НАУКА ОБРАЗОВАНИЯ - издательский дом

Switch to desktop

Материалы

Научная жизнь 3-2015

Полнотекстовая версия журнала

 

ИНЖЕНЕРИЯ В АПК

 

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВЫСЕВАЮЩИХ КОМПЛЕКТОВ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ПРОПАШНЫХ СЕЯЛОК

Марьин Николай Александрович, ассистент, ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет»: Россия, 355017, Ставропольский край, г. Ставрополь, пер. Зоотехнический, 12.

Лебедев Павел Анатольевич, канд. техн. наук, доцент кафедры «Технический сервис, стандартизация и метрология», ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет»: Россия, 355017, г. Ставрополь, пер. Зоотехнический, 12.

Магомедов Рабазан Алиевич, канд. техн. наук, ст. преподаватель кафедры «Технический сервис, стандартизация и метрология», ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет»: Россия, 355017, г. Ставрополь, пер. Зоотехнический, 12.

Захарин Антон Викторович, канд. техн. наук, доцент кафедры «Технический сервис, стандартизация и метрология», ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет»: Россия, 355017, г. Ставрополь, пер. Зоотехнический, 12.

Павлюк Роман Владимирович, канд. техн. наук, ст. преподаватель кафедры «Технический сервис, стандартизация и метрология», ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет»: Россия, 355017, г. Ставрополь, пер. Зоотехнический, 12.

Марьин Александр Николаевич, канд. с.-х. наук, проректор по социальным вопросам и профориентационной работе, ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет»: Россия, 355017, г. Ставрополь, пер. Зоотехнический, 12.

Лебедев Анатолий Тимофеевич, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой «Технический сервис, стандартизация и метрология», декан факультета «Механизация сельского хозяйства», ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет»: Россия, 355017, г. Ставрополь, пер. Зоотехнический, 12.

Тел.: (865-2) 35-22-82

E-mail: T707oa@rambler.ru__

Реферат. Ведущую роль в севообороте России занимают пропашные культуры, в частности подсолнечник. Получение высокой урожайности данной культуры связано с качеством ее посева. В статье приведены теоретические обоснования и вытекающие из них практические советы по наиболее эффективной эксплуатации пневматических пропашных сеялок, ключевыми в которых являются высевающие компоненты. Представлена зависимость надежности процесса высева подсолнечника от наработки для серийного высевающего комплекта. Осуществление посева пропашных культур преимущественно производится посредством пневматических вакуумных пропашных сеялок и проводится, как правило, в сжатые агротехнические сроки, и поэтому требуется практически 100%-ная надежность техники. Для оценки эффективности технологических процессов авторы статьи предлагают воспользоваться основами теорий вероятности и надежности. Анализируется теоретическая вероятность безотказной работы серийного высевающего комплекта в зависимости от его наработки. Предлагается оценивать контроль качества процесса высева через показатель фактической результативности, характеризующий надежность технологических процессов как отношение случаев надежных применений объекта к ненадежным и, соответственно, позволяющий точно определить относительный размер территории высева с нарушением агротехнических норм. На основании экспериментальных данных исследователями были получены следующие зависимости от наработки серийного высевающего комплекта: зависимость износа исследуемого высевающего комплекта, зависимость нарушения распределения семян, зависимость надежности процесса высева. Износ высевающего комплекта увеличивает вероятность отказа оборудования (недосев, пересев, отклонение от нормы при распределении семян). Представлены величины суммарного выбраковочного износа, максимально исключающие пересев и недосев семян при надежности процесса высева 80–90%.

Ключевые слова: отказ, 2 анаработка, эксперимент, износ, надежность, фактическая результативность процесса, качество.

 

THEORETIC PREREQUISITES AND PRACTICAL RECOMMENDATIONS ON THE USAGE OF SOWING KITS OF PNEUMATIC CULTIVATING SOWING MACHINES

Mar’in Nikolay Aleksandrovich, assistant lecturer, Stavropol’ State agrarian university. Russia.

Lebedev Pavel Anatol’evich, Cand. of Tech. Sci., Ass. Prof. of “Technical service, standardization and metrology” department, Stavropol’ State agrarian university. Russia.

Magomedov Rabazan Alievich, Cand. of Tech. Sci., senior lecturer of “Technical service, standardization and metrology” department, Stavropol’ State agrarian university. Russia.

Zakharin Anton Viktorovich, Cand. of Tech. Sci., Ass. Prof. of “Technical service, standardization and metrology” department, Stavropol’ State agrarian university. Russia.

Pavlyuk Roman Vladimirovich, Cand. of Tech. Sci., senior lecturer of “Technical service, standardization and metrology” department, Stavropol’ State agrarian university. Russia.

Mar’in Aleksandr Nikolaevich, Cand. of Agr. Sci., pro-rector for social work and professional orientation, Stavropol’ State agrarian university. Russia.

Lebedev Anatoly Timofeevich, Dr. of Tech. Sci., Prof., head of “Technical service, standardization and metrology” department, dean of “Mechanization of agriculture” faculty, Stavropol’ State agrarian university. Russia.

Keywords: failure, operating time, experiment, wear, reliability, actual performance, sowing quality.

Abstract. Tilled crops, in particular the sunflower, play the leading role in Russia’s crop turnover. High yield of sunflower is connected with the quality of sowing it. The article presents the theoretic substantiations and the resulting pieces of practical advice on the most effective operation of pneumatic seed drills, the key components of which are the seeding ones. It demonstrates the dependence between the reliability of sunflower seeding process and the running time of a serial seeding kit. The seeding of tilled crops is primarily carried out by means of pneumatic vacuum seed drills and is normally performed against tight agro-engineering deadlines. Thus, a practically 100% reliability of machinery is required. In order to assess the effectiveness of technological processes, the authors of the article suggest using the foundations of probability and reliability theories. The work analyzes the theoretic probability of no-failure operation of a serial seeding kit depending on the time of its operation. It suggests assessing the control of seeding process quality through the parameter of actual productivity, which characterizes the reliability of technological processes as the ratio of reliable and unreliable applications of an object, thus making it possible to determine precisely the relative size of seeding territory with the violation of agro-engineering norms. Based on experimental data, the researchers have derived the dependences between the running time of a serial seeding kit and the following: the wear of the studied seeding kit, seed distribution errors, seeding process reliability. The wear of the seeding kit increases the probability of equipment failure (underseeding, overseeding, deviations from the norms of seed distribution). The article presents the values of total discard wear, which allow the maximum elimination of underseeding and overseeding coupled with the 80–90% reliability of the seeding process.

 

REFERENCES

1. Lebedev A. T., Valuev N. V., Mar'in N. A., Zakharin A. V. Vliyanie iznosa detaley vysevayushchego komplekta pnevmaticheskoy seyalki na kachestvo poseva propashnykh kul'tur [Influence of the wear of parts of the seeding kit of a pneumatic seed drill on the quality of seeding tilled crops]. Vestnik APK Stavropol'ya – Herald of Stavropol territory AIC. 2014, No. 2(14). Pp. 65–70. (in Russ.)

2. Shpaar D., Ginapp Kh., Shcherbakov V. et al. Yarovye maslichnye kul'tury [Spring oilseeds]. Ed. by V. A. Shcherbakov. Minsk, Fulinform, 1999. 288 p.

3. Lebedev A. T., Mar'in N. A., Kaa A. V. Issledovanie neravnomernosti iznosa doziruyushchikh diskov vysevayushchikh apparatov propashnykh seyalok [Study of the unevenness of wear of dosing discs of seed drill seeding machines]. Vestnik APK Stavropol'ya – Herald of Stavropol territory AIC. 2011, No. 4. Pp. 38–42. (in Russ.)

4. Lebedev A. T., Mar'in N. A., Mar'in A. N., Lebedev P. A., Pavlyuk R. V., Koroleva E. N. Vliyanie sostava pochv na effektivnost' raboty i iznos par treniya vysevayushchego apparata [Influence of soil composition on the operational effectiveness and wear of friction pairs of seeding machines]. Sb. nauch. trudov SWorld - SWorld coll. of scient. works. 2013, vol. 11. Pp. 91–95. (in Russ.)

5. Zverev G. Ya. Otsenka nadezhnosti izdeliya v protsesse ekspluatatsii [Assessment of product reliability in the process of its operation]. Moscow, KomKniga, 2006. 96 p.

6. Ostreykovsky V. A. Teoriya nadezhnosti [Reliability theory]. 2nd ed., corr. Moscow, Vysshaya shkola, 2008. 463 p.

7. Puchin E. A., Novikov V. S., Ochkovsky N. A. et al. Tekhnologiya remonta mashin [Technology of machine repairs]. Ed. by E. A. Puchin. Moscow, KolosS, 2007. 487 p.

8. Kravchenko I. N., Zorin V. A., Puchin E. A., Bondareva G. I. Osnovy nadezhnosti mashin : ucheb. posobie dlya vuzov [Foundations of machine reliability: course book for universities]. P. I. Moscow, 2007. 224 p.

9. Kravchenko I. N., Zorin V. A., Puchin E. A., Bondareva G. I. Osnovy nadezhnosti mashin : ucheb. posobie dlya vuzov [Foundations of machine reliability: course book for universities]. P. II. Moscow, 2007. 260 p.

10. Lebedev A. T. Resursosberegayushchie napravleniya povysheniya nadezhnosti i effektivnosti tekhnologicheskikh protsessov v APK : monografiya [Resource-saving directions of raising the reliability and effectiveness of technological processes in AIC: monograph]. Stavropol, AGRUS, 2012. 376 p.

 

 

ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОГО СПОСОБА ОБРАБОТКИ ШЕЕК АЗОТИРОВАННЫХ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ

Гафиятуллин Асхат Асадуллович, канд. техн. наук, доцент кафедры «Сервис транспортных систем», Набережночелнинский институт (филиал) ФГАОУ ВПО «Казанский (Приволжский) федеральный университет»: Россия, 423812, Республика Татарстан, г. Набережные Челны, просп. Cююмбике, 10а.

Галиев Рафиф Кашфалович, гл. инженер, Завод двигателей ОАО «КАМАЗ»: Россия, 423808, Республика Татарстан, г. Набережные Челны, ул. Мусы Джалиля, 29.

Кулаков Александр Тихонович, д-р техн. наук, профессор, Набережночелнинский институт (филиал) ФГАОУ ВПО «Казанский (Приволжский) федеральный университет»: Россия, 423812, Республика Татарстан, г. Набережные Челны, просп. Cююмбике, 10а.

Тел.: (855-2) 58-88-94

E-mail: alttrak09@mail.ru

Реферат. В двигателях КамАЗ имеют место многочисленные механические дефекты, проявляющиеся при работе коленчатых валов (деформации коленвала, трещины на коренных или шатунных шейках, проворачивание вкладышей, ослабление резьбы под болты крепления маховика и др.). В статье анализируются причины возникающих поломок деталей двигателя. В новых поколениях двигателей КамАЗ применяются азотированные коленчатые валы. Азотирование значительно повышает прочность деталей, но одновременно снижает их ремонтопригодность. Для сравнения эффективности разных видов поверхностного упрочнения авторами были проведены исследования микротвердости коленчатых валов. При работе возникает необходимость перешлифовки коленчатого вала, однако при глубине азотированного слоя до 0,4 мм и ремонтных размерах шеек и вкладышей, предусматривающих перешлифовывание на 0,5 мм по диаметру (0,25 мм на сторону), коленчатый вал с азотированием допускает одно перешлифовывание. Повторное упрочнение азотированием в условиях эксплуатации ввиду его сложности и отсутствия оборудования невозможно, деталь становится неремонтопригодной и поступает в утиль. Представлен анализ примене- ния азотированных коленчатых валов двигателя КамАЗ-7403, их эксплуатационной надежности и неудовлетворительной ремонтопригодности вследствие затрудненности удаления азотированного слоя при ремонте. Предложенный в работе способ снятия азотированного слоя, основанный на электроэрозионной обработке, упрочнении токами высокой частоты и последующей обработке шеек, опробованный с применением специально изготовленного электрода из графита, позволяет предотвратить проявления механических дефектов и обеспечить ремонтопригодность таких коленчатых валов, повысив тем самым эффективность эксплуатации двигателя КамАЗ-7403.

Ключевые слова: коленчатый вал, термообработка, азотирование, электроэрозионная обработка.

 

USAGE OF ELECTROEROSION METHOD OF TREATING NITRATED CRANKSHAFT JOURNALS

Gafiyatullin Askhat Asadullovich, Cand. of Tech. Sci., Ass. Prof. of “Service of transport systems” department, Naberezhnye Chelny branch of Kazan (Volga) federal university. Russia.

Galiev Rafif Kafshalovich, head engineer, “KAMAZ” JSC engine plant. Russia.

Kulakov Aleksandr Tikhonovich, Dr. of Tech. Sci., Prof., Naberezhnye Chelny branch of Kazan (Volga) federal university. Russia.

Keywords: crankshaft, heat treatment, nitration, electroerosion treatment.

Abstract. As can be seen from the experience of operation, KamAZ engines contain numerous mechanical defects, which are manifested in the operation of crankshafts (crankshaft deformations, cracks on crankshaft and connecting rod journals, cranking liners, weakening of flywheel bolts thread, etc.). The work analyzes the causes of failure of engine parts. The new generation of KamAZ engines uses nitrated crankshafts. Nitration significantly improves the strength of parts, but lowers their repairability. In order to compare the effectiveness of different types of surface hardening, the authors carry out research into the microhardness of crankshafts. The operation of a crankshaft may require its repolishing; however, the nitrated layer depth of up to 0.4 mm and the repair sizes of journals and liners, which allow 0.5 mm repolishing diameter (0.25 mm per side), permit only one repolishing of nitrated crankshaft. Repeated nitration hardening in operational conditions is impossible due to its complexity and the absence of equipment. Thus, the part becomes unrepairable and is disposed of. The article presents the analysis of using nitrated crankshafts of KamAZ 7403 engine, their operational reliability and unsatisfactory repairability caused by the difficulty of removing nitrated layer during repair work. The suggested method of removing nitrated layer based on electroerosive processing, hardening with high-frequency currents and subsequent treatment of journals, which was tested with the usage of a specially produced graphite electrode, makes it possible to prevent the appearance of mechanical defects and ensure the repairability of such crankshafts, thus raising the effectiveness of KamAZ-7403 engine operation.

 

REFERENCES

1. Avdon'kin F. N. Optimizatsiya izmeneniya tekhnicheskogo sostoyaniya avtomobilya v protsesse ekspluatatsii [Optimization of changes in the technical state of an automobile in the course of its operation]. Moscow, Transport, 1993. 350 p.

2. Denisov A. S. Osnovy formirovaniya ekspluatatsionno-remontnogo tsikla avtomobiley [Foundations of forming the operational-repair cycle of automobiles]. Saratov, Saratovsk. gos. tekh. un-t, 1999. 352 p.

3. Denisov A. S., Kulakov A. T. Analiz prichin ekspluatatsionnykh razrusheniy shatunnykh vkladyshey [Analysis of the causes of operational destruction of crankshaft liners]. Dvigatelestroenie - Engine building. 1981, No. 9. Pp. 37–40. (in Russ.)

4. Denisov A. S., Kulakov A. T. Izmenenie usloviy smazki shatunnykh podshipnikov v protsesse ekspluatatsii avtomobil'nogo dizelya [Change in the conditions of connecting rod bearings lubrication in the course of automobile diesel operation]. Dvigatelestroenie - Engine building. 1986, No. 4. Pp. 44–46. (in Russ.)

5. Rukovodstvo po ekspluatatsii, tekhnicheskomu obsluzhivaniyu i remontu dvigateley 740.11-240; 740.13-260; 740.14-300 [Manual on the operation, technical service and repair of engines 740.11-240; 740.13-260; 740.14-300]. Naberezhnye Chelny, OAO “KAMAZ’, 2001. 131 p.

6. Rukovodstvo po ekspluatatsii dvigateley KamAZ ekologicheskikh klassov EVRO-2 i EVRO-3 [Manual on the operation of KamAZ engines of EVRO-2 and EVRO-3 ecological classes]. Naberezhnye Chelny, OAO “KAMAZ”, 2001. 125 p.

7. Chernyshov G. D., Sozinov G. I., Krotov V. M., Beschastnov V. A. Remont dvigateley YaMZ [Repairs of YaMZ engines]. Moscow, Transport, 1974. P. 21, 30.

8. Galiev R. K., Kulakov A. T., Denisov A. S., Gafiyatullin A. A. Pat. 2487002 RF. Sposob remonta uprochnennykh azotirovaniem sheek kolenchatykh valov dvigateley vnutrennego sgoraniya [Pat. 2487002 RF. Method of repairing the nitrated crankshaft journals of internal combustion engines]. Publ. on 10.07.13, Bul. No. 10. 5 p.

9. Issledovanie remontoprigodnosti kolenchatykh valov dvigateley KamAZ. Tekhnicheskiy otchet NTTs «KamAZ» [Study of the repairability of crankshafts of KamAZ engines. Technical report of STC “KamAZ”]. Naberezhnye Chelny, 2004. 56 p.

10. Denisov A. S., Kulakov A. T., Svetlichnyy N. I., Gafiyatullin A. A. Sovershenstvovanie konstruktsii kolenchatogo vala na usloviya ikh smazki [Improvement of crankshaft design on the conditions of its lubrication]. Dvigatelestroenie – Engine building. 2003, No. 3. Pp. 24–26. (in Russ.)

 

 

ПОВЫШЕНИЕ УСТАЛОСТНОЙ ПРОЧНОСТИ ДЕТАЛЕЙ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, РАБОТАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ ВЫСОКОЙ ТЕМПЕРАТУРНОЙ НАПРЯЖЕННОСТИ

Чекмарев Василий Васильевич, канд. техн. наук, доцент кафедры «Технический сервис и технология конструкционных материалов», ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова»: Россия, 410012, г. Саратов, Театральная пл., 1.

Межецкий Геннадий Дмитриевич, д-р техн. наук, профессор кафедры «Механика и инженерная графика», ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова»: Россия, 410012, г. Саратов, Театральная пл., 1.

Тел.: (845-2) 23-32-92

E-mail: mig@sgau.ru

Реферат. В связи с задачами эффективного импортозамещения и обеспечения продовольственной безопасности Российской Федерации сегодня остро стоят вопросы повышения эффективности использования дизельного двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Долговечность дорогостоящих деталей ДВС возможна, в частности, на основе улучшения технологий ремонта. В статье рассматривается актуальность восстановления головок цилиндров дизелей ЯМЗ-236, ЯМЗ-238НБ, ЯМЗ-240 с таким дефектом, как термоусталостные трещины в межклапанных перемычках, возникающие в головках цилиндров двигателей на различных глубинах. Данный дефект плохо поддается выявлению на ранних стадиях, а образующиеся трещины согласно техническим требованиям являются критерием для выбраковки головок. Приводятся способы восстановления головок блока цилиндров с термоусталостным разрушением (постановка фигурных вставок, различные способы заварки, штифтовой способ и др.), их преимущества и недостатки, сфера применения, анализируются экспериментальные данные тезометрирования и термометрирования головок цилиндров. Представлены граничные условия работы тепловоспринимающей поверхности головки цилиндров и результаты расчетов температур, температурных напряжений и деформаций головки цилиндров дизеля ЯМЗ-238НБ при работе на номинальном режиме в серийном варианте и при выполнении деконцентраторов напряжений. Приводятся результаты анализа полученных данных и сравнительных лабораторных испытаний и исследования термоусталостной прочности головок цилиндров на 3D-модели с использованием программных продуктов ANSYS Workbench. Результаты лабораторных испытаний, проведенных на установке электроконтактного нагрева, показывают, что нанесение деконцентраторов напряжений позволило увеличить термоусталостную прочность головок цилиндров в 3,5–4 раза, что доказывает высокую эффективность предложенного метода.

Ключевые слова: термоусталостная прочность, головка цилиндров, термоусталостная трещина, способ восстановления, деконцентратор напряжений.

 

INCREASING THE FATIGUE RESISTANCE OF INTERNAL COMBUSTIONENGINE PARTS OPERATING UNDER HIGH TEMPERATURE STRESS

Chekmarev Vasily Vasil’evich, Cand. of Tech. Sci., Ass. Prof. of “Technical service and technology of construction materials” department, Saratov State agrarian university named after N. I. Vavilov. Russia.

Mezhetsky Gennady Dmitrievich, Dr. of Tech. Sci., Prof. of “Mechanics and engineering graphics” deparment, Saratov State agrarian university named after N. I. Vavilov. Russia.

Keywords: thermal fatigue resistance, cylinder head, thermal fatigue crack, restoration method, stress deconcentrator.

Abstract. The issues of raising the effectiveness of using a diesel internal combustion engine (DICE) are currently pressing due to the tasks of effective import replacement and provision of food safety of the Russian Federation. The durability of expensive ICE parts may be obtained, in particular, on the basis of improving repair technologies. The work studies the topicality of restoring cylinder heads of ЯМЗ-236, ЯМЗ-238НБ, ЯМЗ-240 diesels with such a defect as thermal fatigue cracks in intervalve seals, which appear in the heads of engine cylinders on different depths. This defect is difficult to discover at an early stage. According to technical requirements, the cracks are the criterion for discarding the heads. The article lists the methods of restoring cylinder block heads with thermal fatigue damage (installing figured inserts, different types of welding, pin method, etc.), discusses their advantages and drawbacks, sphere of application, analyzes the experimental data of strain and temperature measurement in cylinder heads. It presents the border operation conditions of the heat receiving surface of a cylinder head and the results of calculating temperatures, temperature strains and deformations of the cylinder head of ЯМЗ-238НБ diesel in the course of the operation of its serial variant in nominal mode and under stress deconcentrators usage. The work gives the results of obtained data analysis, as well as of comparative laboratory tests and the study of thermal fatigue resistance of cylinder heads on a 3D model with the usage of ANSYS Workbench software. The results of laboratory tests carried out in an electrocontact heating unit show that the application of stress deconcentrators has made it possible to raise the thermal fatigue resistance of cylinder heads by 3.5–4 times. This proves the high effectiveness of the suggested method.

 

REFERENCES

1. Chekmarev V. V. Tekhnologiya povysheniya ustalostnoy prochnosti golovok tsilindrov DVS [Technology of raising the fatigue resistance of ICE cylinder heads]. Nauchnoe obozrenie – Science Review. 2011, No. 5. Pp. 338–346. (in Russ.)

2. Rezenblit G. B. Teploperedacha v dizelyakh [Heat transfer in diesels]. Moscow, 1977. 130 p.

3. Kostin A. K., Larionov V. V., Mikhaylov L. I. Teplonapryazhennost' dvigateley vnutrennego sgoraniya [Thermal strain of internal combustion engines]. Leningrad, Mashinostroenie, 1979. 222 p.

4. Stefanovsky B. S. Teplonapryazhennost' detaley bystrokhodnykh porshnevykh dvigateley [Thermal strain of high-speed piston engines]. Moscow, Mashinostroenie, 1978. 128 p.

5. Koshkin V. K. Metod opredeleniya granichnykh usloviy dlya organov gazoraspredeleniya DVS s uchetom ikh soprotivleniya teploperedache i nestatsionarnosti istecheniya [Method of determining the boundary conditions for ICE gas distribution organs with the consideration of their resistance to heat transfer and outflow non-stationarity]. Dvigatelestroenie – Engine building. 1979, No. 9. Pp. 52–56. (in Russ.)

6. Rezenblit G. B., Gulyansky L. G. Issledovanie kontaktnogo teploobmena mezhdu klapanom i sedlom kryshki tsilindrov [Study of contact heat transfer between the valve and cylinder cover saddle]. Dvigatelestroenie – Engine building. 1979, No. 9. Pp. 89–93. (in Russ.)

 

 

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ТВЕРДОСПЛАВНЫХ ЧЕРВЯЧНЫХ ФРЕЗ СРЕДСТВАМИ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ОБРАБОТКИ

Домнин Петр Валерьевич, канд. техн. наук, доцент, ФГБОУ ВПО «Московский государственный технологический университет "СТАНКИН"»: Россия, 127055, г. Москва, Вадковский пер., 3а.

Гарифуллин Айрат Анфасович, аспирант, ФГБОУ ВПО «Московский государственный технологический университет "СТАНКИН"»: Россия, 127055, г. Москва, Вадковский пер., 3а.

Тел.: (499) 973-30-66

E-mail: domnin@rambler.ru

Реферат. Согласно ГОСТ 10331-81 твердосплавные червячные фрезы предназначены для скоростного зубофрезерования методом обкатки зубчатых колес из различных материалов конструкционных и труднообрабатываемых сталей, сплавов, чугунов, цветных металлов и неметаллических материалов. В статье рассмотрен процесс электроэрозионной обработки твердосплавной мелкомодульной червячной фрезы. Данная фреза имеет диаметр 12 мм и толщину от 4 до 16 мм в зависимости от характеристик нарезаемого профиля и геометрии зубьев и изготавливается из заготовки спеченного твердого сплава марки ВК8 (92% – карбид вольфрама, 8% – кобальт). При проведении исследования была использована специальная заготовка для фрезы, выполненная в виде трубы, которая разрезается на кольца на электроэрозионном станке с последующим формированием стружечных канавок будущей червячной фрезы и образованием зубьев. Затем на специальном шлифовальном станке алмазными кругами формируется профиль зубьев червячной фрезы. В рамках этой же операции фор- мируется задняя поверхность инструмента, которая имеет форму вантовой архимедовой спирали. На основании проведенного исследования и анализа опыта применения электроэрозионной обработки сделан вывод, что процесс электроэрозионной обработки твердосплавных инструментов является перспективным и характеризуется комплексной взаимосвязью параметров процесса электроэрозии и специфики конструкции режущего инструмента включающей геометрию, шероховатость и физико-химические характеристики поверхностного слоя. Электроэрозия признается более эффективной по сравнению с традиционными методами обработки твердого сплава из-за его высокой твердости. Для внедрения данного метода на практике приводятся рекомендуемые режимы электроэрозионной обработки и их влияние на шероховатость и эксплуатационные показатели фрезы.

Ключевые слова: формообразование, обработка, инструмент, червячная фреза, технология изготовления инструмента, твердый сплав.__

 

PRODUCTION OF HARD-ALLOY HOBS BY ELECTRICAL DISCHARGE MACHINING

Domnin Petr Valer’evich, Cand. of Tech. Sci., Ass. Prof., Moscow State technological university “STANKIN”. Russia.

Garifullin Аyrat Аnfasovich, postgraduate student, Moscow State technological university “STANKIN”. Russia.

Keywords: forming, machining, tool, hob, tool manufacturing technology, hard alloy.

Abstract. According to ГОСТ 10331-81, carbide hobs are meant for high-speed hobbing of structural and hard steels, alloys, cast irons, non-ferrous metals and non-metal materials with the help of the method of running cogwheels of various materials. The article examines the process of electroerosion processing of a fine-grained carbide hob. The hob is 12 mm in diameter and 4 to 16 mm thick depending on the properties of the cut profile and the geometry of cogs. It is made from a blank of sintered carbide of ВК8 make (92% – wolfram carbide, 8% – cobalt). The study used a special hob blank in the shape of a tube, which is cut into rings in an electroerosion machine with the subsequent forming of chip flutes of the future hob and the shaping of cogs. Then, the cog profile of the hob is formed in a special polishing machine with diamond circles. The same operation also includes the formation of the back surface of the instrument, which is shaped as a helical Archimedean coil. Based on the undertaken research and the analysis of the experience electroerosion processing usage, the work comes to the conclusion that the process of electroerosion processing of carbide instruments is a promising one and is characterized by a complex interconnection of the parameters of electroerosion process and the specificity of cutting instrument design. The latter includes geometry, roughness and physicalchemical characteristics of the surface layer. Electroerosion is deemed more effective in comparison with the traditional methods of carbide processing due to its high hardness. The article suggests electroerosion modes and describes their influence on the roughness and operational parameters of the hob for the purpose of introducing the method into operational practice.

 

REFERENCES

1. Petukhov Yu. E. Formoobrazovanie chislennymi metodami [Shaping with numerical methods]. Moscow, Yanus-K, 2004. 198 p.

2. Petukhov Yu. E., Kolesov N. V., Yurasov S. Yu. Zadachi po formoobrazovaniyu pri obrabotke rezaniem [Tasks of shaping with the help of cutting]. Vestnik mashinostroeniya – Machine-building herald. 2014, No. 3. Pp. 65–71. (in Russ.)

3. Petukhov Yu. E., Vodovozov A. A. Matematicheskaya model' krivolineynoy rezhushchey kromki spiral'nogo sverla s postoyannoy stoykost'yu tochek rezhushchey kromki [Mathematical model of the curvilinear cutting edge of a spiral drill with the constant speed of cutting edge points]. STIN - STIN. 2014, No. 3. Pp. 8–11. (in Russ.)

4. Petukhov Yu. E., Domnin P. V. Opredelenie zadnikh kinematicheskikh uglov pri obrabotke vintovykh fasonnykh poverkhnostey standartnymi frezami pryamogo profilya [Determination of back kinematic angles in processing spiral shaped surfaces with standard straight profile cutters]. Vestnik MGTU Stankin – MSTU Stankin Herald. 2014, No. 2(29). Pp. 27–33. (in Russ.)

5. Petukhov Yu. E. Proektirovanie instrumentov dlya obrabotki rezaniem detaley s fasonnoy vintovoy poverkhnost'yu na stadii tekhnologicheskoy podgotovki proizvodstva [Designing instruments for cutting parts with spiral shaped surface at the stage of technological preparation of production]. Extended abstract of Doct. Diss. (Tech. Sci.). Moscow, 2004. (in Russ.)

6. Domnin P. V. Razrabotka protsessa formoobrazovaniya fasonnykh vintovykh poverkhnostey instrumentov na osnove primeneniya standartnykh kontsevykh i tortsevykh frez [Development of the process of forming spiral shaped surfaces of tools on the basis of using standard face and end mills]. Extended abstract of Ph. D. Diss. (Tech. Sci.). Moskovskiy gosudarstvennyy tekhnologicheskiy universitet, Moscow, 2012. (in Russ.)

7. Petukhov Yu. E. Proektirovanie proizvodyashchey instrumental'noy i iskhodnoy poverkhnostey na osnove metodov mashinnogo modelirovaniya [Designing the producing instrumental and source surfaces based on machine modeling methods]. Extended abstract of Ph. D. Diss. (Tech. Sci.). Moscow, 1984. (in Russ.)

8. Petukhov Yu. E., Domnin P. V. Pat. RUS 2447972. Sposob formoobrazovaniya fasonnykh vintovykh poverkhnostey [Pat. RUS 2447972. Method of shaping spiral shaped surfaces]. 24.06.2010.

9. Petukhov Yu. E., Vodovozov A. A. Pat. RUS 2466845. Sposob zatochki zadnikh poverkhnostey sverl [Pat. RUS 2466845. Method of sharpening the back surfaces of drills]. 29.03.2011.

10. Petukhov Y. E., Vodovozov A. A. Curvilinear cutting edge of a helical bit with uniform life. Russian Engineering Research. 2014, vol. 34, No. 10. Pp. 645–648.

11. Petukhov Y. E., Domnin P. V. Shaping precision in machining a screw surface. Russian Engineering Research. 2011, vol. 31, No. 10. Pp. 1013–1015.

12. Petukhov Y. E., Kolesov N. V., Yurasov S. Y. Geometric shaping in cutting. Russian Engineering Research. 2014, vol. 34, No. 6. Pp. 374–380.

13. Mokhovikov A. A., Ignat'ev A. S., Korchuganov S. V. Vliyanie nanostrukturizatsii poverkhnostnogo sloya metallokeramicheskogo splava na ego iznosostoykost' [Influence of nano- structuring of the surface layer of cermet alloy on its wear resistance]. Nauchnoe obozrenie – Science Review. 2013, No. 5. Pp. 61–65. (in Russ.)

 

 

МЕХАНИЗАЦИЯ ЖИВОТНОВОДСТВА

 

ВЛИЯНИЕ МАШИННОГО ДОЕНИЯ НА СЕКРЕЦИЮ МОЛОКА У КОРОВ

Краснов Иван Николаевич, д-р техн. наук, профессор, Азово-Черноморский инженерный институт ФГБОУ ВПО «Донской государственный аграрный университет» в г. Зернограде: Россия, 347740, Ростовская обл., г. Зерноград, ул. Ленина, 21.

Краснова Александра Юрьевна, канд. техн. наук, доцент, Азово-Черноморский инженерный институт ФГБОУ ВПО «Донской государственный аграрный университет» в г. Зернограде: Россия, 347740, Ростовская обл., г. Зерноград, ул. Ленина, 21.

Макаренко Андрей Сергеевич, аспи- рант, Азово-Черноморский инженерный институт ФГБОУ ВПО «Донской государственный аграрный университет» в г. Зернограде: Россия, 347740, Ростовская обл., г. Зерноград, ул. Ленина, 21.

Тел.: (863-59) 4-13-65

E-mail: achgaa@achgaa.ru

Реферат. В статье рассматривается процесс машинного доения коров с точки зрения повышения его эффективности и увеличения срока продуктивного использования животных. В частности, ставилась задача изучения механизма интенсивности молочной секреции и степени зависимости лактации от доильных раздражителей. Установлено, что при ручном давлении происходит более полное извлечение молока из вымени коров и, следовательно, сокращается количество остаточного молока в вымени животных. Сравнительный анализ силы давления на разные участки вымени различных доильных аппаратов («Волга», ДА-2М, «Доярка») показал, что при использовании аппаратов выдавливающего типа, как и при ручном доении, в отличие от аппаратов отсасывающего типа, происходит гормонально регулируемое включение механизма усиленной секреции молока сразу после доения, что повышает эффективность процесса доения в целом. Также проводилась серия опытов по изучению динамики секреции молока и измерению содержания остаточного молока в вымени коров при ручном и машинном доении с включением и выключением стимулов доения. Установлено, что в секреции молока у коров имеют место две фазы, регулируемые гуморально-гормональным механизмом животного по принципу обратной связи. Первая обеспечивает относительно равномерную по времени секрецию молока с образованием 70–80% разового надоя, вторая отличается увеличенной скоростью секреции в первые 3–4 ч после доения и требует интенсивных доильных раздражений. Полу-ченная закономерность открывает новое направление в совершенствовании доильной техники, позволяя в различные временные промежутки выбирать машинный или ручной режим доения как наиболее эффективный.

Ключевые слова: машинное доение, доильные аппараты, доильные раздражения, секреция молока.

 

INFLUENCE OF MACHINE MILKING ON MILK SECRETION IN COWS

Krasnov Ivan Nikolaevich, Dr. of Tech. Sci., Prof., Azov-Black sea engineering institute of Don State agrarian university (Zernograd). Russia.

Krasnova Aleksandra Yur’evna, Cand. of Tech. Sci., Ass. Prof., Azov-Black sea engineering institute of Don State agrarian university (Zernograd). Russia.

Makarenko Andrey Sergeevich, postgraduate student, Azov-Black sea engineering institute of Don State agrarian university (Zernograd). Russia.

Keywords: machine milking, milking apparatuses, milking irritations, secretion of milk.

Abstract. The article examines the process of machine milking of cows from the point of raising its effectiveness and increasing the term of productive use of animals. In particular, it sets the goal of studying the mechanism of milk secretion intensity and the level of lactation dependence on milking stimuli. It has been determined that manual pressure leads to a more complete extraction of milk from cow udder, thus decreasing the amount of remaining milk in it. The comparative analysis of pressure power of various milking machines (“Volga”, DA-2M, “Doyarka”) on different parts of the udder has shown that the usage of extrusive type machines, as well as manual milking, unlike the usage of sucking type equipment, starts the hormonally regulated mechanism of enhanced milk secretion right after milking, thus increasing the general effectiveness of the milking process. The study also included a series of experiments aimed at examining the dynamics of milk secretion and the measurement of remaining milk content in cow udder after machine and manual milking with and without the usage of milking stimuli. It has been established that the secretion of cow milk has two phases regulated by the humoralhormonal mechanism of the animal according to feedback principle. The first phase ensures the secretion of milk which is relatively even in time and provides 70–80% of one-time yield. The second phase is characterized by enhanced secretion speed in the first 3–4 hours after milking and requires intensive milking stimuli. The derived regularity opens a new direction for the improvement of milking equipment, making it possible to choose machine or manual milking regime as the most effective method in different periods of time.

 

REFERENCES

1. Velitok I. G. Tekhnologiya mashinnogo doeniya korov [Technology of machine milking of cows]. Moscow, Kolos, 1975. 256 p.

2. Grachev I. I. Reflektornaya regulyatsiya laktatsii [Reflex regulation of lactation]. Izdvo Leningradsk. un-ta, 1964.

3. Zaks M. G. Molochnaya zheleza [Mammay gland]. Moscow, Nauka, 1964.

4. Krasnov I. N. Doil'nye apparaty [Milking machines]. Izd-vo Rostovskogo un-ta, 1974. 228 p.

5. Krasnov I. N., Krasnova A. Yu., Filin V. M., Filin D. V. Mekhanizatsiya proizvodstva, pervichnoy obrabotki i pererabotki moloka [Mechanization of production, primary treatment and processing of milk]. Rostov-on-Don, Terra Print, 2009. 388 p.

6. Krasnov I. N., Marchenko G. M., Krasnov Yu. I. Zakonomernost' usileniya sekretsii moloka u korov pri intensifikatsii doil'nykh razdrazhiteley [Regularity of enhancing milk secretion in cows under milking stimuli intensification]. YIII (I Rossiyskiy) simpozium po mashinnomu doeniyu sel'skokhozyaystvennykh zhivotnykh (tez. dokl.) [YIII (I Russian) symposium on the machine milking of agricultural animals (abstracts of reports)]. Orenburg, May 30th - June 1st 1983. Pp. 103–104. (in Russ.)

7. Krasnov I. N., Marchenko G. M., Derbensky N. A. Fiziologicheskaya sistema laktatsii i puti ee intensifikatsii [Physiological system of lactation and ways of intensifying it]. XV s"ezd Vsesoyuznogo fiziologicheskogo obshchestva im. I. P. Pavlova [XV convention of the All-Union physiological society named after I. P. Pavlov]. Vol. 2, Leningrad, Nauka, 1967. P. 580. (in Russ.)

8. Whittlestone W. G. Printsipy mashinnogo doeniya [Machine milking principles]. Moscow, Kolos, 1964.

9. Cowie A. T. The physiology of lactation. L., 1971 10. Lactogenic hormones ed. C. E. Wolsten holme, J. Knight. Edinburgh-L., 1972.

 

 

КОМПЛЕКТ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ЗАГОТОВКИ ПЕРГИ

Некрашевич Владимир Федорович, д-р техн. наук, профессор кафедры «Механизация животноводства», ФГБОУ ВПО «Рязанский государственный агротехнологический университет им. П. А. Костычева »: Россия, 390044, г. Рязань, ул. Костычева, 1.

Мамонов Роман Александрович, канд. техн. наук, доцент кафедры «Механизация животноводства», ФГБОУ ВПО «Рязанский государственный агротехнологический университет им. П. А. Костычева»: Россия, 390044, г. Рязань, ул. Костычева, 1.

Буренин Кирилл Викторович, аспи- рант кафедры «Механизация животноводства», ФГБОУ ВПО «Рязанский государственный агротехнологический университет им. П. А. Костычева»: Россия, 390044, г. Рязань, ул. Костычева, 1.

Тел.: (491-2) 35-88-31

E-mail: university@rgatu.ru

Реферат. Перга, из-за наличия в ней биологически активных веществ, аминокислот, витаминов, ферментов и других ценных компонентов, признана одним из самых полезных продуктов пчеловодства и находит все более широкое применение, в том числе в масштабах промышлен-ного использования. В связи с необходимостью повышения эффективности добычи перги из пчелиных сотов встает вопрос механизации данного процесса. Для этой цели авторами разработаны и описаны комплект оборудования и соответствующая технология, включающая ряд последовательных операций по заготовке этого ценнейшего продукта пчеловодства, начиная от заготовки перговых сотов и заканчивая досушкой пергового гранулята. Предложен и запатентован новый высокопроизводительный способ скарификации перговых сотов под воздействием центробежных сил с использованием комплекта оборудования, включающего скарификатор перговых сотов, сушильную установку, отделитель перговой массы от рамок, холодильное оборудование, агрегат для извлечения гранул, установку для досушивания гранул перги. Предложены и запатентованы сушильная установка с использованием конвективного способа сушки в осциллирующем режиме, центробежный способ отделения высокоперговой массы от рамок, агрегаты для извлечения перги серии АИП, барабанная сушилка перговых гранул и пыльцевой обножки. Последовательно рассматриваются рабочие процессы, осуществляемые на оборудовании, входящем в указанную технологическую линию: сушилке перговых сотов СП-40, отделителе воскоперговой массы из рамки МСОЦ-4, агрегатах для извлечения перги АИП-50, АИП-30, АИП-10, барабанной сушилке. Использование данной техники позволяет повысить эффективность процесса получения перги высокого качества, полностью отвечающей требованиям ГОСТ.

Ключевые слова: перга, пыльца, скарификатор, гранулы.

 

EQUIPMENT SET FOR HARVESTING AMBROSIA

Nekrashevich Vladimir Fedorovich, Dr. of Tech. Sci., Prof. of “Mechanization of stock breeding” department, Rjazan’ State agrarian engineering university named after P. A. Kostychev. Russia.

Mamonov Roman Aleksandrovich, Cand. of Tech. Sci., Ass. Prof. of “Mechanization of stock breeding” department, Rjazan’ State agrarian engineering university named after P. A. Kostychev. Russia.

Burenin Kirill Viktorovich, postgraduate student of “Mechanization of stock breeding” department, Rjazan’ State agrarian engineering university named after P. A. Kostychev. Russia.

Keywords: ambrosia, pollen, scarifier, granules.

Abstract. Due to the presence of biologically active substances, amino acids, vitamins, enzymes and other valuable components, ambrosia is considered to be one of the most useful products of apiculture and is used more and more widely, even on industrial scale. The necessity of improving the effectiveness of extracting ambrosia from honeycomb raises the issue of the mechanization of this process. For this purpose, the authors develop and describe a set of equipment and the corresponding technology, which includes a series of successive operations on procuring this valuable apiculture product, from gathering ambrosia comb to the additional drying of ambrosia granules. The authors suggest and patent a new highly productive way of ambrosia comb scarification under the influence of centrifugal forces with the usage of a set of equipment which includes ambrosia comb scarifier, drying unit, separator of ambrosia mass from frames, cooling equipment, aggregate for granule extraction, unit for the additional drying of ambrosia granules. The authors also suggest and patent a drying unit, the convective drying method in an oscillating mode, the centrifugal method of separating ambrosia- rich mass from frames, AIP series aggregates for ambrosia extraction, tumble dryer of ambrosia granules and pollen load. The article successively examines the working processes carried out with the use of the equipment that forms the above-mentioned technological line: СП-40 dryer of ambrosia comb, МСОЦ-4 separator of ambrosia-rich mass from the frame, АИП-50, АИП-30, АИП-10 aggregates for ambrosia extraction, tumble dryer. The usage of this equipment makes it possible to increase the effectiveness of the process of obtaining highquality ambrosia, which corresponds completely to GOST requirements.

 

REFERENCES

1. Nekrashevich V. F. et al. Tekhnologiya, sredstva mekhanizatsii i ekonomika proizvodstva pergi : monografiya [Technology, mechanization means and economy of ambrosia production: monograph]. Ryazan, 2013. 102 p.

2. Mamonov R. A., Torzhenova T. V. Tekhnologiya zagotovki i podgotovki pchelinykh sotov k promyshlennoy pererabotke na pergu i voskovoe syr'e [Technology of procuring and preparing honeycomb for inrustrial processing into ambrosia and wax]. Vestnik Ryazanskogo gosudarstvennogo agrotekhnologicheskogo universiteta im. P. A. Kostycheva – Herald of Ryazan State agrarian technology university named after P. A. Kostychev. 2013, No. 2(18). Pp. 30–33. (in Russ.)

3. Nekrashevich V. F., Mamonov R. A., Kovalenko M. V. Tsentrobezhnaya skarifikatsiya pergovykh sotov [Centrifugal scarification of ambrosia comb]. Pchelovodstvo - Apiculture. 2013, No. 8. Pp. 54–55. (in Russ.)

4. Nekrashevich V. F., Mamonov R. A., Burenin K. V., Karachun I. F. Agregat АИП- 10 dlya izvlecheniya pergi iz sotov [АИП-10 aggregate for ambrosia extraction from comb]. Pchelovodstvo – Apiculture. 2014, No. 9. Pp. 58–59. (in Russ.)

5. Nekrashevich V. F., Mamonov R. A., Nekrashevich S. V., Torzhenova T. V. Izvlekat' pergu stalo proshche [Ambrosia extraction has become easier]. Pchelovodstvo – Apiculture. 2012, No. 9. Pp. 46–47. (in Russ.)