский, Ш.В. Садетдинов [и др.] // Вестник Рязанского государственного агро-технологического университета имени П. А. Ко-стычева. - 2020. - №2. - С. 90-95. DOI: 10.36508/ RSATU.2020.83.12.014
14. Goyal M., Kumar S., Bahadur I., Verma C., Ebenso E. Organic corrosion inhibitors for industrial cleaning of ferrous and nonferrous metals in acidic solutions: A review. J. Mol. Liq. 2018,
Технические науки
256, 565- 573. URL: https://www.researchgate. net/publication/323145521_Organic_corrosion_ inhibitors_for_industrial_cleaning_of_ferrous_and_ non-ferrous_metals_in_acidic_solutions_A_review
15. Бышов, Н.В. Влияние величины зазора на скорость щелевой коррозии автотракторной техники / Н. В. Бышов, И. А. Успенский, А.А. Цымбал [и др.] // Известия АУК. - 2020. - №2 (54). - С. 236245. DOI: 10.32786/2071-9485-2020-02-32
16. Шемякин А.В. Повышение эффективности противокоррозионной защиты стыковых и сварных соединений сельскохозяйственных машин консер-вационными материалами // А.В. Шемякин, М.Б. Латышёнок, В.В. Терентьев, К.В. Гайдуков, И.В. Зарубин, А.В. Подъяблонский, С.А. Кожин, А.В. Кирилин // Известия Юго-Западного государственного университета. - 2016. - № 2 (65). - С. 87-91. URL: https://science.swsu.ru/jour/article/view/42/
17. Кузин Е.Г. Щелевая коррозия в соединениях сельскохозяйственных машин / Е.Г. Кузин // Новая наука: Проблемы и перспективы. - 2016. -№ 115-2. - С. 180-183. URL: https://www.elibrary.ru/ download/elibrary_27400621_22101113.pdf
18. Кирбятьева Т.В. Атмосферостойкие лакокрасочные покрытия для защиты от коррозии технического оборудования и металлоконструкция / Т.В. Кирбятьева // Лакокрасочные материалы и их применение. - 2001. - №1. - C. 30-33. URL: https:// catalog.belstu.by/catalog/articles/doc/9220
19. Розенфельд, И. Л. Новые методы исследования локальной коррозии / И. Л. Розенфельд, И.
-Dl
С. Данилов // Новые методы исследования коррозии металлов. - M.: Наука,1973. - С.193-201. URL: https://www.chem21.info/info/1679053/
20. Бышов, Н.В. Ингибитор коррозии металлов для использования при ремонте автотракторной техники / Н. В. Бышов, С.Д. Полищук, И. В. Фадеев [и др.] // Известия Ay^ - 2019. - №2 (54). - С. 257-262. DOI: 10.32786/2071-9485-2019-02-32
21. Кузнецов, Ю.И. Прогресс в науке об ингибиторах коррозии / Ю.И. Кузнецов // Коррозия: материалы, защита. - 2015. - № 3. - С. 12-14. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41343376
22. Смехов ФЖ Водопоглощение и водопроницаемость лакокрасочных пленок / ФМ Смехов // Лакокрасочные материалы и их применение. -1977. - № 6. - С. 37-41.
23. Smith, Richard. Protetion - 85 eXamines anticorrosion practico / Richard Smith. // Metal Constr
- 1996. - no. 1. - pp. 16-19.
24. Спиридонова A.A. Планирование эксперимента при исследовании технологического процесса / A.A. Спиридонов. - M.: Mашиностроение, 1981.
- 184 с. URL: https://www.studmed.ru/spiridonov-aa-planirovanie-eksperimenta-pri-issledovanii-tehnologicheskih-processov_859f3842315.html
25. Болдин, A.a Основы научных исследований: учебник для студ. учреждений высш. проф. образования / A.^ Болдин, ВА Mаксимов. - M.: Издательский центр «Академия», 2012. - 336 с. URL: https://www.academia-moscow.ru/ftp_share/_ books/fragments/fragment_15739.pdf
INFLUENCE OF ROAD POLLUTION COMPONENTS FOR WATER ABSORPTION OF ANTI-CORROSIVE FILM
Fadeev Ivan V., doctor of technical sciences, associate professor, head of the department of engineering, Chuvash State Pedagogical University named after I. Ya. Yakovlev, ivan-fadeev-2012@mail.ru
Problem and purpose. To achieve the goal of the study and answer the questions posed, a study was made of the influence of the components of the road surface pollution on the moisture absorption of the D-11A plastisol mastic film, which affects the durability of its protective properties.
Methodology. Samples of road surface contamination showed that the main corrosive components in them are ions of chlorine, ammonium, nitrates and sulfates. One of the main properties of anti-corrosive films is continuity, i.e. the absence of micro- and macropores in the structure, which can be judged by its moisture absorption. The influence of the identified components on the moisture absorption of the plastisol film was investigated by the method of a multifactorial experiment of the design N = 24. The sequence of experiments was as follows: on an analytical balance VLA-200 g-M with an accuracy of 0.0001 g, prepared samples of 08kp steel were weighed before and after coating, dried and placed in beakers with a capacity of 900 ml with 16 solutions. The solutions were prepared based on the concentration of active ions of contaminants, dissolving in 1 liter of distilled water NaCl - 1.404 g, NH4OH - 0.0068 g, NaNO3 - 0.051 g, Na2SO4 - 0.3905 g. After 24, 72, 120 and 240 h, the samples were taken out from solutions, dried, weighed, and the moisture absorption of the film was determined by the gravimetric method.
Results. Based on the results of the experiments, equations were obtained for the dependence of moisture absorption on the corrosive components of road surface pollution.
Conclusion. Analysis of the equations showed that with a single effect of factors on moisture absorption, ions and have the greatest influence. Ions and less aggressive to the protective film. The combination of chlorine and sulfate ions increases the moisture holding capacity of the film. Ions of nitrates and sulfates partially inhibit the moisture absorption of the film, and in combination with ions significantly increases the moisture capacity of the coatings.
Key words: body corrosion, road surface contamination, film of anticorrosive composition, moisture absorption, multifactor experiment.
Literatura
1. Rozenfel'd I.L. Zashchita metallov ot korrozii lakokrasochnymi pokrytiyami / I.L. Rozenfel'd, F.I. Rubinshteyn, K.A. Zhigalova. - M.: Khimiya, 1987. - 224 s. https://www.studmed.ru/rozenfeld-il-rubinshteyn-
13=
BecTHUK PrATy, TOM 13, №1, 2021
fi-zhigalova-ka-zaschita-metallov-ot-korrozii-lakokrasochnymi-pokrytiyami_f0221843f5a.html
2. Matsuda T, Kashi K.B., Jensen M., Gelling V.J. Investigation of under film corrosion using pH sensitive microcapsules // EUROCORR 2014 - Improving materials durability: from cultural heritage to industrial applications. 2014. https://cyberleninka.ru/article/n/obzor-zarubezhnogo-opyta-issledovaniy-korrozii-i-sredstv-zaschity-ot-korrozii/
3. Byshov, N.V. Razrabotka novogo sredstva dlya zashchity sel'skokhozyaystvennykh mashin pri khranenii / N. V. Byshov, S. N. Borychev, I. A. Uspenskiy, I. V. Fadeyev //Tekhnika i oborudovaniye dlya sela. - 2019. - №6 (264). - S. 38-42. DOI 10.33267/2072-9642-2019-6-38-42.
4. Pavlov A.A. Development of new corrosion-resistant bimetals with increased corrosion resistance prepared by electroslag surfacing technology. Chemical and Petroleum Engineering. 2017. pp. 551-556.
5. Fadeyev, I.V. Issledovaniyevliyaniyakomponentovagressivnoysredydorozhnogopolotnanakorroziyu dnishcha kuzova legkovogo avtomobilya: diss. ...kand. tekhn. nauk: 05.22.10 /Fadeyev Ivan Vasil'yevich. -M., 2010. - 222 s. https://www.dissercat.com/content/issledovanie-vliyaniya-komponentov-agressivnoi-sredy-dorozhnogo-polotna-na-korroziyu-dnishch
6. Kozlov V.G. Metodybor"by skorroziyeymetallov/V.G. Kozlov, I.V. Titova, A.N. Konoplin, N.N. Bulygin //Fundamental'nyye issledovaniya. - 2017. - № 6. - S. 53-57. ttps://www.google.com/search?q=6.+Ko3noe+ B.n+Memodbi+6opb6bi+c+Koppo3ueu+Memannoe&oq=6.%09Ko3noe+B.n+Memodbi+6opb6bi+c+Koppo3ueu +Memannoe&aqs=chrome..69i57.5164j0j4&sourceid=chrome&ie=UTF-8
7. Rozenfel'd, I. L. Ingibitory korrozii /1. L. Rozenfel'd. - M.: Khimiya, 1977. - 352 s.
8. Uluchsheniye zashchitnykh svoystv protivokorrozionnoy mastiki /I.V. Fadeyev, I. A. Uspenskiy, A.I. Ushanev [i dr.] // Vestnik Ryazanskogo gosudarstvennogo agrotekhnologicheskogo universiteta imeni P. A. Kostycheva. - 2020. - №2. - S. 96-101. DOI: 10.36508/RSATU.2020.24.10.015
9. Kuznetsov Yu.I. Fiziko-khimicheskiye aspekty zashchity metallov organicheskimi ingibitorami korrozii / Yu.I. Kuznetsov // Korroziya: materialy, zashchita. - 2013. - № 4. - S. 26-36. https://www.elibrary.ru/item. asp?id=9951271
10. Kharitonov D.S., Örnek C., Claesson P.M., Pan J., Zharskii I.M., Sommertune J., Kurilo I.I. Corrosion inhibition of aluminum alloy aa6063-t5 by vanadates: microstructure characterization and corrosion analysis. Journal of the Electrochemical Society. 2018. T. 165. no. 3. pp. 116-126. https://iopscience.iop.org/ article/10.1149/2.0341803jes
11. Zagidullin R.N. Ingibitory dlya zashchity metallov ot korrozii i navodorazhivaniya /R.N. Zagidullin, T.G. Dmitriyeva, R.F. Yamaliyev//Khimicheskaya promyshlennost' segodnya. - 2013. - № 3. - S. 9-20.
12. Karyakina M.I. Mekhanizm zashchitnogo deystviya lakokrasochnykh pokrytiy / M.I. Karyakina // Lakokrasochnyye materialy i ikh primeneniye, 1991, № 6. - S. 49-54.
13. Polucheniyeingibitorovkorroziichernykhmetallovmetodomfiziko-khimicheskogoanaliza/I.V. Fadeyev, I. A. Uspenskiy, SH.V. Sadetdinov [i dr.] // Vestnik Ryazanskogo gosudarstvennogo agrotekhnologicheskogo universiteta imeni P. A. Kostycheva. - 2020. - №2. - S. 90-95.
14. Goyal M., Kumar S., Bahadur I., Verma C., Ebenso E. Organic corrosion inhibitors for industrial cleaning of ferrous and nonferrous metals in acidic solutions: A review. J. Mol. Liq. 2018, 256, 565- 573. https://www.researchgate.net/publication/323145521_Organic_corrosion_inhibitors_for_industrial_cleaning_ of_ferrous_and_non-ferrous_metals_in_acidic_solutions_A_review
15. Byshov, N.V. Vliyaniye velichiny zazora na skorost' shchelevoy korrozii avtotraktornoy tekhniki/N. V. Byshov, I. A. Uspenskiy, A.A. Tsymbal [i dr.]//Izvestiya AUK. - 2020. - №2 (54). - S. 236-245. DOI: 10.32786 / 2071-9485-2020-02-32
16. Shemyakin A.V. Povysheniye effektivnosti protivokorrozionnoy zashchity stykovykh i svarnykh soyedineniy sel'skokhozyaystvennykh mashin konservatsionnymi materialami //A.V. Shemyakin, M.B. Latyshonok, V.V. Terent'yev, K.V. Gaydukov, I.V. Zarubin, A.V. Pod"yablonskiy, S.A. Kozhin, A.V. Kirilin // Izvestiya Yugo-Zapadnogo gosudarstvennogo universiteta. - 2016. - № 2 (65). - S. 87-91. https://science. swsu.ru/jour/article/view/42/
17. Kuzin Ye.G. Shchelevaya korroziya v soyedineniyakh sel'skokhozyaystvennykh mashin / Ye.G. Kuzin // Novaya nauka: Problemy i perspektivy. - 2016. - № 115-2. - S. 180-183.
18. Kirbyat'yeva T.V. Atmosferostoykiye lakokrasochnyye pokrytiya dlya zashchity ot korrozii tekhnicheskogo oborudovaniya i metallokonstruktsiya// Lakokrasochnyye materialy i ikh primeneniye. - 2001, №1. - C. 30-33.
19. Rozenfel'd, I. L. Novyye metody issledovaniya lokal'noy korrozii /1. L. Rozenfel'd, I. S. Danilov // Novyye metody issledovaniya korrozii metallov. - M.: Nauka,1973. - S.193-201.
20. Byshov, N.V. Ingibitor korrozii metallov dlya ispol'zovaniya pri remonte avtotraktornoy tekhniki / N. V. Byshov, S.D. Polishchuk, I. V. Fadeyev [i dr.]//Izvestiya AUK. - 2019. - №2 (54). - S. 257-262. DOI: 10.32786 / 2071-9485-2019-02-32
21. Kuznetsov, Yu.I. Progress v nauke ob ingibitorakh korrozii /Yu.I. Kuznetsov //Korroziya: materialy, zashchita. - 2015. - № 3. - S. 12-14. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41343376
22. Smekhov F. M. Vodopogloshcheniye i vodopronitsayemost' lakokrasochnykh plenok / F.M. Smekhov // Lakokrasochnyye materialy i ikh primeneniye. - 1977. - № 6. - S. 37-41.
23. Smith, Richard. Protetion - 85 examines anticorrosion practico / Richard Smith. // Metal Constr -1996. - no. 1. - pp. 16-19.
Технические науки
ы
24. Spiridonova A.A. Planirovaniye eksperimenta pri issledovanii tekhnologicheskogo protsessa / A.A. Spiridonova. - M.: Mashinostroyeniye, 1981. - 184 s. https://www.studmed.ru/spiridonov-aa-planirovanie-eksperimenta-pri-issledovanii-tehnologicheskih-processov_859f3842315.html
25. Boldin, A.P. Osnovynauchnykh issledovaniy: uchebnik dlya stud. uchrezhdeniy vyssh. prof. obrazovaniya / A.P. Boldin, V.A. Maksimov. - M.: Izdatel'skiy tsentr «Akademiya», 2012. - 336 s. https://www.academia-moscow.ru/ftp_share/_books/fragments/fragment_15739.pdf
УДК 631.33.024 DOI 10.36508/RSATU.2021.49.1.027
РЕЗУЛЬТАТЫ ТРЕХФАКТОРНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА КОМБИНИРОВАННОГО СОШНИКА ДЛЯ РАЗНОУРОВНЕВОГО ПОСЕВА СЕМЯН МЕЛКОСЕМЕННЫХ КУЛЬТУР И ВНЕСЕНИЯ
МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ
ФИРСОВ Антон Сергеевич, канд. техн. наук, доцент кафедры технологических и транспортных машин и комплексов, Тверская государственная сельскохозяйственная академия, г. Тверь, sevenrom777@yandex.ru
БЕЛЯКОВА Елена Сергеевна, ст. преподаватель кафедры технологических и транспортных машин и комплексов, Тверская государственная сельскохозяйственная академия, г. Тверь, ebelakova@ tvgsha.ru
Проблема и цель. Целью исследований рабочего органа для посева мелкосеменных культур с одновременным внесением минеральных удобрений, патент на полезную модель RU № 195476, является определение рациональных параметров и режимов работы при осуществлении технологической операции посева льна с внесением минеральных удобрений.
Методология. Основой проведения трехфакторного эксперимента является получение массива данных для обширного исследования технологического процесса посева. При планировании эксперимента составлена план-матрица с кодированием исследуемых факторов. Полученные значения качественных показателей заносятся в сводную форму, далее осуществляется статистическая обработка полученных результатов с использованием компьютерной программы Excel, входящей в пакет Microsoft Office. По результатам проведения эксперимента оформлены уравнения регрессии второго порядка. Для каждого уравнения проводится оценка по критериям Кохрена, Фишера и Стьюдента (оценивается значимость коэффициентов регрессии, проводится проверка воспроизводимости опыта и адекватности модели). Заключительным этапом обработки данных является построение поверхности отклика в декартовой системе координат XYZ с использованием компьютерной программы MathCAD 13 и STATISTIKA-10. После построения графических зависимостей осуществлялся анализ полученных поверхностей показателей.
Результаты. Результатом трехфакторного эксперимента являются полученные рациональные показатели и режимы работы сошника при проведении операции посева льна с внесением минеральных удобрений.
Заключение. Установлены рациональные параметры и режимы работы комбинированного сошника в лабораторных условиях, необходимые для дальнейшего исследования многофункционального рабочего органа сеялки в полевых опытах.
Ключевые слова: мелкосеменные культуры, трехфакторный эксперимент, лабораторные исследования, уравнения регрессии, графики зависимости, сошник, комбинированный сошник.
Введение
В настоящее время наряду с различными государственными программами по поддержке отечественного аграрного сектора огромная роль уделяется развитию посевных агрегатов и отдельных рабочих органов сеялок. Проектирование и разработка посевных агрегатов зависят от возделываемой культуры. В Тверском регионе самой распространенной и технически важной сельскохозяйственной культурой является лен [1]. Для возделывания льна необходимы специализи-
рованные посевные агрегаты, соответствующие агротехническим требованиям [2]. Таким образом, разработка многофункциональных специализированных сошников, совмещающих процесс посева, внесения минеральных удобрений и обработку почвы [3-7] является актуальной задачей. Огромную роль при создании конструкций комбинированных сошников имеет проведение лабораторных и полевых исследований [8-10].
Объекты и методы Объектом исследования является комбиниро-
© Фирсов А. С., Белякова Е. С., 2021 г
