tech-2022_04(97)

№ 4 (97) апрель, 2022 г. то уравнение кинетики может быть записано в этого, применены стандартные процедуры решения виде обыкновенных дифференциальных уравнений различ- ных порядков на основе методов Рунге-Кутта, ������������������������ = K u1 ������������������ Ku2 · (������������������ − ������������������ ) (2) специально предназначенных для «жестких» ������������ уравнений. Последняя усиливается и за счёт оста- новки процесса, при увеличении относительной где ������������������ - равновесное влагосодержание, отнесён- влажности воздуха, что делает движущую силу ное к гигроскопическому влагосодержанию. процесса отрицательной. Как было отмечено выше, будем считать, что при этом сорбции не происходит Примем формулу Поснова для изотермы и значение влагосодержания остается неизменным. десорбции Результаты обработки экспериментов показывают 1 = 1 + ������������������������. (3) возможность обобщения описания связей ������������������ с температурой качественно правильно, отслеживая ������������ ������������ колебания внешних условий. Видно устойчивое несовпадение расчетных и экспериментальных дан- откуда ных на начальном этапе процесса. Теоретически максимальная скорость сушки должна наблюдаться ������������ = ������������ . в начале процесса из-за максимального значения движущей силы процесса. В практике сушки, 1+������������������������������������ начальный период считают периодом постоянной скорости сушки – «из-за испарения свободной Поделим обе части выражения на ������������: влаги». Тогда по уравнению (1) константа скорости ������������ = 1 . сушки ������������������ в этом периоде должна возрастать из-за уменьшения влагосодержания. Достаточно обосно- ������������ 1+������������������������������������ ванным можно считать, что это связано с разогревом материала в начальный период. Очень сложно Если обозначить ������������������ = ������������ и ������������������ = ������������������. организовать эксперименты с предварительно ������������ разогретым материалом, поэтому, методы обработки 1 кинетических кривых и кривых изменения констант то ������������������ = 1+������������������������������������ . (4) должны учитывать эти явления [5]. Для учета влияния температуры на изотерму Опыты, проведенные в разное время суток, позволили выявить систематическую законо- воспользуемся пропорциональной зависимостью мерность в виде снижения константы скорости сушки, что можно связать с влагосодержанием. На ������������������ = ������������������0[1 + ������������������ · (������ − ������������������)], (5) это указывают и соответствующие коэффициенты корреляции между константой и влагосодержанием где ������������������- коэффициент, учитывающий влияние (табл.1). Этому явлению можно дать физическое температуры на параметр B в уравнении Поснова; объяснение через увеличение площади испарения, за счет углубления фронта испарения и повышения T и ������������������ - текущее и осредненное значения пористости материала. температуры. Переход к инсоляции за короткие промежутки времени и обратно приводит к практической потере непрерывности функции T(t), поэтому, дальнейший анализ уравнения возможен только приближённый. Применение простого метода Коши приводит к неустойчивым и затяжным расчётам. Исходя из Таблица 1. Корреляционная матрица взаимосвязи констант скорости сушки и различных факторов Ksst Ksst kssins Ta Te Tes ������ t wsot wsoins kssins 1 0.6216 0.3156 0.5572 0.6005 -0.2545 0.3575 -0.2788 -0.2701 Ta 0.6216 0.6186 0.7565 0.7242 -0.5165 -0.0394 -0.0872 -0.0225 Te 0.3156 1 0.8769 0.8116 -0.8073 -0.3037 0.1205 0.2134 Tes 0.5572 0.6186 1 0.9241 -0.7394 -0.1255 0.0101 0.0762 0.6005 0.7565 0.8769 1 -0.6692 -0.1443 0.0002 0.073 ������ -0.2545 0.7242 0.8116 0.9241 1 0.0633 0.2205 0.1322 t 0.3575 -0.5165 -0.8073 -0.7394 -0.6692 1 -0.8581 -0.9225 wsot -0.2788 -0.0394 -0.3037 -0.1255 -0.1443 0.0633 1 0.9839 wsoins -0.2701 -0.0872 0.1205 0.0101 0.0002 0.2205 -0.8581 1 -0.0225 0.2134 0.0762 0.073 0.1322 -0.9225 0.9839 1 28

№ 4 (97) апрель, 2022 г. В первом приближении предположим, что данное ������������1= 2.0697e-04; ������������2=2,76; ������������������= - 15; явление можно описать формулой ������������������= 0,07; ������������1 = 0,7; ������������2 = −3. ������������ = [1 − ������������1 · (1 − ������������2������������)], (6) Результаты анализа близости расчетных и экспериментальных кривых сушки приведены на где ������������- коэффициент «начальной влажности»; рис. 5. Из приведенных данных видно, что среднее ������������1 и ������������2 - эмпирические коэффициенты. абсолютное отклонение составляет 0,0137 и 0,0182. Расчетные кривые приведены и на рис. 2 в сравнении Одновременное оценивание этих эмпирических с графиками изменения внешних условий: ������������, ������������������ и ������. коэффициентов по серии опытных данных дает следующие результаты: 1 - в условиях инсолирования; 2 - в условиях затенения. Рисунок 5. Расчетные (сплошные) и экспериментальные (пунктирные) кривые сушки Определенный интерес представляет параметри- ческая связь между ������������ (������) и ������������������ (������) (рис. 6). Рисунок 6. Параметрические связи между ������������ (������) и ������������������ (������), а также между ������������������������ (������) и ������������������ (������) 29

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Анализируемые на этом рисунке параметрические связи с суточной динамикой внешней среды (темпе- связи представляют собой одну из искомых связей, ратура и относительная влажность воздуха, условия инсоляции и радиации). Матрицы коэффициентов а именно: ������������������ = ������(Т) при найденных эмпирических корреляции, показывающие взаимосвязи между коэффициентах искомых зависимости. константой скорости сушки и основными факторами внешней среды, свидетельствуют о том, Приближение к опытным данным с помощью что связь константы скорости сушки с температурой моделей Фика I и III родов показало, что процесс носит нелинейный характер [6-7]. протекает во внешне диффузионной области. Определено значение критерия Bio равное 0,0454. Кроме того, сделан вывод о необходимости учета изменения параметров газовой фазы, меняющихся в Список литературы: 1. Фортов В.Е., Поппель О.С. Энергетика в современном мире. – Долгопрудный: Издательский Дом «Интеллект», 2011. – 168 с. 2. Нестеренков А.Г., Нестеренков В.А., Шишкин А.А. Эффективность солнечного модуля с концентратором// Энергетика и топливные ресурсы Казахстана. 2010, № 4. -С. 30-32. 3. Авезов Р.Р. Влияние условий теплообмена на температурные режимы и теплопередачи частично лучепоглощающего слоя сложного светопрозрачного ограждения инсоляционных пассивных систем солнечного отопления. // Гелиотехника, 2004. № 4. С. 32-38. 4. Safarov J.E., Dadaev G.T. The results of an experimental study of the accumulation of energy in a solar drying plant. // Austrian Journal of Technical and Natural Sciences. –Austria. 2017. №9-10. –P.60-64. 5. Safarov J.E., Dadaev G.T. Challenges for accumulation of solar energy and its impact the gelio receivers. XXXII International scientific and practical conference «International scientific review of the problems and prospects of modern science and education»– Boston, USA, 2017. P.17-18. 6. Сафаров Ж.Э., Дадаев Ғ.Т. Результаты исследования технологии сушки лекарственных трав. // Международный научно-технический журнал «Химическая технология. Контроль и управление». -Ташкент, 2017. № 3. С. 27-31. 7. Дадаев Г.Т., Сафаров Ж.Э. Расчет процесса сушки диетических пищевых трав - мотор (Allium motor) в различных сушильных установках. Universum: Технические науки. Г. Москва, 2019. №3. – (02.00.00; №1). 30

№ 4 (97) апрель, 2022 г. ИССЛЕДОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ХЛОПКА-СЫРЦА В ОТВОДЕ ПНЕВМОТРАНСПОРТА Мурадов Рустам Мурадович проф., д-р техн. наук, Джизакский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Джизак E-mail: [email protected] Мухаметшина Эльмира Талгатовна ассистент, Джизакский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Джизак STUDY OF THE MOVEMENT OF RAW COTTON IN THE OUTLET OF PNEUMATIC TRANSPORT Rustam Muradov Prof. Dr., Jizzakh polytechnic institute, Republic of Uzbekistan, Jizzakh Elmira Mukhametshina Assistant teacher, Jizzakh polytechnic institute, Republic of Uzbekistan, Jizzakh АННОТАЦИЯ В данной статье рассматривается движения хлопка-сырца в системе пневмотранспорта. Было определено, что заготовка хлопка-сырца, его хранение, непрерывный технологический процесс, перемещение сырья и готовой продукции в цехах и на территории хлопкоочистительного завода проводятся с использованием большого количества разнообразных транспортных средств, в частности пневмотранспортных средств. Также было изучено, что в зависимости от соотношения сил инерции и центробежной силы, были изучены три случая движения материла в отводе. ABSTRACT This article discusses the movement of raw cotton in the pneumatic transport system. It was determined that the harvesting of raw cotton, its storage, a continuous technological process, the movement of raw materials and finished products in the shops and on the territory of the cotton gin are carried out using a large number of various vehicles, in particular pneumatic vehicles. It was also studied that, depending on the ratio of the forces of inertia and centrifugal force, three cases of material movement in the branch were studied. Ключевые слова: пневмотранспорт, отводы пневмотранспорта, сыпучие материалы, всасывающий тип, нагнетающий тип, всасывающее-нагнетательный тип, кривизна, движение хлопка-сырца. Keywords: pneumatic conveying, pneumatic conveying bends, bulk materials, suction type, discharge type, suction- pressure type, curvature, movement of raw cotton. ________________________________________________________________________________________________ В настоящее время мировая экономика находится Вышеупомянутый глобальный экономический кризис в опасной ситуации, так как многие страны страдают может оказать существенное влияние и на этот от финансово-экономического кризиса. Основная сектор. Чтобы этого не произошло, особое внимание цель – стабилизация товарооборота на мировых фи- следует уделить: изучению спроса и предложения нансовых и товарных рынках, продолжение деятель- на внешнем и внутреннем рынках хлопка; созданию ности отраслей, составляющих экономику страны. улучшенных промышленных и селекционных сортов хлопчатника; изучению объемов и структуры произ- Известно, что хлопкоочистительная промышлен- водства; контролю за количеством и качеством ность является отраслью, оказывающей широкое хлопка-сырца, производимого на хлопкоочисти- влияние на экономику Республики Узбекистан. В ре- тельных заводах; строгому контролю за волокном, зультате реализации вывозимой готовой продукции волокнистой продукцией и подобными потерями в казну Республики поступает крупная сумма валюты. __________________________ Библиографическое описание: Мурадов Р.М., Мухаметшина Э.Т. ИССЛЕДОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ХЛОПКА- СЫРЦА В ОТВОДЕ ПНЕВМОТРАНСПОРТА // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 4(97). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13536

№ 4 (97) апрель, 2022 г. хлопчатобумажной продукции; производству волокна, хлопка-сырца с колхозных полей на заготовительные линта, семян и технических семян в необходимом пнукты и перемещение его внутри территории. количестве и качестве как основным задачам первичной переработки хлопка. Основным видом транспортировки хлопка-сырца из хранилищ на производство, а также из одного С учетом вышеизложенного необходимо цеха в другой является пневмотранспорт. Важной разработать усовершенствованные перспективные отличительной особенностью пневмотранспорта направления переработки хлопка-сырца. является возможность сочетания транспортных операций с различными технологическими и Заготовка хлопка-сырца, его хранение, непре- массообмеными процессами (сепарация, сушка, рывный технологический процесс, перемещение охлаждение транспортируемого материала, аспирация сырья и готовой продукции в цехах и на территории оборудования и т.д.). Однако традиционные эле- хлопкоочистительного завода проводятся с исполь- менты пневматической транспортировки связаны с зованием большого количества разнообразных высокими эксплуатационными расходами, обуслов- транспортных средств, специальных устройств и ленными потреблением энергии, необходимой для установок, механизирующих трудоёмкие и тяжелые достижения способности выдерживать нагрузки работы. воздушного потока. В [1] упоминалось, что в основном работы по Движение воздуха обеспечивается разностью механизации трудоемких операций выполняются давлений в начале и конце пневматранспортной транспортными устройствами различных видов. установки. По способу создания разности давлений – в Они подразделяются на пневматические, механи- начале трубопровода или в конце его – различают ческие (ленточные конвейеры – горизонтальные пневмотранспортные установки: всасывающего (а), и наклонные, винтовые конвейеры, элеваторы) и авто- нагнетательного (б) и всасывающе-нагнетательного (в) тракторный транспорт, обеспечивающий доставку типов (рис.1). Рисунок 1. Схемы пневмотранспортных установок: а) всасывающего; б) нагнетательного; в) всасывающе-нагнетательного типа; 1 – материал; 2 - воздух 32

№ 4 (97) апрель, 2022 г. На хлопкоочистительных предприятиях приме- ее у внешней. Давление изменяется в обратной зави- няют всасывающие установки для транспортировки хлопкового волокна от батареи пильных джинов, симости [4]. Вследствие неравномерности скоро- а линта – от линтеров до конденсоров. стей движение воздуха в отводе характеризуется Качественный отвод для пневмотранспорта также образованием симметричного парного вихря обеспечивают эффективную пневматическую транс- портировку таких материалов, как хлопок-сырец [2]. в случае подвода к отводу равномерного по сечению Отводы являются одним из неблагоприятных потока и несимметричного парного вихря при под- элементов системы пневмотранспорта с точки зре- ния повреждения материала. Вопросы снижения по- воде неравномерного по сечению потока, например, вреждения материала на этом участке связаны с вы- бором наиболее рациональных форм, размеров и после предшествующего отвода. скоростей транспортирования. При этом ввиду про- стоты изготовления нашли распространение отводы При движении в отводе на материал действуют: с постоянным радиусом кривизны. 1) сила инерции F = m* a, Увеличение скорости пневмотранспортировки хлопка-сырца сопровождается увеличением повре- где: m – масса, кг; а – ускорение (замедление) ждаемости семян, что приводит к ухудшению каче- материала, м/с2; ства хлопкового волокна, а при подготовке посев- ных семян – к снижению их всхожести. Поэтому v2) центробежная сила С = m 2 большой интерес представляет изучение влияния геометрических форм отводов на степень поврежде- м, ния семян транспортируемого хлопка-сырца [3]. R Известно, что движение воздуха в отводе харак- теризуется перераспределением скоростей по сече- где: m – масса, кг; v – скорость; R – радиус нию поворотного отсека, которое приводит к возрас- танию скорости у внутренней стенки и уменьшению окружности. 3) сила тяжести GТ . Величина последней во много раз меньше первых двух. Поэтому в зависимости от соотношения сил vm*a иm 2 м , а также от физико-механических R свойств транспортируемого материала, могут наблюдаться три случая движения материла в от- воде (рис. 2.). Рисунок 2. Три случая движения материала в отводе: 1 – первый случай; 2 – второй случай; 3 –третий случай Первый случай движения имеет место при ма- Второй случай движения возможен при увели- лых значениях радиуса закругления отвода. Центро- чении радиуса закругления, при котором влияние бежная сила приобретает значительную величину. центробежной силы ослабевает. Под действием сил Материал двигается под действием центробежной инерции материал, сохраняя траекторию движения, силы и силы инерции. При этом частицы материала продолжает двигаться прямолинейно и достигает прижимаются к внешней стенке отвода и достигают ее, внешней стенки в точке 1. двигаясь по криволинейной траектории, в точке 2 [5]. 33

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Третий случай движения. При достаточно боль- внешней стенки отвода становится гладкой и джи- ших радиусах закругления отвода величина центро- нирования не происходит. бежной силы резко уменьшается и в значительной степени проявляется влияние силы аэродинамиче- В результате удара частиц хлопка-сырца о внеш- ского сопротивления воздушного потока, в резуль- нюю стенку отвода может происходить поврежде- тате которого траектории частиц отклоняются от ние семян. При этом прирост механической повре- прямой линии первоначального движения в сторону жденности семян зависит от скорости движения на искривления потока. При движении в отводе хлопка- входе в отвод и угла удара частиц транспортируе- сырца этому в определенной степени способствует и его высокая парусность. Материал достигает внеш- мого материала о внешнюю стенку отвода  . ней стенки в точке 3. В работах [7] показано, что в отводах с постоян- Осаждение частиц на внешней стороне отвода ным радиусом кривизны последний влияет на вели- приводит к перераспределению материала в сечении чину угла удара. Поврежденность семян хлопка- поворота. В результате уменьшения поверхности ка- сырца зависит также от его свойств (влажность, сорт сания материала с воздушным потоком влияние и т.д.). силы аэродинамического сопротивления падает. Од- нако движение массы хлопка-сырца по внешней Таким образом, на повреждение семян хлопка стенке отвода поддерживается ее силой инерции. при движении в отводе влияет много факторов. Этот процесс трудно поддается математическому описа- Автор работы [6] считает, что за счет возникаю- нию и поэтому может быть исследован эксперимен- щей при этом силы трения хлопка-сырца о шерохо- тальным путем. Было выявлено, что при движении в ватую поверхность внешней стенки отвода может отводе на материал действуют такие силы как сила происходить его джинирование. Однако нам представ- инерции, центробежная сила, а также сила тяжести. ляется, что это может иметь место только в начальный Было выявлено, что в зависимости от соотношения период эксплуатации отвода. В дальнейшем, в резуль- сил инерции и центробежных сил, а также от физико- тате шлифовки от абразивного воздействия мине- механических свойств транспортируемого материала, ральных составляющих аэросмеси поверхность могут наблюдаться три случая движения материла в отводе. Список литературы: 1. Мурадов Р.М., Аббазов И.З., Мухаметшина Э.Т. Анализ степени повреждённости семян в технологическом процессе первичной обработки хлопка-сырца //Инновационные подходы в современной науке. – 2020. – С. 81-88. 2. Ахмедходжаев Х.Т., Алиев М.А. О повреждаемости семян при пневмотранспортировании хлопка-сырца // Хлопковая промышленность. – 1977. – № 2. – С. 10–11. 3. Бурханов А. Совершенствование рабочих элементов пневмотранспортной системы с целью сохранения при- родных свойств семян перерабатываемого хлопка : дис. … канд. техн. наук. – Ташкент, 1987. –171 с. 4. Зияев Х.А. Исследование влияния геометрических параметров отводов на повреждение семян при пневма- тическом транспортировании // Хлопковая промышленность. – 1980. – № 1. – С. 15–16. 5. Мурадов Р.М., Мухаметшина Э.Т. Анализ исследования по совершенствованию элементов пневмотранс- портных установок в целях снижения поврежденности хлопковых семян // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2020. № 6 (75). 6. Mukhametshina E.T., Jamolov A., Muradov R.M. Study on possibilities of scarring ways to reduce in the cotton cleaning process //IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – IOP Publishing, 2020. – Т. 614. – №. 1. – С. 012128. 7. Амиров Р. Исследования влияния средств механизации и пневмотранспортных установок на качество во- локна. Автореферат дис... канд. техн. наук, Ташкент, 1976, 25 с. 34

№ 4 (97) апрель, 2022 г. ПРИМЕНЕНИЕ УРАВНЕНИЙ НЕАТЕРМИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ПЛАСТИЧНОСТИ ДЛЯ АНАЛИТИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ ДЕФОРМАЦИИ ПОЛЗУЧЕСТИ МЕТАЛЛА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СКОРОСТЯХ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ПЛАСТИЧЕСКОГО НАГРУЖЕНИЯ Фролова Галина Александровна канд. техн. наук, доц. кафедры экологии технологических процессов, ЕТИ (филиал) ФГБОУ ВО МГТУ «СТАНКИН», РФ, г. Егорьевск E-mail: [email protected] APPLICATION OF EQUATIONS OF NON-THERMAL PLASTICITY THEORY FOR ANALYTICAL DESCRIPTION OF CREEP DEFORMATION OF METAL AT DIFFERENT RATES OF PRE-PLASTIC LOADING Galina Frolova Candidate of technical sciences, docent of the Department of Ecology of Technological Processes Russia, Yegoryevsk АННОТАЦИЯ В статье представлены результаты численного исследования уравнений неатермической теории пластичности к описанию ползучести металла после предварительного пластического деформирования с разными скоростями нагружения. Расчетные кривые ползучести согласуются качественно с экспериментальными данными, что указывает на возможность описания кратковременной ползучести металлов после предварительного пластического деформиро- вания с учётом влияния скорости нагружения на последующую ползучесть в ограниченном диапазоне изменения скорости. Все расчеты проведены для случая нагружения «чистый сдвиг». ABSTRACT The article presents the results of a numerical study of the equations of the non-athermic theory of plasticity to describe the creep of a metal after preliminary plastic deformation with different loading rates. The calculated creep curves agree qualitatively with the experimental data, which indicates the possibility of describing the short-term creep of metals after preliminary plastic deformation, taking into account the effect of loading rate on subsequent creep in a limited range of speed changes. All calculations were carried out for the case of loading pure shear. Ключевые слова: скорость пластического деформирования, напряжение, кривая деформирования, ползучесть металла, уравнения неатермической теории пластичности. Keywords: plastic strain rate, stress, strain curve, metal creep, equations of non-thermal theory of plasticity. ________________________________________________________________________________________________ Целью настоящего исследования является изуче- теории в общем виде для напряженного состояния ние возможности применения уравнений неатерми- «чистый сдвиг» приведены в работе [1]. ческой теории пластичности к описанию кратковре- менной ползучести металла после предварительного Экспериментальные результаты, приведенные пластического деформирования с различными ско- в работе [1], показывают, что влияние скорости нагру- ростями нагружения. Уравнения рассматриваемой жения при предварительном пластическом деформи- ровании на последующую ползучесть имеет место быть и довольно существенно (см. рис.1). __________________________ Библиографическое описание: Фролова Г.А. ПРИМЕНЕНИЕ УРАВНЕНИЙ НЕАТЕРМИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ПЛАСТИЧНОСТИ ДЛЯ АНАЛИТИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ ДЕФОРМАЦИИ ПОЛЗУЧЕСТИ МЕТАЛЛА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СКОРОСТЯХ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ПЛАСТИЧЕСКОГО НАГРУЖЕНИЯ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 4(97). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13375

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Рисунок 1. Влияние скорости нагружения при предварительном пластическом деформировании на ползучесть [1] Из базовых зависимостей рассматриваемой для описания деформации при ползучести неатермической теории пластичности, предложен- ных в работе [4], можно получить для напряженного (������̅ − ������̅) = ���������̇̅��������� (2) состояния «чистый сдвиг» две группы уравнений (1) ������̇̅ = ������ ∙ ���������̇̅ ���, и (2): где для описания пластической деформации при ������ = ������0 ∙ ���������̇̅��������� чистом сдвиге ������������̅ ������̇̅ ������0 = ������1 ∙ (������ + ������̅ℓ)−1������������������(������ + ������ ∙ ������) = ������������̅ ������̅)1/������ ���̅���̇ (������̅ − + ������̅ ������ ������ (1) ������ = ∫(������̇������������ ∙ ������̇������������)1⁄2 ∙ ������������ = ∫ ���������̇̅ ��� ∙ ������������ ������+1 0 0 ������ ���������̅��� = ������+���̅���ℓ((���̅���(−���̅������̅−���)���̅������)������1���+���̅���̅������̇ ), ���������̅��� = ∫(������̅ − ������̅)1⁄������ ∙ ������������ где ������̇̅ – относительная скорость нагружения; 0 (������̅ = ������ ), где ������т – напряжение, соответствующее ������̇ = ������������=(������̅ − ������̅)1⁄������, ������т ������������ пределу текучести при данной температуре; ������ ), ������̅ – относительная деформация (������̅ = где ������т – где ���������̇̅ ��� – относительная скорость деформации ������т деформация, соответствующая пределу текучести; ползучести; ������������), ������̅ – относительное микронапряжение (������̅ = ������ ); ( ���������̅ ��� = где ������т – деформация, соответствующее ������т ������т пределу текучести при данной температуре; ������̅ – относительный модуль сдвига; ������ – параметр упрочнения или параметр Одквиста; ℓ – постоянная, принималась равной 3; ������ – постоянная, принималась равной 0,01; ������ – постоянная, принималась равной 0,01; ������1 - постоянная, принималась равной 1; ������ - постоянная, определялась в настоящем ис- ������ – постоянная, принималась равной 0,112; ������ – постоянная, принималась равной 1, 77; следовании методом подбора (������ = 0,42). Константы ℓ и ������ определены в работе [1] мето- Константы ������ и А1 определены в работе [1] мето- дом подбора. дом подбора. Константы ������ и ������ рассчитаны в работе [6], 36

№ 4 (97) апрель, 2022 г. В исследованиях будем обращать внимание Для начала проиллюстрируем работоспособность только на качественную сторону процессов, т.к. уравнений для описания процесса деформирования не имеем возможности подкрепить результаты рас- металлов с различными скоростями ������̇. Качественно четов экспериментальными исследованиями. следует ожидать более высокого расположения диа- граммы деформирования при увеличении ������̇. Послед- При использовании уравнений будем исходить нее подтверждается и результатами интегрирования из правила, что параметры m и c в уравнениях не за- соответствующих уравнений теории (1) (см. табл.1). висят от скорости увеличения нагрузки и остаются постоянными [6]. Аргументами в уравнениях явля- Таблица 1. ются напряжение ������ и скорость нагружения ������̇ = ������������/������������. Фрагмент таблицы с результатами интегрирования уравнений (1) γ(k) ������̇ =0,01 ������̇ =0,05 ������̇ =0,1 ������̇ =0,2 ������̇ =0,4 ������̇ =0,8 ������̇ =1,6 ������̇ =3,2 ������̇ =6,4 ������̇ =12,8 ������̇ =25,6 τ 3,46 0,8744 1,0767 1,2294 1,4428 1,7259 2,0753 2,4633 2,8337 3,1226 3,3017 3,3924 3,47 0,8747 1,0776 1,2308 1,4447 1,7288 2,0793 2,4686 2,8405 3,1307 3,3108 3,4020 3,48 0,8751 1,0784 1,2321 1,4467 1,7316 2,0832 2,4739 2,8473 3,1388 3,3198 3,4116 3,49 0,8754 1,0793 1,2334 1,4487 1,7345 2,0872 2,4792 2,8541 3,1469 3,3289 3,4212 3,5 0,8758 1,0801 1,2347 1,4507 1,7373 2,0912 2,4846 2,8608 3,1550 3,3379 3,4308 3,51 0,8761 1,0810 1,2360 1,4526 1,7402 2,0951 2,4899 2,8676 3,1631 3,3470 3,4403 3,52 0,8765 1,0819 1,2374 1,4546 1,7430 2,0991 2,4952 2,8744 3,1712 3,3560 3,4499 Визуализация результатов показана на рис.2. Рисунок 2. Расчетные диаграммы деформирования при температуре Т=3500С и скоростях нагружения (0,01; 0,05; 0,1; 0,2; 0,4; 0,8; 1,6; 3,2; 6,4; 12,8; 25,6) Имеем хорошее соответствие известным экспе- Реально предел текучести жаростойких сталей и риментальным данным [2], [5]. сплавов лежит в диапазоне от 500 до 1500 Мпа [3]. Известные скорости предварительного деформирова- Теперь о влиянии предварительного пластиче- ния лежат в диапазоне 0,50…70,0 кГ/см2∙с [1]. В таком ского деформирования на ползучесть при умеренных случае величина относительной скорости может температурах ������ ≈ 350 ℃. изменяться от 0,0001 до 0,2. Заметим, что скорость нагружения при предвари- Рассмотрим диаграммы ползучести и определим тельном пластическом деформировании, отнесенная их взаимное положение при скоростях нагружения к пределу текучести материала, не может быть вели- в указанном диапазоне. На рисунке 3 представлены чиной приближающейся к единице. результаты расчета согласно уравнениям (2): 37

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Рисунок 3. Расчетные диаграммы ползучести при различных скоростях нагружения при предварительном пластическом деформировании Кривые ползучести получены расчетным путем. начальные условия при изучении ползучести, с учетом Предварительное деформирование, рассчитанное по которых и велся расчет кривых ползучести. уравнениям (1), проводилось до значения ������������������������ = 1,50. Достигнутые значения τ, γ, ρ, λ определяли Начальные условия процесса ползучести при разных скоростях предварительного нагружения по- казаны в табл. 2. Таблица 2. Значения начальных условий для определения величины деформации ползучести при разных скоростях нагружения при пластическом деформировании Вариант γ(k) τ(k) Начальные условия для расчета на ползучесть γ=1,5 a β ρ(k) λ=γ-τ dτ/dt t(0) Δt t Δτ ������̇=0,01 1,5 0,8 7,05E-05 0,73088 0,01 0 10 0 0 0,2 0,01 ������̇ =0,05 1,5 0,8 0,005002 0,61074 0,05 0 10 0 0 0,2 0,01 ������̇ =0,1 1,5 0,8 0,023268 0,55186 0,1 0 10 0 0 0,3 0,01 ������̇ =0,2 1,5 0,8 0,069224 0,4818 0,2 0 10 0 0 0,38 0,01 ������̇ =0,4 1,5 0,8 0,141406 0,39485 0,4 0 10 0 0 0,4 0,01 ������̇ =0,8 1,5 0,8 0,232637 0,29357 0,8 0 10 0 0 0,4 0,01 ������̇ =1,6 1,5 0,8 0,331292 0,1911 1,6 0 10 0 0 0,42 0,01 Из рис. 3 видно, что после перехода к скорости На представленном графике при dτ/dt =0,1...1,6 - предварительного нагружения 0,8 модель частично чем больше значение dτ/dt тем ниже кривая ползуче- теряет неустановившийся участок ползучести, а при сти, что соответствует декларированной особенно- скорости предварительного нагружения 1,6 переходит сти, отмечаемой в экспериментах [1]. Увеличение ра- на участок установившейся ползучести – скорость диуса кривизны можно, предположительно, объяс- резко снижается и почти не изменяется. По резуль- нить выходом кривой ползучести на установив- татам рис.3 делаем вывод, что модель имеет ограни- шийся участок. чения на скорость предварительного нагружения и Более детальное рассмотрение взаимного распо- может использоваться, если 1,0 > ������̇ > 0,01. ложения кривых ползучести можно оценить, ис- НАСКОЛЬКО ТОЧНО УСТАНОВЛЕН ЭТОТ ИН- пользуя данные таблиц расчета. Приведем их ТЕРВАЛ? начальную и конечную части (они соответствуют вышеприведенному графику). 38

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Таблица 3. Фрагмент таблицы значений деформации ползучести при различных скоростях нагружения при предварительном пластическом деформировании dτ/at=0,01 dτ/at=0,05 dτ/at=0,1 dτ/at=0,2 dτ/at=0,4 dτ/at=0,8 dτ/at=1,6 t γр 10 2,862107 2,788927 2,547307 2,107486 1,739983 1,563368 1,511509 20 3,334219 3,321076 3,169013 2,645185 1,977575 1,626719 1,523017 30 3,770547 3,800473 3,690853 3,126363 2,21263 1,690052 1,534526 40 4,177287 4,239531 4,148088 3,561158 2,445003 1,753366 1,546034 50 4,558983 4,646239 4,558255 3,957377 2,674553 1,816661 1,557543 60 4,919096 5,026154 4,931895 4,321098 2,90114 1,879936 1,569051 70 5,260345 5,383353 5,276025 4,657118 3,124632 1,943192 1,580559 80 5,584917 5,720949 5,595635 4,969275 3,344903 2,006427 1,592068 90 5,894603 6,041384 5,89444 5,260679 3,561834 2,069642 1,603576 100 6,190896 6,346626 6,175302 5,533882 3,775317 2,132834 1,615084 110 6,475054 6,638288 6,440485 5,790998 3,985255 2,196005 1,626592 120 6,748154 6,917715 6,69182 6,0338 4,191562 2,259153 1,638101 130 7,011121 7,186042 6,930815 6,263784 4,394166 2,322279 1,649609 … 1860 21,89111 22,05215 18,3362 16,23423 15,45951 11,86046 3,639824 1870 21,93042 22,09131 18,36375 16,25677 15,48311 11,90068 3,651323 1880 21,96955 22,13029 18,39116 16,2792 15,50658 11,94068 3,662822 1890 22,0085 22,16909 18,41844 16,30152 15,52991 11,98048 3,67432 1900 22,04726 22,2077 18,44558 16,32372 15,55312 12,02007 3,685819 1910 22,08584 22,24614 18,47259 16,34581 15,5762 12,05944 3,697318 1920 22,12424 22,28439 18,49947 16,36779 15,59916 12,09861 3,708816 1930 22,16247 22,32247 18,52622 16,38966 15,62199 12,13757 3,720314 1940 22,20051 22,36037 18,55284 16,41142 15,6447 12,17633 3,731813 1950 22,23838 22,39809 18,57933 16,43307 15,66728 12,21488 3,743311 1960 22,27608 22,43565 18,60569 16,45462 15,68975 12,25323 3,754809 1970 22,3136 22,47303 18,63193 16,47605 15,71209 12,29137 3,766307 1980 22,35096 22,51024 18,65804 16,49739 15,73432 12,32931 3,777805 1990 22,38814 22,54729 18,68403 16,51862 15,75643 12,36704 3,789303 2000 22,42516 22,58417 18,7099 16,53974 15,77842 12,40458 3,800801 2010 22,46201 22,62089 18,73564 16,56077 15,8003 12,44191 3,812299 2020 22,4987 22,65744 18,76127 16,58169 15,82206 12,47904 3,823796 Рассмотренные уравнения (1) и (2) имеют потен- Вывод. Уравнения неатермической теории циал в описании процесса ползучести после предва- пластичности И.З. Паллея позволяют аналитически рительного пластического деформирования. Слож- описать кратковременную ползучесть металлов после ность состоит в определении параметров реологиче- предварительного пластического деформирования с ских уравнений, особенно параметров a и β функции различными скоростями нагружения и качественно правильно учитывают влияние скорости нагружения упрочнения exp (������ + ������ ∙ ������). Методика сводится к на последующую ползучесть в ограниченном диапа- подбору значений констант в выбранных аппрокси- мациях. зоне изменения скорости 1,0 > ������̇ > 0,01. 39

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Список литературы: 1. Колобанов В.Ю. Исследование прочности некоторых деталей авиадвигателей с учетом влияния предвари- тельной пластической деформации на последующую ползучесть. [Текст]: дис. канд. техн. наук: 05.00.00: за- щищена 21.10.1972: / Колобанов Владимир Юрьевич. - Рига, 1972. – 166 с. 2. Коняев Е.А., Паллей И.З. Экспериментальное исследование закономерностей образования остаточных де- формаций в металлах при различных температурах и скоростях нагружения. Труды РИИГА, 1966, вып. 94. 3. Жаропрочные стали и сплавы: Справочник / Масленников С.Б. - М.: Металлургия, 1983. - 192 с. 4. Паллей И.З. Расчет пластических деформаций при циклических температурах и нагрузках. - Рига: Рижский Краснознаменный институт инженеров гражданской авиации им. Ленинского Комсомола., 1968. - 88 c. 5. Прикладная механика твердого деформируемого тела. т. 1, Филин А.П., Главная редакция физико- математической литературы из-ва «Наука», 1975. - 832 с. 6. Фролова Г.А., Смыслова М.А. О константах в уравнениях атермической теории пластичности. Universum: технические науки: научный журнал.- № 2 (83). Часть 1, М., Изд. «МЦНО», 2021. – 100 с. –Электрон. версия печ. публ. – http://7universum.com/ru/tech/archive/category/283 40

№ 4 (97) апрель, 2022 г. DOI - 10.32743/UniTech.2022.97.4.13364 ИССЛЕДОВАНИЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ФРЕЗЫ Хамроев Хамза Хамидович ст. преподаватель, Бухарский инженерно-технологический институт, Республика Узбекистан, г. Бухара Тураева Умида Халимовна ассистент Бухарский инженерно-технологический институт, Республика Узбекистан, г. Бухара Е-mail: [email protected] STUDY OF A CYLINDRICAL CUTTER Khamza Khamroev Senior tutor Bukhara Engineering and Technology Institute, Uzbekistan, Bukhara Turaeva Umida Khalimovna Assistant Bukhara Engineering and Technology Institute, Uzbekistan, Bukhara АННОТАЦИЯ В машиностроении механическая обработка материалов требует много времени и труда. Это приводит к подорожанию продукции. Процесс фрезерования жаропрочных сплавов очень сложен. Основная проблема - высокая температура в зоне резания, потому что стружка прилипает к поверхности инструмента. Интересно, что это второе событие, оказавшее наиболее разрушительное воздействие на режущий инструмент. Исследования показали, что с увеличением времени обработки и увеличением режимов, этот процесс становится более интен- сивным и разрушительным. ABSTRAСT In mechanical engineering, the mechanical processing of materials requires a lot of time and labor. This leads to an increase in the cost of products. The process of milling heat-resistant alloys is very complicated. The main problem is the high temperature in the cutting zone, because the chips stick to the surface of the tool. Interestingly, this is the second event that had the most devastating effect on the cutting tool. Studies have shown that with increasing processing time and increasing modes, this process becomes more intense and destructive. Ключевые слова: повышения эффективности, покрытия, трения, точность резки, абразивный износ, нагрузка, температура, традиционная обработка, износостойкостью, высокоскоростное фрезерование. Keywords: efficiency, coatings, friction, cutting accuracy, abrasive wear, load, temperature, traditional machining, wear resistance, high speed milling ________________________________________________________________________________________________ В настоящее время в машиностроении сталь с дукции и снижение ее себестоимости повышают то- высокой прочностью, износостойкостью, большим варную конкурентоспособность, ведут к дальнейшему давлением, большой скоростью затмевается изоля- развитию производства. Качество и стоимость про- ционными материалами. изводимого продукта, простота его конструкции, про- изводительность труда. В современном машиностроении более 80-85 % деталей машин изготавливаются с использованием Поэтому, чтобы оценить качество использования различных заготовок из стали 40 и 40Х. Но есть такая стенда и режущего инструмента, необходимо знать особенность этого материала, что его обработка и величину всех сил, действующих на перекладину сборка будет более сложной. В условиях рыночной под различными углами в векторе резания. Это, в свою экономики повышение качества выпускаемой про- очередь, позволяет указать наиболее рациональные режимы резки. __________________________ Библиографическое описание: Хамроев Х.Х., Тураева У.Х. ИССЛЕДОВАНИЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ФРЕЗЫ // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2022. 4(97). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13364

№ 4 (97) апрель, 2022 г. В машиностроении механическая обработка Режущие инструменты работают в очень тяжелых материалов требует много времени и труда. Это при- условиях. Высокие контактные напряжения и темпе- водит к удорожанию продукции. Процесс фрезерова- ратуры (500-11000С) в зоне резания усиливают ния жаропрочных сплавов очень сложен. Основная (ускоряют) процессы износа, включая абразивный проблема - высокая температура в зоне резания, износ, адгезию, окисление и диффузию. Устройства потому что стружка прилипает к поверхности инстру- подвержены быстрым вибрациям, ударам и пере- мента. Интересно, что это второе событие, оказавшее менным нагрузкам. Поэтому рабочие поверхности наиболее разрушительное воздействие на режущий режущих инструментов должны иметь высокую инструмент. Исследования показали, что с увеличе- твердость, химическую пассивность по отношению нием времени обработки и увеличением режимов, к обрабатываемым материалам, жаропрочность, этот процесс становится более интенсивным и раз- усталостную прочность, коррозионную стойкость и рушительным. стойкость к окислению при высоких температурах. Различный диапазон материалов для режущего ин- Прилипанию стружек к поверхности инструмента струмента определяет геометрию режущего ин- влияют следующие факторы: струмента так же, как каждый материал определяет оптимальные свойства для ряда известных мате- 1. С повышением температуры прочность свар- риалов. Некоторые части машин находятся в более ного шва увеличивается. тяжелых условиях. Паровые турбины, воздушные винты, детали шахтного оборудования и т. д. требуют 2. Когда скорость резания увеличивается, ре- высокой прочности. жущий инструмент быстро съедается, что снижает стабильность режущего инструмента. Большинству этих требований удовлетворяют керамические покрытия на основе нитридов и кар- 3. Свойства вторичного материала и режущего бидов трудноплавких металлов, нанесенные на ра- инструмента. Чем выше степень их взаимного свари- бочие поверхности инструментов или деталей ма- вания, тем ниже давление и температура, необходимые шин. Обеспечивает способность многих металлов и для прочного прикрепления стружки к инструменту. сплавов к испарению при сохранении химического состава сплавов, их образование в виде газообразных 4. Время обработки. соединений, гибкую регулировку фазового состава Следует отметить, что наибольшее влияние на и структуры конденсатов, высокую адгезию к основе. этот процесс оказывают 3 фактора. Принимая решение Большинство антикоррозионных покрытий обла- о технологических свойствах этого сплава, необхо- дают высокой твердостью, жаропрочностью, низким димо найти способы компенсации или устранения коэффициентом трения и коррозионной стойкостью. этих неблагоприятных явления. Это позволяет создавать более универсальные ин- Сложности, возникающие при резке жаропрочных струменты и детали, оптимизировать их геометрию, сталей и сплавов, связаны с их особыми физико- значительно повышать производительность и снижать механическими свойствами, основными из которых удельные затраты. являются: 1) Высокая адгезионная способность сварки Традиционная обработка не обеспечивает доста- (сборки) в этом инструменте; точного выполнения вышеуказанных технологи- 2) Низкая теплопроводность, что приводит к ческих процессов, так как переход занимает много увеличению работы резания, преобразованию, отводу времени. Поэтому в этой области набирает обороты тепла и перегреву инструмента и заготовки; процесс высокоскоростной обработки. Разрабатыва- 3) Повышенное трение обрабатываемого мате- ются новые высокоэффективные методы обработки. риала из-за наличия твердых частиц (карбидов); В результате скорость и глубина резания увеличи- 4) Чтобы повысить стабильность резцов, нам ваются, что может быть достигнуто путем решения удалось снизить износ резца за счет использования таких задач, как резка, а также создания новой кон- охлаждающей жидкости и смазочной жидкости. струкции инструментов, способных выдерживать Для повышения эффективности резания многие высокие скорости. производители режущего инструмента предлагают покрытия TiAL, что объясняется низким коэффици- Проблема высокоскоростного фрезерования за- ентом трения в зоне резания. Это также увеличивает ключается в том, что инструменты не обладают до- точность резки и снижает вероятность дефектов резки. статочной износостойкостью, а также незнанием па- Установлено, что покрытия с наибольшей микро- раметров резания твердых материалов. Развитие ин- твердостью при максимальной стабильности могут струментальных материалов и геометрии инстру- быть получены при минимальном значении низкого мента позволяет исследовать высокоскоростное коэффициента трения в зоне резания. фрезерование различных сталей, даже высоколеги- Такие покрытия в основном натуральные по рованных инструментальных сталей в закаленном сумме физико-механических свойств. Плотность по- состоянии. крытий можно рассматривать как наиболее важные свойства этих покрытий. Исследовательские работы проводились на При решении проблемы необходимо решить АО \"Бухарский ремонтно-механический завод\". следующие вопросы: Первоначально были определены диаметр, вес и 1. Изучить структуру различных тонких покры- микроскопический вид каждого режущего инстру- тий, полученных по разным технологиям. мента. 2. Результаты экспериментальных исследований сопоставлены с научными результатами. 42

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Рисунок 1. Процесс фрезерования Фреза была протестирована путем установки на фрезерном станке Режимы резки при обработки Таблица 1. Виды режущих инструментов n, об/мин Режимы резки S, мм/мин t, мм 0.3 фреза 0.3 ((покрытие (TiAl)N) 200 3.0 0.3 0.3 фреза 315 3.0 (покрытие (TiAl)N) 1600 3.0 фреза (покрытие (TiAl)N) 250 3.0 фреза (без покрытия) Рисунок 2. Бесконтактное измерение температуры пирометром Рисунок 3. Вид резца под микроскопом 43

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Главный параметр при обработке материалов - заготовки приводит к повышению точности за счет скорость резания. Однако увеличение скорости реза- уменьшения силы резания и уменьшения нагрузки ния приводит к уменьшению основного (станочного) на станок. Тепло от зоны отсечки фрезерования в ос- времени и, соответственно, увеличению произво- новном передается скребку, что приводит к относи- дительности обработки. Для увеличения скорости тельно низкой температуре заготовки и сокращению резания при обработке необходимо учитывать опре- времени обработки и затрат на обработку [3-5]. деленные условия, так как износ инструмента резко увеличивается по мере его увеличения. Неконтроли- Зона резания резца в основном царапается, руемое увеличение скорости резания приводит к сни- что приводит к относительно низкой температуре жению стойкости станка и стойкости инструмента заготовки и сокращению времени обработки и затрат до точения (или определенного значения износа). на обработку. Часто высокоскоростная обработка считается простым способом повышения эффектив- Научные исследования позволяют сделать сле- ности благодаря более высокой скорости резания, дующие выводы: чем обычные. Редко упоминается, что качество про- дукции можно улучшить за счет повышения точности 1. Законы влияния на контактные процессы, теп- и улучшения качества поверхности. ловое состояние и интенсивность эрозии инструмента при резке заготовок аналогичны влиянию покрытий Скоростная резка должна выполняться с высокой на такие процессы в продольном направлении, точностью, то есть они должны соответствовать формирование многослойного покрытия для условий классу высокой точности, иначе дефекты на ее по- продольного резания позволяет применить принцип верхности могут вызвать высокие и неравномерные режущим инструментам. нагрузки на подсистему шпинделя, что приведет к повышенной вибрации всей системы. На заготовках, 2. Использование многослойных антикоррози- не соответствующих этим требованиям, необходимо онных покрытий позволяет значительно повысить предварительно обработать и удалить поверхностный производительность режущего инструмента при слой. выполнении операций резания. Съедание инструмента - самый важный фактор, На основании вибродиагностики было обнару- ограничивающий скорость резания. Быстрорежущие жено, что средняя амплитуда сигнала уменьшалась с стали и быстрорежущие стали с покрытием имеют увеличением усилия и жесткости по мере приближе- низкую коррозионную стойкость, что увеличивает ния к центру заготовки, а также уменьшение частоты производительность сплава. Известно, что инструмент вибрации, что положительно сказалось на качестве из твердых сплавов с высокой скоростью резания обработки и уменьшило износ инструмента [3]. имеет небольшой срок службы. Однако их можно использовать для обработки мягких материа- Преимущества высокоскоростного фрезерования лов [3.4.5]. перед обычным фрезерованием можно перечислить следующим образом: скорость резания, сдвиговое смещение и объем истирания, чистота поверхности Список литературы: 1. H.H. Hamroyev., A.K. Xodjiyev. 5321504 – (15.03.01) Texnologiya i oborudovanie (mashinostroenie) va 5321500 – Texnologiyalar va jihozlar (mashinasozlik) bakalavr ta’lim yo’nalishini, \"Mashinasozlik texnologiyasi\" fani elektron darsligi. (DGU 2021 2089). 2. H.H. Hamroyev., A.K. Xodjiyev. 5321504 – (15.03.01) Texnologiya i oborudovanie (mashinostroenie) va 5321500 – Texnologiyalar va jihozlar (mashinasozlik) bakalavr ta’lim yo’nalishining “Teoriya rezaniya” va “Kesish nazariyasi” fanining ma'ruza va amaliy mashg’ulotini bajarish bo’yicha elektron darslik. Elektron hisoblash mashinalari uchun yaratilgan dasturning rasmiy ro‘yxatdan o‘tkazilganligi to‘g‘risida guvohnoma № DGU 09948, 2021 yil, - 4 b.t 3. X.X. Xamroyev, U.A. Urinov, L.V. Dubroves, S.S. Shadiyev, S.S. Sayfullayev. Improving the Efficiency of Milling with using of the Milling Cutter with Cover (High Speed Milling (HSM)). “ International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering (IJITEE) 2020”. 3310-3316 page. 4. A.V. Isaev, X.X. Xamroyev, P.M. Pivkin, I.V. Minin, A.A. Ershov. Issledovanie visokoskorostnoy obrabotki zagotovok iz chuguna selnimi pokritiyami i bez nix. Vestnik MGTU «Stankin» №4 (51), 2019 g. 32-37 str. 5. A.V. Isaev, X.X. Xamroyev, L.V. Dubroves. Issledovanie protsessa visokoskorostnogo frezerovani “Fan va texnologiyalar taraqqiyoti”. 2019 yil. № 5. 155-159 b. 44

№ 4 (97) апрель, 2022 г. СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫЙ СОСТАВ ОСНОВЫ ТЕРМОУПРОЧНЕННЫХ ПИЛЬНЫХ ДИСКОВ ИЗ СТАЛИ 65Г И ОЦЕНКА ИХ РАБОТОСПОСОБНОСТИ Шин Илларион Георгиевич д-р техн. наук, профессор, Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности, Республика Узбекистан, г. Ташкент Мадрахимов Дилшодбек Усупжонович гл. науч. сотр. АО “Пахта саноат Илмий Маркази”, Республика Узбекистан, г. Ташкент Куронбаев Улугбек Кучкарович начальник отдел Ликвидация АО “Узпахтасаноат” проектный офис “Организация реализации материальных активов” Республика Узбекистан, г. Ташкент Искандарова Нигора Курванбековна докторант Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] STRUCTURAL-PHASE COMPOSITION OF THE BASE OF HEAT-STRENGTHENED SAW BLADES MADE OF STEEL 65G AND ASSESSMENT OF THEIR PERFORMANCE Illarion Shin Doctor of Technical Sciences, Professor Tashkent Institute of Textile and Light Industry, Uzbekistan, Tashkent Dilshodbek Madrakhimov Chief researcher JSC “Paxta sanoat Ilmiy Markazi”, Uzbekistan, Tashkent Ulugbek Kuronbaev Head of department Liquidation of JSC “Uzpakhtasanoat” project office “Organization of the sale of tangible assets” Uzbekistan, Tashkent Nigora Iskandarova Doctoral student Tashkent Institute of Textile and Light Industry, Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В статье приведены результаты экспериментальных исследований работоспособности термоупрочненных пильных дисков для машины первичной обработки хлопка- джина. Методами сканирующей электронной микроскопи и рентгенострукторного анализа изучены микроструктура поверхностных слоев образцов пильных дисков из стали 65Г, химический и фазовый составы, морфология и толщина оксидных слоев разной дисперсности и плотности. __________________________ Библиографическое описание: СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫЙ СОСТАВ ОСНОВЫ ТЕРМОУПРОЧНЕННЫХ ПИЛЬНЫХ ДИСКОВ ИЗ СТАЛИ 65Г И ОЦЕНКА ИХ РАБОТОСПОСОБНОСТИ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Шин И.Г. [и др.]. 2022. 4(97). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13465

№ 4 (97) апрель, 2022 г. ABSTRACT The article presents the results of experimental studies of the performance of heat-strengthened saw blades for a machine for the primary processing of cotton gins.Using scanning electron microscopy and X-ray diffraction analysis, the microstructure of the surface layers of samples of saw blades made of steel 65G, the chemical and phase composition, morphology and thickness of oxide layers of different dispersion and density were studied. Ключевые слова: пильный диск, термоупрочнение, микротвердость, джин, твердость, микроструктура, фа- зовый состав, работоспособность. Keywords: saw blade, heat strengthening, micro hardness, gin, hardness, microstructure, phase composition, performance. ________________________________________________________________________________________________ Самой массовой и ответственной деталью рабо- осуществляется на полуавтоматическом станке чего органа технологических машин (очистители СПХ, в котором модернизированы отдельные узлы крупного сора, джины, линтера, волокноочистители) станка ПНЦ и упрощена конструкция шпиндельного в хлопкопереработке являются пильные диски. Так, узла. Эти станки имеют храповой делительной меха- например, в джинах их количество составляет 90 или низм и относятся к станкам периодического действия 130. При прочих равных условиях эффективность с переменным направлением движения рабочего работы хлопкоперерабатывающих машин в основном органа и периодическим остановом заготовки в мо- определяется долговечностью пильных дисков [1-3]. мент вырубки зубьев пилы с помощью штамповой оснастки в виде пуансона и матрицы. В соответствии с техническими требованиями [4] пильные диски изготавливают из дисковых заготовок Рисунок 1. Заготовка дисковая (рис. 1). для джинно-линтерных пил Для этого используют стальную холоднокатаную ленту шириной 327 мм из углеродистой инструмен- тальной стали марки У8Г и пружинной стали 65Г (табл. 1). К дисковым заготовкам предъявляют следующие требования: 1) толщина заготовки в пределах 0,95±0,05 мм; 2) неплоскостность должна быть не более 0,5 мм; 3) параметр шероховатости плоской поверхно- сти – не более Ra=1,25 мкм; 4) радиальное биение наружного диаметра заго- товки относительно внутреннего не должно быть более 0,5 мм. Диаметр пилы составляет 320±0,25 мм, число зубьев различно: у джинных пил 280, а у линтерных 330 шт. Насечка зубьев джинных и линтерных пил Таблица 1. Характеристики материалов для изготовления пильных дисков № Свойства холоднокатаного термообработанного материала Условное обозначение п.п. У8Г 65Г 1. Временное сопротивление разрыву σ, Н/мм2 (не менее) 1150 980 6 6 2. Относительное удлинение δ, % (не менее) 67-70 66-69 3. Твердость HRA 0,80-0,90 0,62-0,70 Массовая доля основных элементов химического состава,%: 0,17-0,33 0,17-0,37 0,33-0,58 0,90-1,2 4. углерода кремния марганца Для удаления заусенцев, образованных на (ГОСТ 1413-74). Односторонняя фаска линтерных зубьях пилы в процессе их вырубки, и придания пил снимается со стороны выхода инструмента для зубу джинной пилы требуемой остроты с боковых вырубки – пуансона. На рис. 2 показаны геометри- сторон пильного диска снимают шлифовкой фаски, ческие параметры зубьев пильных дисков для джинов которые перекрывают зуб не более чем на 2 мм и линтеров. 46

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Среди процессов хлопкопереработки операция зуб пильного диска в джине ДПЗ-180 при частоте джинирования отличается наиболее высокой сте- вращения пильного цилиндра n=730 об/мин уже в пенью нагруженностью зубьев пилы, так как пиль- течение 48 часов подвергается более, чем 2,1 ∙ 106 ный цилиндр находится в непрерывном контакте с циклам нагружения. Подобное условие нагружения вращающимся переменной массой и плотностью способствует развитию и распространению усталост- сформированного сырцового валика. Зубья пилы ных микротрещин в зоне концентрации напряжений – испытывают повторно-переменные напряжения и в основании зуба. большое число циклов нагружения. Так, например, а) б) Рисунок 2. Пильный диск (а) для джинов (ø100), линтеров (ø61) и геометрические параметры зубьев дисков для джинов (б) Тяжелые условия работа зубьев джинных пил при высокой износостойкости имеют меньшую сопро- (засоренность и присутствие в хлопко-сырце абразив- тивляемость изгибу, что может привести к их поломке. ных минеральных частиц, влажность, повторное Важно отметить, что поверхностную закалку зубьев контактирование с оголенными семенами) при кон- при его толщине 0,95 мм осуществить очень сложно. такте с сырцовым валиком вызывают различные про- цессы разрушения и потерю их работоспособности. Опыт применения термоупрочненных зубьев Для зубьев джинных пил характерны следующие пильных дисков в настоящее время расширяется за виды разрушения [5]: абразивный износ, пластическое счет использования на хлопкозаводах республики смятие, поломка. пильных дисков китайского производства (рис. 3). Отсутствие данных физико-механических свойств Основным видом разрушения зубьев пильных материала этих пильных дисков, сведений о термо- дисков является абразивный износ, вызывающий обработке, химического состава и других факторов локальные повреждения рабочих поверхностей зубьев сдерживают их широкое распространение, так как в виде многочисленных борозд и задиров. Вслед- нет возможности технологического обеспечения и ствие износа изменяется заданная геометрия зуба обоснования резерва повышения их эксплуатационной пильного диска (угол заострения, передний угол, надежности. высота и толщина зуба), что отражается на каче- ственных и количественных показателях джиниро- Рисунок 3. Новые специально вания, линтерования и волокноочистки. термообработанные пильные диски Для повышения износостойкости зубьев джин- ных пил применяют различную упрочняющую технологию, в том числе обработку лучом лазера и электроконтактный нагрев [6]. В результате мощного теплового воздействия на вершину зуба происходит закалка и тем самым проявляется эффект термо- упрочнения. Так, при лазерном упрочнении зубьев микротвердость Н���1���00 составляет не менее 9000 Н/мм2 в пределах всей толщины зуба и на длине 1,5 мм от вершины. Закалка зубьев при электроконтактном нагреве обеспечивает микротвердость вершины 8600 Н/мм2 по всей толщине зуба и в пределах 0,8…1,0 мм от его вершины. Следовательно, термо- упрочнение зубьев джинных пил практически охва- тывает весь объем вершины зуба. т.е. имеет место в сущности объемная закалка, которая, к сожалению, не сохраняет сердцевину деталей вязкой. Такие зубья 47

№ 4 (97) апрель, 2022 г. На первом этапе экспериментальных исследо- сорта С-6524 I и II промышленных сортов. В соот- ваний ставилась задача дать сравнительную оценку ветствии с методикой исследований в определенный работоспособности пильных дисков, имеющихся промежуток времени джины останавливали, камеру в наличие на хлопкозаводах республики, и новых джина очищали от сырцового валика, проверяли со- специально термообработанных пильных дисков стояние зубьев пилы и степень их износа с помощью китайского производства. Химический состав мате- микроскопа МБП-2. По истечении каждого часа риала этих дисков, как показали предварительные эксплуатации определяли производительность металлографические исследования, соответствует джина по волокну, которая по требованию исследо- стали 65Г. Контрольные пильные диски также были ваний должна оставаться неизменной. Уменьшение изготовлены из стали этой марки. производительности джина свидетельствует о потери работоспособности пильных дисков вследствие повы- Испытания на работоспособность пильных дис- шенного износа зубьев и снижения их захватывающей ков, эксплуатирующихся в разных организациях, способности при врезании в сырцовый валик. были проведены в производственных условиях АО “Пахтасаноатилмиймарказ”. Согласно технологиче- В табл. 2 представлены результаты исследований скому регламенту переработки хлопка-сырца пильные работоспособности пильных дисков для джинов, диски должны работать при джинировании высоких эксплуатируемых на различных предприятиях хлопко- сортов не менее 144 часов, а на низких сортах – перерабатывающей отрасли. Данные экспериментов не менее 72 часов. На линтерном оборудовании ра- позволяют утверждать, что пильные диски второго ботоспособность пил должна составлять не менее и третьего вариантов оказались наиболее износо- 48 часов. стойкими. Их долговечность составляет 360 часов, что превышает регламентированное время работы в Пильные диски в составе пильного цилиндра 2,5 раз. Поэтому почти в столько же раз можно сокра- устанавливались поочередно на 130-ти пильный тить расходы на пилы на хлопкоочистительном заводе. джин. Перерабатывали хлопок-сырец селекционного Таблица 2. Результаты исследований работоспособности (стойкости) различных пильных дисков для джинов Промышленный Средняя Время работы пильных дисков, час сорт хлопка производительность № Пильные диски джинов, кг/пила в час Согласно Фактическое регламенту время работы 1 Контрольный (Россия) I 10,0 144 144 II 9,3 144 144 2 Китайского произ-ва I 10,0 144 360 II 9,3 144 360 3 Китайского произ-ва I 10,0 144 360 II 9,3 144 360 4 Российского произ-ва I 10,0 144 144 II 9,3 144 144 С целью обоснования высокой износостойкости В соответствии с методикой [7] на микротвердо- пильных дисков (варианты 2 и 3) была определена мере ПМТ-3 при нагрузке 0,5 Н измеряли микро- их твердость на специальных металлографических твердость по металлической поверхности микро- микрошлифах (рис. 4) из образцов пил в поперечном шлифов в продольном направлении пластин (табл. 3). сечении. Данный метод измерения твердости в сущности явля- ется методом определения твердости по Виккерсу, Рисунок 4. Металлографический микрошлиф производимому вдавливанием в испытываемый из образцов пильных дисков для исследования объект алмазного наконечника, имеющего форму квадратной пирамиды с углом между противополож- твердости и микроструктуры ными гранями 1360. Число твердости по ВиккерсуHV определяется отношением нагрузки Р на индентор к площади Fотп пирамидальной поверхности отпечатка. При этом нагрузка выбирается в зависимости от толщины и твердости испытываемого материала, а площадь отпечатка легко выразить через ее диаго- наль d и известный угол αпри вершине алмазной пирамиды: HV = P = 2sin  P = 1,854 P , кг/мм2 Fотп 2 d2 d2 48

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Определение твердости по Виккерсу является величины прилагаемой нагрузки; возможность опре- более совершенным, чем определение ее методами деления твердости на тонких листовых материалах, Роквелла и Бринеля [8]. К числу основных преиму- а также на азотированных, цементованных поверх- ществ указанного метода следует отнести: полное ностях; хорошее совпадение твердости по Виккерсу геометрическое подобие отпечатков независимо от и Бринелю в пределах 100…450 ед. (кг/мм2). Таблица 3. Сравнительная оценка твердости пильных дисков для джинов Контрольная пила Джинные пилы китайского производстви №1 №2 №3 №4 HV0,5 HRC HV0,5 HRC HV0,5 HRC HV0,5 HRC 426 42,1 406 40,3 488 47,0 326 31,8 426 42,1 408 40,5 475 46,1 327 31,9 428 42,3 413 40,9 475 46,1 331 32,3 432 42,6 413 40,9 479 46,4 329 32,2 425 42,0 413 40,9 475 46,1 332 32,5 428 42,3 411 40,8 471 45,8 331 32,3 428 42,2 406 40,3 469 45,6 329 32,2 428 42,2 410 40,7 476 46,2 329 32,2 ср. 427,6 ср. 42,2 ср. 410 ср. 40,7 ср. 476 ср. 46,2 ср. 329 ср. 32,2 Анализ результатов измерения твердости пильных рентгеноструктурного анализа. Исследования струк- дисков, эксплуатировавшихся в различных пред- туры поверхности и элементного состава образцов приятиях по хлопкопереработке, показывает, что пильных дисков проводились с использованием пильные диски с максимальной твердостью HV0,5 сканирующего электронного микроскопа Vega JJLMU (образец №3) имеют наибольшую стойкость. Однако с энергодисперсионным спектрометром INCA En- твердость не может однозначно определять работо- способность пильных дисков, как например, для ergy 350. образца №1, имеющего относительно высокую Рентгеноструктурный анализ проводился на твердость HV0,5=427,6, но показавшего минимальную стойкость 144 часа. рентгеновском дифрактометре DPOH-3 с использо- ванием монохроматизированного рентгеновского Полученные данные твердости HV0,5и HRC (ме- излучения. Анализ фазового состава осуществляли с тод Роквелла¸ шкала С) хорошо коррелируют друг с использованием специализированной базы данных другом, что не является случайным. Так как имеется хорошее совпадение по Виккерсу и Бринелю, как от- PDF-2. мечено выше, и в силу известного соотношения На рис. 5 показаны микроструктуры поверхност- 10НВ=1HRC можно утверждать, что выполняется следующее соотношение твердостей: ных слоев образцов пильных дисков, соответствую- щих табл. 3. Образец №1, показавший наименьшую 10HV0,5=1HRC, т.к. 1HV=1HB300 работоспособность, характеризуется наличием вы- раженной рыхлой структурой, что предопределяет Полученное на основе экспериментов соотно- большую склонность к разрушению под действием шение твердостей HV и HRC находит убедительное эксплуатационных нагрузок. Боковая поверхность подтверждение в [9]. пильных дисков (образец №3) после проведения упрочняющей термической обработки стали 65Г С целью выявления дополнительных факторов, имеет более плотную структуру и большие размеры помимо твердости, на работоспособность пильных структурных составляющих, в частности, карбидов дисков были проведены исследования структуры железа. Такая микроструктура поверхностного слоя фазового состава основы пильных дисков с помощью способствует проявлению высокой сопротивляемо- методов сканирующей электронной микроскопии и сти разрушению в процессе изнашивания зубьев пилы при джинировании. 49

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Обр. №1 Обр. №2 Обр. №3 Обр. №4 Рисунок 5. Микроструктура поверхностных слоёв образцов пильных дисков Микроструктура поверхностных слоев образ- Анализ химического состава исследуемых по- цов №3 и №4, также прошедшие упрочняющую верхностей с использованием энергодисперсионного термическую обработку, различаются. Образец №4 спектрометра сканирующего электронного микро- имеет расширенные и удлиненные границы между скопа позволил выявить наличие в поверхностях структурными составляющими, что может явиться образцов соединений Fe и Mn с кислородом и угле- источником зарождения микроскопических трещин родом различной степени плотности, соотношения под влиянием растягивающих напряженний и кислорода и углерода в локальных исследуемых уменьшить по этой причине работоспособность пил. областях, а образец №1 дополнительно содержит Образец №2 заметно отличается по микроструктуре включения свинца. Также следует отметить, что тол- своей невыраженной дисперсностью и однородно- щина оксидных пленок на поверхности образца с стью. Но в микроструктуре выявлены участки нару- минимальным времени работы (образец №1) в не- шения сплошности, которые преимущественно совпа- сколько раз больше по сравнению с образцом №3 дают с определенным направлением (тексту- (рис. 6), т.е. соответствует значениям 31,49 мкм и рой).Указанные направления могут образоваться в 10,50 мкм. результате деформации, в данном случае термопла- стической деформации при проведении термической обработки. 50

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Обр. №1 Обр. №1 с размерами Обр. №3 Обр. №3 с размерами Рисунок 6. Снимки оксидных плёнок на поверхности образцов пильных дисков Исследования фазового состава поверхностных на рис. 7. Нижний спектр образца №3, имеющего слоев всех образцов показали, что на поверхности максимальную работоспособность, имеет содержание сконцентрированы соединения Fe3O4, Fe2O3, сложные оксидов, близкое по количеству и стехиометрии оксиды железа и марганца, а также карбиды железа, (диапазон углов дифракции от 10 до 420 и от 50 до 630) образовавшиеся после проведения комплексной со спектром образца №4. Верхний спектор образца термической обработки. Наличие на поверхности №1 характеризуется дополнительными линиями в образца №1 оксидов свинца и чистого свинца свиде- области малых углов дифракции, на которых обычно тельствует о том, что они могли образоваться после проявляется дифракционные пики оксидов и карбидов проведения термической упрочняющей обработки. железа и марганца. Результаты рентгенострукторного анализа образцов пильного диска из стали 65Г представлены 51

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Рисунок 7. Рентгенограммы фазового состава поверхностных слоёв пильных дисков Таким образом, экспериментальные данные дисков влияет не только твердость термообрабо- рентгеноструктурного анализа и сканирующей элек- танной стали 65Г, но и наличие оксидных слоев на тронной микроскопии поверхности образцов из тер- поверхности, образующихся в результате термоупроч- моупрочненных пильных дисков позволили вы- няющей обработки зубьев пильных дисков хлопко- явить их химический и фазовый состав, морфоло- перерабатывающих машин. гию и толщину оксидных слоев различной дисперс- ности и плотности. На работоспособность пильных Список литературы: 1. Мирошниченко Г.И. Основы проектирования машин первичной обработки хлопка. -М.: Машиностроение, 1972. – 486 с. 2. Махкамов Р.Г. Некоторые проблемы текстильного машиностроения // Изв. ВУЗов. Техн.науки. – Ташкент, 1995. -№1-4. – С. 105-111. 3. Шин И.Г., Муминов М.Р., Шодмонкулов З.А. Метод расчета на прочность и долговечность джинных пил при циклическимнагружении // Проблемы текстиля. – Ташкент, 2013. -№3. – С. 94-98. 4. Первичная переработка хлопка-сырца / Под. Ред. Э.З.Зикриеева. – Ташкент: Мехнат, 1999. - 400 с. 5. Муминов М.Р., Шин И.Г., Максудов Р.Х. Анализ эксплуатационного состояния зубьев дисковых пил и геометрический критерий их работоспособности // Проблемы текстиля. – Ташкент. 2011, №- С. 8-15. 6. Кадыров Р.Р. Повышение ресурса пил // Реф. Сб. Хлопковая промышленность.- Ташкент, 1989.- № 3.- С. 10-11. 7. Панталенко Ф.И. Упрочнение и восстановление поверхностей деталей. - Минск: БНТУ, 2010. 344 с. 8. Методы испытания, контроля и исследования машиностроительных материалов / Под общ.ред. А.Т. Туманова, в 3-х т.-М.: Машиностроение, 1974. –Т.2. -320 с. 9. Гуляев А.П. Металловедение.-М.: Металлургия, 1986. -544 с. 52

№ 4 (97) апрель, 2022 г. DOI - 10.32743/UniTech.2022.97.4.13468 ОБ ОДНОМ ИЗ СПОСОБОВ ИССЛЕДОВАНИЯ КИНЕТИКИ ПРЕВРАЩЕНИЙ ПРИ ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОМ ПРИПЕКАНИИ Эргашев Махмуд ст. преподаватель, Алмалыкскый филиал Ташкентского Государственного технического университета имени Ислама Каримова, Республика Узбекистан, г. Алмалык Садуллаев Зарип Шарифович ст. преподаватель, Алмалыкскый филиал Ташкентского Государственного технического университета имени Ислама Каримова, Республика Узбекистан, г. Алмалык Хожибекова Шохида Миродиловна ассистент, Алмалыкскый филиал Ташкентского Государственного технического университета имени Ислама Каримова, Республика Узбекистан, г. Алмалык Рауфов Лазизбек Мухиджон угли ассистент, Алмалыкскый филиал Ташкентского Государственного технического университета имени Ислама Каримова, Республика Узбекистан, г. Алмалык E-mail: [email protected] Абдукаххоров Абдуазиз Абдулазизхон угли ассистент, Алмалыкскый филиал Ташкентского Государственного технического университета имени Ислама Каримова, Республика Узбекистан, г. Алмалык ON ONE OF THE METHODS FOR INVESTIGATION OF TRANSFORMATION KINETICS DURING ELECTROCONTACT SINTERING Mahmud Ergashev Senior lecturer, Almalyk branch of the Tashkent State Technical University named after Islam Karimov, Republic of Uzbekistan, Almalyk Zarip Sadullaev Senior lecturer, Almalyk branch of the Tashkent State Technical University named after Islam Karimov, Republic of Uzbekistan, Almalyk Shokhida Hozhibekova Assistant, Almalyk branch of Tashkent State Technical University named after Islam Karimov, Republic of Uzbekistan, Almalyk Lazizbek Raufov Assistant, Almalyk branch of Tashkent State Technical University named after Islam Karimov, Republic of Uzbekistan, Almalyk __________________________ Библиографическое описание: ОБ ОДНОМ ИЗ СПОСОБОВ ИССЛЕДОВАНИЯ КИНЕТИКИ ПРЕВРАЩЕНИЙ ПРИ ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОМ ПРИПЕКАНИИ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Эргашев М. [и др.]. 2022. 4(97). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13468

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Abduaziz Abdukakhhorov Assistant, Almalyk branch of Tashkent State Technical University named after Islam Karimov, Republic of Uzbekistan, Almalyk АННОТАЦИЯ В статье приведены результаты исследования по применению метода дифференциального термического анализа при электроконтактном припекании композиционных порошковых материалов на поверхности цилиндрических деталей, изготовленных из закаливающихся сталей. ABSTRACT The article presents the results of a study on the application of the method of differential thermal analysis during electrocontact sintering of composite powder materials on the surface of cylindrical parts made of hardening steels. Ключевые слова: электроконтактное припекание, композиционные порошковые материалы, дифференци- альный термический анализ. Keywords: electrocontact sintering, composite powder materials, differential thermal analysis. ________________________________________________________________________________________________ Введение. В различных отраслях производства прежде всего тем, что позволяет оценить возникаю- для восстановления изношенных размеров деталей и щие температурные напряжения, в том числе на упрочнения рабочих поверхностей применяются поверхности контакта покрытие-деталь, что является электродуговые способы, газотермическое напыление, необходимым для оценки явлений, происходящих осаждение в вакууме и др. Однако, главным недо- на границе основы с наносимым покрытием. ЭКП статком практически всех металлических покрытий, характеризуется коротким временем действия им- наносимых названными способами является наличие в пульса тока в пределах 0,01...10сек, паузы между самом покрытии и в зоне соединения остаточных импульсами от 0,01сек до 10 сек и более, а также напряжений, снижающих усталостную прочность, усилием прижатия для обеспечения деформации деформация основного металла [8,9]. припекаемого слоя. ЭКП применяется для восста- новления и упрочнения деталей типа валов и втулок, Дефекты в покрытиях, нанесенных на поверх- плоских поверхностей. ности деталей (поры, трещины, неоднородность структуры и др.) отрицательно влияют на прочность Процесс ЭКП характеризуется мгновенной темпе- сцепления покрытие-подложка. Порошковые мате- ратурой нагрева, достигающей скорости нагрева риалы, нанесенные газотермическими способами для порядка 103 ÷104 °K. Нагрев и последующее охла- повышения прочности сцепления с подложкой под- ждение зоны соединения приводит к структурным вергаются последующему оплавлению. При оплав- изменениям. Для определения оптимальных значений лении покрытия происходить снижение твердости технологических факторов и свойств полученного ввиду образовавшихся крупнозернистых структур покрытия используется методы планирование экспе- при кристаллизации из жидкого состояния, потеря римента и статическая обработка экспериментальных заложенных наследственных свойств материала, данных и др. такие как износостойкость, коррозионостойкость и др. В настоящее время упрочнения рабочих поверхно- Прочность сцепления припекаемого слоя с под- стей деталей используются порошки на основе железа, ложкой является основным оценочным показателем никеля, карбиды и бориды различных металлов. процесса ЭКП. Прочность сцепления покрытия зави- сит от параметров ЭКП - величины тока, усилия при- Сохранение композиционными порошковыми жатия, длительности импульса (Iсв, Рхж, tц). Параметры материалами заложенных в них физико-химических процесса оказывает тепловое и деформационное и заданных свойств можно обеспечить припеканием влияние как на подложку, так и на основной металл. в температурном интервале (0,8÷0.9)Тплав. Реализация Основной металл претерпевает нагрев, сжатие и растя- указанного процесса можно обеспечить электрокон- жение отдельных участок, структурные превращения тактным припеканием (ЭКП), где используется при охлаждении и другие изменения. Все эти про- Джоулево тепло, выделяемое в зоне контакта цессы происходят во времени. Кроме параметров электрод-покрытие-подложка [1, 2, 3]. ЭКП на прочность сцепления в зоне соединения покрытия-подложка оказывают влияние тепловые Состояние проблемы. Важная роль при выборе процессы, происходящие в зоне соединения. Проч- рациональных технологических параметров электро- ность сцепления наряду с технологическими пара- контактного припекания покрытий отводится воз- метрами процесса зависит также сот состояния можностям прогнозирования температурных полей металла подложки зоны соединения в результате в обрабатываемой детали, формируемом покрытии в теплового воздействия. зависимости от параметров режима и конструктив- ных особенностей детали и оборудования. Определе- Для исследования тепловых процессов приме- ние температурных полей и оценка влияния терми- няются расчетные и расчетно-экспериментальные ческого цикла на обрабатываемое изделие важно методы. При расчетных методах принимаются не- которые упрощения условности. Принимается, что коэффициент тепловодности материала покрытия и 54

№ 4 (97) апрель, 2022 г. основного металла остаются неизменными, фактиче- Чаще всего применяются стали 45, 40XH, теплофизи- ски же они меняются в зависимости от температуры ческие свойства которых меняются в зависимости от процесса. Пористость и электросопротивление по- температуры. рошковых материалов меняется также с изменением температуры и усилия прижатия. В табл. 1 приведены изменения коэффициента линейного расширения стали 45 и зависимость отно- Подавляющее большинство деталей, подлежащих сительного изменения длины в интервале температур восстановлению и упрочнению изготавливаются из фазовых превращений. структурно-чувствительных конструкционных, улуч- шаемых, низко-и средне легированных сталей. Таблица 1. Изменения коэффициента линейного расширения стали 45 и зависимость относительного изменения длины в интервале температур фазовых превращений Деформация Коэффициент линейного Относительное изменение длины в % в процессе расширения, α фазового превращения Интервал температур,0С α*106/ град α →γ γ →α α →γ→ α 20-250 11,0 0% 250-500 15,0 -0,26 +0,2 -0,06 500-730 16,2 20-250 10,9 -0,24 +0,2 -0,04 25% 250-500 15,7 500-750 15,9 20-250 10,7 0 75% 250-500 16,7 -0,2 +0,2 15,4 500-750 Необратимость относительного изменения Одним из важнейших исследований процесса ЭКП длины при α→γ→α превращений связана с тем, что является необходимость учета состояния и состава, сокращение относительной длины в результате фа- хода реакции на термическое воздействие процесса зового α →γ превращения при нагреве больше рас- на подложку, т.е. кинетики превращений металла ширения чем превращение при охлаждении. Изме- подложки, очевидно играющего не последнюю роль нение относительной длины в результате фазового в формировании покрытия. Кинетику превращений превращения необратимо. При нанесении тонких в металле изучают методом дилатометрии, магнит- покрытий необходимо учесть изменение размеров в ной анизотропии и другими. Температуру мгновен- зависимости от тепловложения. ной скорости нагрева или охлаждения можно опре- делить численными или графическими способами [4]. Исследование фазовых превращений, распростра- нение температурного поля при ЭКП представляет Эксперимент. Метод дифференциального тер- несомненный интерес. Имеется ряд работ, где для мического анализа (ДТА), который широко исполь- использованы методы расчета температурных полей зуется в различных отраслях техники, может быть способом планирования эксперимента, решение применен для изучения быстротечных тепловых про- дифференциальных уравнений теплопроводности цессов, кинетики превращений при нагреве и охла- некоторыми упрощениями. Задача оптимизации ждении в процессе ЭКП. Разности свободных энер- ЭКП рассматривается как многофакторная (с учетом гий структурных составляющих при превращениях конструкционных, технологических и эксплуатацион- приводит к выделение или поглощению скрытой теп- ных факторов) и многокритериальная (с использова- лоты превращения. Темп изменения температуры- нием нескольких критериев физико-механических мгновенной скорости нагрева или охлаждения при свойств. таких превращениях невозможно фиксировать на кривых термического цикла из-за быстротечности Математическая модель температурного поля процесса и незначительной величины термоэлектро- ЭКП в зависимости от технологических параметров движущей силы (ТЭДС) термопары. Возникает про- процесса рассмотрена в работе [5]. Разработанная блема усиления сигнала от термопары. Для фиксации математическая модель дает информацию об условиях пиков температуры, соответствующих структурным достижения максимальной скорости диффузионных превращениям необходимо получить первую и вто- процессов в зоне контакта покрытие-подложка без рую производную от функции Т= ƒ(t) [6]. её оплавления, а также узнать уровень минимальных энергетических потер (лопата). В то же время следует Для записи производных ������ = ������������⁄������������ или ������′ = отметить недостаточность исследований по кинетике ������2������⁄������������2 наиболее приемлемым является метод структурных превращений при ЭКП, практически дифференциального термического анализа. Метод отсутствие мобильной диагностической аппаратуры для проведения исследований в этом направлении. 55

№ 4 (97) апрель, 2022 г. дифференциального термического анализа в совре- Для исследования тепловых процессов ЭКП был менном виде является высокочувствительным и со- спроектирован и изготовлен рабочий макет прибора вершенным методом фазового анализа различных для одновременной регистрации изменения темпера- систем, позволяющим определять наряду с термоди- туры и темпа нарастания –мгновенной скорости намическими параметрами вещества (теплоёмкость нагрева или охлаждения, основанный на методе и её изменение, температура и энтальпия фазовых ДТА.В обычном термическом цикле температура переходов) и кинетические характеристики процес- образца регистрируется непрерывно в функции сов в условиях линейного изменения температуры. времени Т= ƒ(t). Количественное определение тем- Метод ДTA удачно сочетает в себе экспрессность и пературы производится измерением ординат по информативность, простотой конструкции и надеж- кривой, соответствующе рассматриваемому проме- ностью термических датчиков. Развитие метода и жутку времени [7-9]. совершенствование его приложений обусловлены возрастающими требованиями к качеству исходных При дифференциальном термическом анализе материалов готовой продукции, разработке новых регистрируется динамика изменение температуры технологических процессов. во времени как первая производная ������������⁄������������ или как вторая производная ������2������⁄������������2 в функции температуры. Поскольку ДТА динамический метод, наиболее Полученная кривая представляет собой первую (или сильная термическая инерционность при измерениях вторую) производную изменения температуры. проявляется искажении формы термического пика, Кривая в зависимости от свойств объекта исследо- увеличивая асимметрию пика экспоненциальным вания может характеризоваться рядом аномальных спадом после завершения регистрируемого процесса. отклонений, точками перегиба от нормального хода, Экспоненциальный спад, в данном случае пика тем- которые соответствуют физическом переходам, пературы, затрудняет разделение и идентификацию связанным с изменением энтальпии процесса для его от множества пиков при исследовании много- металлов. К ним относятся фазовые переходы, пере- компонентных систем, особенно в случае припе- стройка кристаллической структуры, кристаллизация кания биметаллов и композиционных порошковых др., поскольку сопровождаются поглощением или материалов. Термическая инерционность термопары выделением тепла. также затрудняет получение неискаженной кинети- ческой информации. Особенно это касается ЭКП, Для проведения экспериментов был разработан где процесс выделения тепла и охлаждение проис- и собран рабочий макет прибора для дифференциаль- ходят почти мгновенно. Поэтому перспективным ного термического анализа, рис.1. Запись результатов направлением развития применения ДТА является производился шлейфовым осциллографом Н044. разработка малогабаритных диагностических при- В качестве датчиков использованы термопары типа боров, где будет решена проблема получения высо- XA диаметром 0,1÷0,2 мм, ВР диаметром 0,2 мм. кой точности, чувствительности и быстродействия в Термопары вставлялись в отверстия диаметром 2 мм, сочетании с простотой обслуживания и устойчиво- просверленных на стенках детали. Остаточная тол- стью к химическим и механическим воздействиям щина от поверхности зоны соединения до спая процесса. термопары составляла 1 мм. Рисунок 4.4.1. Рабочий макет прибора для производного дифференциального термического анализа 56

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Точность показаний термопар сверяли с пока- сигналов с термопар была изготовлена специальная заниями тарированной термопары. Для снятия оправка рис. 2. Рисунок 4.3.2. Приспособление-оправка для снятия ТЭДС Коллектор состоит из изоляционной втулки 1, кольца припаяны к разъемам 4, установленных в размещенными на ней контактных колец и клеммовой клеммной колодке 2. колодки 2. Каждое контактное кольцо изолируется от соседнего при помощи изолирующих колец 3, Скомпонованная установка состоит из термопар, надеваемых в изоляционную втулку 1. Контактные блока питания, двух дифференцирующих усилителей и шлейфового осциллографа. Блок-схема установки показана на рис. 3. Рисунок 3. Блок-схема установки для записи термических кривых Т = f(t), ������ = ������������⁄������������ или ������′ = ������������������⁄������������������ Эксперименты проводились на втулках, изготов- Осциллограммы записи термических кривых ленных из стали 40ХН, претерпевающей структурные охлаждения приведены на рис.4. превращения при нагреве и охлаждении. 57

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Рисунок 4. Кривые производного термического анализа при нагреве На температурных кривых зафиксированы от- Выводы клонения от нормального хода, показывающие из- менение энтальпий процесса в определенных темпе- 1. Метод ДТА может быть использован для ис- ратурных интервалах. По результатам исследований следования кинетики превращений при электрокон- выявлено, что при изучении фазовых и структурных тактном припекании. превращений в процессе ЭКП композиционных по- рошковых материалов метод ДTA позволяет более 2. Разработанный комплекс ДТА для изучения точно определят температурный интервал хода кинетики превращений обеспечивает достаточную кинетики превращений в зоне соединения, способ- точность определения температурного интервала ствуя тем самым повышению точности эксперимен- структурных превращений в зоне соединения. тальных данных, выбору оптимальных параметров ЭКП. 3. На основе полученных данных методом ДТА можно оптимизировать параметры технологического режима, регулировать тепловое воздействие на металл подложки при нанесении композиционных порош- ковых покрытий. Список литературы: 1. Клименко Ю.В. Электроконтактная наплавка. –М.: Металлургия. -1978.- 128 с. 2. Дорожкин Н.Н. Упрочнение и восстановление деталей машин порошковыми материалами/ Н.Н. Дорожкин. – Мн.: Наука и техника. 1975. 3. Каракозов Э.С. Сварка металлов давлением – М.: Машиностроение, 1986 – 280 с. 4. Багрянский К.В., Добротина З.А., Хренов К.К. Теория сварочных процессов: Харьков. Изд-во Харьковского университета. 1968. – 502 с. 5. Эргашев М., Рахманкулов Р., Бобоев Х.Х. Моделирование тепловых полей при сварке композиционных ма- териалов на основе математической зависимости. Свидетельство об официальной регистрации программы для электронно-вычислительных машин Агентство по интеллектуальной собственности при министерстве юстиции Республики Узбекистан №: DGU 08350 от 17.06.2020 г. Моделирование тепловых полей при сварке композиционных материалов на основе математической зависимости. 6. Уэндлендт У. 2-е изд-е. перевод с английского. Под ред. В.А. Степанова и В.А. Берштейна. Термические методы анализа. М.: Мир, 1976-526с. с.213-240, 503-523. 7. Матьякубов Б., Эргашев М. Измерительный комплекс для изучения физических переходов в металлах // Тек- сты докладов конференции «Научприбор-88» Киев,1988, С37-38. 8. Эргашев Махмуд, Саъдуллаев Зарип Шарипович, Рауфов Лазизбек Мухиджон Угли, Ходжибекова Шохида Миродиловна. ИЗНОС РАБОЧИХ ЛОПАТОК ДЫМОСОСОВ И УПРОЧНЯЮЩИЕ ПОКРЫТИЯ ДЛЯ ПО- ВЫШЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ // Universum: технические науки. 2021. №1-3 (82). URL: https://cyber- leninka.ru/article/n/iznos-rabochih-lopatok-dymososov-i-uprochnyayuschie-pokrytiya-dlya-povysheniya-iznosos- toykosti 9. Эргашев Махмуд, Рауфов Лазизбек Мухиджон Угли, Абдукаххоров Абдуазиз Абдулазизхон Угли, Ходжибекова Шохида Миродиловна, Муродкосимов Равшан Холмат Угли. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСТАТОЧНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ ПРИ ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОМ ПРИПЕКАНИИ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОРОШКОВ // Universum: технические науки. 2021. №12-1 (93). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/opredelenie-ostatochnyh-defor- matsiy-pri-elektrokontaktnom-pripekanii-kompozitsionnyh-poroshkov 58

№ 4 (97) апрель, 2022 г. МЕТАЛЛУРГИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОДЛИННОГО НАПРЯЖЕНИЯ-ПОДЛИННОЙ ДЕФОРМАЦИИ ДЛЯ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИОННОЙ СТАЛИ Кобилов Бекзод Уктам угли ассистент Джизакский Политехнический институт (JizPi) Республика Узбекистан, г. Джизак TRUE STRESS-TRUE STRAIN STUDY FOR STRUCTURAL STEEL ELEMENTS Bekzod Kobilov Assistant, Jizzakh Polytechnic Institute (JizPi) Uzbekistan, Jizzakh АННОТАЦИЯ В данной статье исследуется инженерные соотношения между напряжением и деформацией, а также предла- гается материал с истинным напряжением и истинной деформацией. В ходе этого исследования были установ- лены истинные соотношения напряжения и истинной деформации для конструкционных сталей в целом и для сталей марок A992 и 350W в частности. ABSTRACT This article discusses the engineering relationship between stress and strain and the assumed matter with true stress and true strain. This study revealed true stress and true strain for structural steels in general, and for A992 and 350W steels in particular. Ключевые слова: анализ, сталь, элемент, метод, модель, расширение, конструкция, параметр, свойство, испытания. Keywords: analysis, steel, element, method, model, extension, construction, parameter, property, tests. ________________________________________________________________________________________________ Численный анализ на основе метода конечных как нагрузка, деленная на исходную площадь попе- элементов (FE-) и другие методы численного анализа речного сечения растянутого образца, а инженерная широко используются в исследованиях конструкци- деформация была рассчитана как изменение длины, онной стали, а также при анализе и проектировании деленное на исходный калибр длина. Такие расчеты, стальных конструкций и элементов. В исследованиях которые не учитывают изменение площади при воз- методы численного моделирования часто использу- растающих нагрузках, используются для удобства ются для эффективного расширения ограниченных измерения размеров и всегда будут показывать диа- экспериментальных результатов и используются для пазон упругости (область-I), диапазон деформаци- изучения влияния соответствующих параметров, онного упрочнения (область-IV) и диапазон деформа- связанных с проблемой. Однако такие имитацион- ционного разупрочнения (Регион-V). Зависимость ные модели для конструкционной стали требуют напряжения от деформации, установленная на основе использования реалистичных соотношений напря- мгновенных деформированных размеров испытатель- жения и деформации материала, часто вплоть до раз- ного образца, известна как зависимость подлинного рушения. Механические свойства материала метал- напряжения от подлинной деформации (штриховая лического типа, такого как сталь, обычно определяют линия на рис. 1). с помощью испытания на одноосное растяжение. Для всех практических целей инженерные соот- Такой протокол испытаний на растяжение [ 1], ношения и истинные соотношения совпадали бы до который изначально был создан только для исполь- предела текучести; однако эти два отношения будут зования в сравнении различных сталей, устанавливает расходиться дальше этой точки. Рисунок 1 пока- инженерное напряжение и инженерную деформацию. зывает качественные различия между инженерным Рисунок 1 показывает типичную инженерную зависи- соотношением напряжения и деформации и ис- мость между напряжением и деформацией для стали тинным соотношением напряжения и деформации. (сплошная линия), где напряжение было рассчитано Точное численное моделирование задач с большими __________________________ Библиографическое описание: Кобилов Б.У. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОДЛИННОГО НАПРЯЖЕНИЯ-ПОДЛИННОЙ ДЕФОРМАЦИИ ДЛЯ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИОННОЙ СТАЛИ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 4(97). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13543

№ 4 (97) апрель, 2022 г. деформациями, таких как анализ отказов стальных марок A992 и 350W в частности. В этой статье уста- конструкций и элементов, обработка металлов дав- навливаются пятиэтапные модели подлинного лением, резка металлов и т. д., потребует реализации напряжения и подлинной деформации для конструк- и использования характеристик материалов с истин- ционных сталей, основанные на численном модели- ным напряжением и подлинной деформацией. Целью ровании, откалиброванном по экспериментальным данного исследования является разработка истинных результатам испытаний на одноосное растяжение. соотношений напряжения и подлинной деформации Впоследствии, для конструкционных сталей в целом и для сталей Рисунок 1. Инженерные соотношения между напряжением и деформацией и предлагаемая модель материала с истинным напряжением и подлинной деформацией Стандартное испытание на одноосное растяже- поперечного сечения в месте разрушения резко умень- ние, как правило, обеспечивает основные механиче- шается, что известно как «утяжка» сечения. Как пра- ские свойства стали, требуемые проектировщиком вило, размягчение деформации связано с диапазоном конструкций; таким образом, заводские сертификаты образования шейки в тесте. Как только образец начи- предоставляют такие свойства, как предел текучести, нает сужаться, распределение напряжений и дефор- предел прочности и деформация при разруше- маций становится сложным, и становится трудно установить величину таких величин [ 2 ].]. Из-за нерав- нии.������������������������������������. Параметры напряжения устанавлива- номерного распределения напряжения-деформации, ются с использованием исходной площади попе- существующего в шейке при высоких уровнях осе- речного сечения образца, а средняя деформация в вой деформации, давно признано, что необходимо пределах расчетной длины устанавливается с исполь- учитывать изменения геометрических размеров об- зованием исходной расчетной длины. Из-за исполь- разца, чтобы правильно описать реакцию материала зования исходных размеров в инженерных расчетах во время всей деформации. процесс вплоть до разру- напряжения-деформации такие отношения всегда шения [3 , 4]. Соотношение подлинного напряжения будут показывать диапазон упругости, диапазон де- и подлинной деформации основано на мгновенных формационного упрочнения и диапазон деформаци- геометрических размерах испытуемого образца. онного разупрочнения. По мере увеличения нагрузки Рисунок 1 иллюстрирует инженерную взаимосвязь и когда образец начинает разрушаться, площадь между напряжением и деформацией и истинную 60

№ 4 (97) апрель, 2022 г. зависимость между напряжением и подлинной де- требуют реалистичных соотношений напряжения и формацией для конструкционных сталей. деформации материала, которые также могут охва- тывать разрушение стали. Традиционные испытания Строительство стальных конструкций часто тре- на одноосное растяжение дают результаты инже- бует изготовления отверстий в полках стальных нерной деформации с инженерным напряжением, балок [14]. Если для таких исследований или других которые не являются точными, особенно в диапазоне подобных исследований стальных конструкций и деформационного упрочнения и в диапазоне после- элементов необходимо построить модели конечных предельной прочности. элементов, то такие модели конечных элементов Список литературы: 1. ASTM, «Стандартные методы испытаний и определения для механических испытаний стальных изделий — стандарты ASTM A370-10», Американское общество испытаний и материалов, США, 2010 г. 2. AC Mackenzie, JW Hancock и DK Brown, «О влиянии напряженного состояния на инициирование вязкого разрушения в высокопрочных сталях», Engineering Fracture Mechanics , vol. 9, нет. 1, стр. 167–188, 1977. 3. EE Cabezas и DJ Celentano, «Экспериментальный и численный анализ испытания на растяжение с использованием листовых образцов», Finite Elements in Analysis and Design , vol. 40, нет. 5–6, стр. 555–575, 2004 г. 4. К.Т. Жакес и К. Франк, \"Характеристика свойств материала прокатных профилей\", Tech. Отчет SAC/BD-99/07, Совместное предприятие SAC, США, 1999 г. 5. П. Арасаратнам, К.С. Сивакумаран, и М.Дж. Тейт “True Stress-True Strain Models for Structural Steel Element”, International scholary reserch notices, Канада, 2011 г. 61

№ 4 (97) апрель, 2022 г. ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ ПОЛУЧЕНИЯ ВК-10КС В ВАКУУМЕ НА ИХ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Сайдахмедов Равшан Халходжаевич д-р техн. наук, Ташкентский государственный транспортный университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент Рахматов Акмал Махмудхужаевич инженер-технолог НПО ПРМ и ТС АО «Алмалыкский ГМК» Республика Узбекистан, г. Ташкент Камолова Ирода Одилбековна инженер НПО ПРМ и ТС АО «Алмалыкский ГМК» Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] STUDY OF THE INFLUENCE OF TECHNOLOGICAL MODES OF OBTAINING VK-10KS IN VACUUM ON THEIR PHYSICAL AND MECHANICAL PROPERTIES Saydakhmedov Ravshan Doctor of Technical Sciences, Tashkent State Transport University, Republic of Uzbekistan, Tashkent Rakhmatov Akmal Engineer-technologist of НПО ПРМ и ТС АО «Алмалыкский ГМК» Republic of Uzbekistan, Tashkent Kamolova Iroda Engineer of НПО ПРМ и ТС АО «Алмалыкский ГМК» Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В статье приведены результаты экспериментальных исследований технологического процесса получения твердосплавных пластин на основе ВК-10КС. Изучены физико-механические свойства в зависимости от темпе- ратуры и среды спекания. ABSTRACT The article presents the results of experimental studies of the technological process of obtaining hard-alloy plates based on ВК-10КС. Physical and mechanical properties are studied depending on the temperature and sintering medium. Ключевые слова: твердый сплав, вакуумное спекание, твердость, прочность на изгиб, удельный вес, коэр- цитивная сила. Keywords: hard alloy, vacuum sintering, hardness, bending strength, specific gravity, coercive force. ________________________________________________________________________________________________ Введение технологических процессов многих отраслей народ- ного хозяйства неразрывно связаны с применением Твердые сплавы имеют в современной технике твердых сплавов, что способствует существенному оче ь большое значение. Эти материалы нашли приме- повышению эксплуатационных характеристик ин- нение нь большое значение. Эти материалы нашли струмента и производительности труда [1]. применение в качестве режущих, штамповых, буро- вых инструментов. Развитие и совершенствование __________________________ Библиографическое описание: Сайдахмедов Р.Х., Рахматов А.М., Камолова И.О. ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛО- ГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ ПОЛУЧЕНИЯ ВК-10КС В ВАКУУМЕ НА ИХ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2022. 4(97). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13499

№ 4 (97) апрель, 2022 г. В настоящее время большая часть твердосплав- На этой стадии нагрев до температуры до 300°C ного режущего инструмента, применяемого при об- ведут медленно во избежание растрескивания изде- работке труднообрабатываемых материалов, импор- лий; в процессе подъема температуры происходит тируется из Кореи, Китая и России. Спрос на этот удаление пластификатора. При 900-1150°C проис- вид твердосплавного режущего инструмента в Узбе- ходит предварительное упрочнение изделий перед кистане очень высок. Одним из основных покупате- механической обработкой и окончательным спека- лей является Навоийский горно-металлургический нием. Окончательное спекание в присутствии жидкой комбинат. Использование твердых сплавов, полу- фазы проводят для вольфрамовых сплавов в среде ченных традиционным способом, не дает хороших водорода или вакуумных печах при температурах результатов, так как твердость обрабатываемого ма- 1150–1380°C в течение 1-2 ч. После окончательного териала очень высокая. спекания образцы визуально осматриваются на нали- чие трещин, раковин и других дефектов и отправля- В настоящее время совершенствование металло- ются для определения физико-механических свойств. режущих твердых металлов сосредоточено на фор- мировании ультрадисперсных структур с зернами Метод определения твердости по Роквеллу карбидной фазы менее 500 нм. Использование нано- (шкала А) заключается во вдавливании алмазного размерныхпорошков WC и спекание в вакууме рас- конического наконечника в испытуемый образец сматривается как наиболее перспективный способ под действием нагрузки и в измерении увеличения получения наноструктурированных твердых метал- глубины внедрения наконечника. Испытание про- лов с пониженной температурой спекания, повы- водилось на твердомере модели типа ТК-2М. шенной твердостью, прочностью [3-6]. Но сильная агрегация полученных наночастиц во время спекания Изучение прочности на изгиб заключается в до сих пор остается актуальной задачей. Авторы [6,7] разрушении образца, свободно лежащего на двух выявили зависимость между средним размером нано- опорах, силой, приложенной в середине пролета, в частиц порошка WC при спекании в вакууме с одной условиях кратковременного статического нагружения. стороны, оптимальной температурой спекания твер- дых сплавов – с другой. Наличие примесного кисло- Исследование удельной плотности образцов рода приводит к изменению химического и фазового проводились на гидростатических весах. Для из- состава нанопорошков WC в процессе спекания. мерения плотности образцы сначала помещают на Поэтому важно знать термическую стабильность верхнюю площадку весов и взвешивают в воздухе состава и размеров частиц WC при отжиге или спе- m1, а затем помещают его же на нижнюю площадку кании при температурах ниже 1400 °C. весов и определяют вес в жидкости m2. Из полученных результатов рассчитывают удельную плотность по Цель работы: Целью данной работы является формуле исследование влияние технологических режимов спекания твердого сплава в вакууме на физико-ме- ������ = m1 , г/см3. ханические свойства режущих пластин. m1−m2 Методы исследования Метод исследования коэрцитивной силы выпол- Технологический процесс изготовления изделий нялось на коэрцитиметре модели ИКС-096. Для из металлических порошков состоит из следующих измерения коэрцитивной силы образец вставляется операций: подготовка смеси для формования, формо- между полюсными наконечниками и включается вание заготовок и их спекание. Формование заготовок прибор и осуществляется измерение. осуществлялся путем холодного прессования под большим давлением (30-1000 МПа) в металлических Результаты и их обсуждение формах. Для получения изделий марки ВК-10КС использовали карбид вольфрама 90% и кобальт 10%. Каждые образцы после спекания проходили визу- В качестве пластификатора использовали раствор альный осмотр на наличие в них видимых дефектов. каучука в бензине. Спекание заготовок твердых спла- В условиях завода на лаборатории были проведены вов проводится, как правило, в две стадии. На первой, испытания по определению твердости, удельной низкотемпературной, стадии процесс спекания ведут плотности, прочности на изгиб и коэрцитивной в среде водорода при температурах до 900–1150°C. силы. Результаты проведенных испытаний приве- дены в таблицах № 1, 2. Таблица 1. Физико-механические свойства спеченного сплава ВК-10КС в вакууме при температурах 1150-1380ºС, с выдержкой 1 ч. Удельный вес г/см3, Твердость HRV Прочность на изгиб, Коэрцитивная сила, Температура, ºС ГОСТ 3882-74. ГОСТ 3882-74. кгс/мм2 ГОСТ 3882-74. КА/м. ГОСТ 3882-74. Допуск 14.2-14.6 Допуск не менее 85 Допуск не менее 190 Допуск 60-90 1150 13,41 88,2 143 74,8 1200 13,24 89 123,1 78,8 1220 13,2 87,6 138,87 75 1240 13,18 87,9 120,6 75,4 1380 14,3 87 198 88 63

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Таблица 2. Физико-механические свойства спеченного сплава ВК-10КС в вакууме при температурах 1380-1650ºС, с выдержкой 1.5 ч Удельный вес г/см3, Твердость HRV Прочность на изгиб, Коэрцитивная сила, Температура, ºС ГОСТ 3882-74. ГОСТ 3882-74. кгс/мм2 ГОСТ 3882-74. КА/м. ГОСТ 3882-74. Допуск 14.2-14.6 Допуск не менее 85 Допуск не менее 190 Допуск 60-90 1150 13,37 87,5 144 71,7 1200 13,4 87,9 132,3 73,9 1220 13,4 86 120 74 1240 13,56 89 144 67,2 1380 13,63 89,2 170 65,4 Анализируя результаты можно судить о том, что • в микрокристаллическом порошке содержания наиболее оптимальным диапазоном температуры примесного кислорода очень мало, в связи с этим спекания в вакууме для сплавов марки ВК-10КС яв- в вакуумном спекании при температуре T≤1400°C ляется 1350-1380ºС с выдержкой 1 час. При таком наблюдается небольшое обезуглероживание свобод- диапазоне температуры одновременно можно до- ного углерода; стичь твердости 89 НRA и прочности на изгиб 195кгс/мм2. Плотность сплавов составляло 14,3 г/см3. • предотвратить обезуглероживание можно путем регулирования температуры спекания, экспе- Выводы риментально установлено температура спекания в вакууме 1380°C с выдержкой 1 час; Изучая влияние технологических процессов на физико-механические свойства твердых сплавов • при соблюдении температурного диапазона марки ВК10-КС можно сделать следующие выводы: можно увеличить твердость НRA89, но при этом со- храняя прочность на изгиб 195 кгс/мм2. Список литературы: 1. European Hard Materials Group (EuroHM), https://www.epma.com/ europeanhard - materials - group. 2. Berger S, Porat R, Rosen R. Nanocrystalline materials: A study of WC-based hard metals. ProgMaterSci 1997; 42(1–4):311–20. 3. McCandlish LE, Kear BH, Kim BK. Processing and properties of nanostructured WC-Co. NanostructMater 1992; 1(1):119–24. 4. MilmanYuV, Chugunova S, Goncharuck V. Low and high temperature hardness of WC-6 wt.%Coalloys. Int J RefractMetHardMater 1997;15(1–3):97–101. 5. Kurlov AS, Gusev AI, Rempel AA. Vacuum sintering of WC – 8 wt.% Co hardmetals from WC powders with different dispersity. Int J Refract Met Hard Mater 2011;29(2):221–31. 6. Kurlov AS, Rempel AA. Effect ofWC nanoparticle size on the sintering temperature, density, and microhardness of WC-8 wt.% Co alloys. Neorg Mater 2009;45(4):428–33 (in Russian). (Engl. Transl.: Inorganic Materials 2009; 45 (4): 380–385). 64

№ 4 (97) апрель, 2022 г. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ ЕЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ Тоиров Отабек Тоир угли докторант кафедры «Материаловедения и машиностроения» Ташкентский государственный транспортный университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Турсунов Нодиржон Каюмжонович к.т.н., зав. кафедрой «Материаловедения и машиностроения» Ташкентский государственный транспортный университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Кучкоров Лочинбек Ахмаджон угли Докторант кафедры «Материаловедения и машиностроения» Ташкентский государственный транспортный университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] IMPROVEMENT OF THE OUT-OF-FURNACE STEEL TREATMENT TECHNOLOGY FOR IMPROVING ITS MECHANICAL PROPERTIES Otabek Toirov Ph.D. student of the Department of Materials Science and Mechanical Engineering, Tashkent State Transport University, The Republic of Uzbekistan, Tashkent Nodirjon Tursunov Ph.D., head of the Department of Materials Science and Mechanical Engineering, Tashkent State Transport University, The Republic of Uzbekistan, Tashkent Lochinbek Kuchkorov Ph.D. student of the Department of Materials Science and Mechanical Engineering, Tashkent State Transport University, The Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ Проблема повышения конкурентоспособности техники сегодня во многом определяется качеством изготовления крупногабаритных литых заготовок для их несущих систем. В процессе формирования служебных свойств отливки участвует множество факторов. Каждый фактор важен по-своему и влияет на качество получаемой отливки. Проведены исследования по совершенствования технологии внепечной обработки стали с целью улучшения ее механических свойств. Показано влияние щелочноземельных и редкоземельных лигатур на ударную вязкость и на индекс загрязненности неметаллическими включениями хладостойкой стали. ABSTRACT The problem of increasing the competitiveness of technology today is largely determined by the quality of manufac- turing large-sized cast billets for their supporting systems. Many factors are involved in the process of forming the service properties of a casting. Each factor is important in its own way and affects the quality of the resulting casting. Studies have been carried out to improve the technology of out-of-furnace processing of steel in order to improve its mechanical properties. The effect of alkaline earth and rare earth master alloys on impact strength and on the index of contamination with non-metallic inclusions of cold-resistant steel is shown. __________________________ Библиографическое описание: Тоиров О.Т., Турсунов Н.К., Кучкоров Л.А. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНО- ЛОГИИ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ ЕЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2022. 4(97). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13421

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Ключевые слова: отливка «Рама боковая», сталь марки 20ГЛ, механические свойства, рафинирования, мо- дифицирования, десульфурация, дефосфорация. Keywords: casting \"Rama lateral\", steel grade 20GL, mechanical properties, refining, modification, desulfurization, dephosphorization. ________________________________________________________________________________________________ Крупные литые детали особо ответственного Шлаки как рафинирующая фаза в процессе вы- назначения, такие как рама боковая и балка надрес- плавки металла в индукционных печах до настоящего сорная, используются на двухосных тележках грузо- времени не нашли широкого применения в метал- вых вагонов колеи 1520 мм, и изготовляются по ГО- лургической практике. Это обусловлено, прежде СТу 32400-2013 в соответствии с техническими тре- всего, низкой реакционной способностью шлаков, бованиями. Указанные детали отливают из низко- разогрев которых происходит только в зоне контакта углеродистой, низколегированной марганцови- с поверхностью металла, малой величиной поверх- стой стали марки 20ГЛ. Сталь марки 20ГЛ отно- ности контакта «металл – шлак», охлаждением сится к холодостойким сталям и выплавляется в шлаков футеровкой тигля [4, 5]. электрических печах с основной футеровкой. Массовая доля серы и фосфора в стали не должна Наличие «холодного» шлака не позволяет при превышать 0,020 % (каждого элемента) [1, 2]. индукционной плавке стали реализовать в полной мере рафинирующие процессы. Поэтому попытки На таких деталях контролируют следующие по- достичь для стали индукционной плавки без допол- казатели качества: внешний вид, размеры, химиче- нительной внепечной обработки таких же результа- ский состав, механические свойства; предел текуче- тов, как для стали электродуговой плавки, не всегда сти, временное сопротивление, относительное удли- приводят к успеху. Причем, чем строже требования нение и сужение и ударную вязкость при отрица- к отливкам, тем больше предпосылок к получению тельных температурах (-60 °С). неудовлетворительных результатов. Удаление из металла вредных примесей основано Исходя это, в последние годы разработаны раз- на переводе их в шлак и создании условий, препят- нообразные методы внепечной обработки стали, ко- ствующих их обратному переходу из шлака в металл. торые позволяют устранить те или иные недостатки Изменяя состав, количество и температуру шлака, индукционной плавки [6,7]. Одним из них является можно весьма значимо влиять на процессы рафини- модифицирование стали в ковше редкоземельными рования металла от серы и фосфора. Поэтому полу- металлами (РЗМ). Для литых углеродистых и леги- чение шлака необходимого состава, обладающего рованных сталей в зависимости от назначения отли- соответствующими физическими свойствами, явля- вок рекомендуют три варианта ковшевой обработки ется одной из важных задач при выплавке металла расплава с целью раскисления–модифицирования: [1, 8, 11]. а) раскисление алюминием – для отливок общего На сегодняшний день на многих литейных заво- назначения; дах, оказавшихся в связи с урбанизацией городов б) раскисление алюминием и модифицирование вблизи жилых районов, электродуговые печи стали силикокальцием – для отливок ответственного назна- заменять на индукционные тигельные печи, как более чения; экологичные по шумо-, дымо- и пылеобразованию. в) раскисление алюминием и модифицирование Для получения стальных отливок индукционные силикокальцием, а также РЗМ – для отливок особо печи считаются оптимальным вариантом, но вынуж- ответственного назначения. денная замена электродуговых печей на индукцион- ные привела к негативным последствиям в отношении Применение щелочноземельных металлов (ЩЗМ) качественных показателей отливок [12]. позволяет существенно повысить ударную вязкость стали, а также чистоту стали по неметаллическим Обычно шлаки в индукционных печах не выпол- включениям. Для изучения влияния количество няют таких функций, как окисление, восстановление, лигатуры на ударную вязкость и индекс загрязнен- десульфурация и дефосфорация. В процессе плавки ности по неметаллическим включениям стали марки металла шлаки в печи образуются в результате окис- 12ХГФЛ были проведены лабораторные исследования ления компонентов шихты и футеровочных матери- с использованием ЩЗМ. Результаты экспериментов алов тигля. Эти шлаки обычно удаляют в конце представлены на рисунке 1. плавки и наводят “свежие” из боя стекла и кварцевого песка для кислых печей и из извести и плавикового шпата для печей с основной футеровкой. Основное назначение этих шлаков – защитить жидкий металл от взаимодействия с атмосферой и уменьшить потери энергии, излучаемой поверхностью зеркала металла. Значительные потери энергии через поверхность шлака приводят к низкой текучести и большим пе- репадам температур по высоте (до 1200 К) [3]. 66

№ 4 (97) апрель, 2022 г. 1 – Индекс загрязненности стали неметаллическими плотности и дисперсности кристаллической струк- включениями; туры во всех зонах литой заготовки, в том числе малого сечения [10, 11]. 2-6 – ударная вязкость стали при +20, -20, -40, -60 и -80 оС Другие исследователи считают, что роль РЗМ Рисунок 1. Влияние Са- и Ва-содержащей лигатуры состоит в достижении в жидкой стали такого сум- марного содержания серы, которое значительно на ударную вязкость и индекс загрязненности ниже значений, получаемых с помощью обычных неметаллическими включениями стали 12ХГФЛ десульфураторов, как например марганец, магний и другие. Как видно из рисунка 1, зависимость ударной вязкости от расхода ЩЗМ во всем интервале темпе- РЗМ (церий, иттрий и др.) химически связывает ратур (от плюс 20 до минус 80оС) имеет экстремаль- растворенные в стали серу и фосфор с образованием ный характер. При малых расходах ЩЗМ ударная сульфидов, оксисульфидов и фосфидов. В частности, вязкость стали возрастает, при расходе лигатуры церий образует сульфид Ce2S3, оксисульфид Ce2O2S3 0,4-0,5 % она достигает максимума, а при большем и фосфиды Ce2P и CeP по реакциям: расходе снижается. За счет применения ЩЗМ удар- ную вязкость стали можно повысить почти вдвое. С 2[Ce] +3[S] → (Ce2S3); ростом ударной вязкости снижается индекс загряз- 2[Ce] + 2[O] + 3[S] → (Ce2O2S3); ненности стали неметаллическими включениями [8, 9]. [Ce] + [P] → (CeP). Дополнительное модифицирование стали в Продукты реакции выделяются в виде отдельных ковше наряду с ЩЗМ также и редкоземельными ме- округлых неметаллических включений. В результате таллами (РЗМ) позволяет обеспечить дальнейшее границы зерен становятся чище, межкристаллитная повышение качества стали. связь усиливается и механические свойства стали (относительное удлинение δ, относительное суже- В настоящее время при производстве стали ние ψ и ударная вязкость KCU – KCV) возрастают. широко применяют РЗМ, обладающие высоким Поэтому считается, что при обработке стали РЗМ средством к кислороду, сере, азоту, цветным метал- достигается не только глубокое раскисление стали, лам и другим примесям. Влияние РЗМ проявляется но также и модифицирование расплава [12]. как в снижении содержания этих примесей в стали, так и в переводе их из активных форм в пассивные, Следующие эксперименты были проведены с что способствует очищению границ зерен и обеспе- использованием ЩЗМ и РЗМ. На рисунке 2 показано чивает формирование мелкодисперсной дендритной влияние различных вариантов ковшевой обработки структуры. Очищая сталь от вредных примесей, стали 20ГМЛ на ударную вязкость. РЗМ улучшают ее литейные свойства, жидкотеку- честь, условия питания и трещиноустойчивость от- 1- 0,1 % Al; 2 – 0,1 % Al + 0,2 % Si-Ca; 3 – 0,3 % Fe- ливок, а также снижают анизотропию механических Si-ΣРЗМ; 4 – 0,4 % Fe-Si-Ce. характеристик стали. Высокая эффективность влияния РЗМ на свойства стали обусловлена их благоприятным Рисунок 2. Влияние ЩЗМ и РЗМ воздействием на состав, тип, форму, количество и на ударную вязкость стали 20ГЛ равномерность распределения образующихся НВ, существенным улучшением макро – и микрострук- На рисунке 3 показано влияние расхода РЗМ туры заготовки, снижением ее физической и хими- (Fe-30Si-30ΣРЗМ) на ударную вязкость стали 20Л. ческой неоднородности, обеспечением повышенной 67

№ 4 (97) апрель, 2022 г. Рисунок 3. Влияние расхода РЗМ на ударную Как видно из рисунка, зависимость ударной вязко- сти от расхода РЗМ имеет такой же экстремальный вязкость стали 20Л при различных температурах: характер, как и при обработке ЩЗМ. По мере увели- 1 и 2–фильтрованная и нефильтрованная сталь чения расхода РЗМ она вначале растет, достигает максимума и затем падает (кривая 3). Причем, при при 20 оС, 3 и 4 - то же при минус 50 оС минусовых температурах значения ударной вязко- сти ниже, но характер зависимости сохраняется (кривая 4). При фильтровании за счет очистки стали от неметаллических включений ударная вязкость стали возрастает. При этом характер зависимости остается прежним (кривые 1 и 2). Вывод. Результаты теоретического анализа, экс- периментальных исследований и выводы, сделанные в настоящей работе, позволили сформулировать следующие рекомендации по совершенствованию технологии внепечной обработки стали 20ГЛ с при- менением ЩЗМ и РЗМ: необходимо осуществлять ковшовое раскисление алюминием и модифициро- вание кальцием в виде силикокальция и редкозе- мельными металлами в виде ферроцерия, иттрия, Fe-Si-РЗМ, иттриевого или цериевого мишметалла. Это приводит к увеличению степени усвоения РЗМ, при этом увеличивается механические свойства стали 20ГЛ. Список литературы: 1. Tursunov N.K., Semin A.E., & Sanokulov E.A. (2017). Research of dephosphorization and desulfurization processes in smelting of 20GL steel in an induction crucible furnace with further processing in a ladle using rare earth metals. Chern. Met., 1, 33-40. 2. Тен Э.Б., & Тоиров О.Т. (2020). Оптимизация литниковой системы для отливки «Рама боковая» с помощью компьютерного моделирования. In Прогрессивные литейные технологии (pp. 57-63). 3. Турсунов Н.К., Тоиров О.Т., Железняков А.А., & Комиссаров В.В. (2021). Снижение дефектности крупных литых деталей подвижного состава железнодорожного транспорта за счет выполнения мощных упрочняющих рёбер. 4. Турсунов Н., & Тоиров О. Снижение дефектности рам по трещинам за счет изменения конструкции литниковой системы. В.Я. Негрей, В.М. Овчинников, А.А. Поддубный, А.В. Пигунов, А.О. Шимановский, 162. 5. Турсунов Н.К., & Тоиров О.Т. (2021). Снижение дефектности рам по трещинам за счёт применения конструкции литниковой системы. 6. Toirov O.T., Tursunov N.Q., Nigmatova D.I., & Qo’chqorov L.A. (2022). USING OF EXOTHERMIC INSERTS IN THE LARGE STEEL CASTINGS PRODUCTION OF A PARTICULARLY. Web of Scientist: International Scientific Research Journal, 3(1), 250-256. 7. Toirov O.T., Tursunov N.Q., & Nigmatova D.I. (2022, January). REDUCTION OF DEFECTS IN LARGE STEEL CASTINGS ON THE EXAMPLE OF\" SIDE FRAME\". In International Conference on Multidimensional Research and Innovative Technological Analyses (pp. 19-23). 8. Турсунов Н.К., Санокулов Э.А., & Семин А.Е. (2016). Исследование процесса десульфурации конструкционной стали с использованием твердых шлаковых смесей и РЗМ. Черные металлы, (4), 32-37. 9. Турсунов Н. К., Семин А.Е., & Котельников Г.И. (2017). Кинетические особенности процесса десульфурации при выплавке стали в индукционной тигельной печи. Черные металлы, (5), 23-29. 10. Tursunov N.K., Semin A.E., & Sanokulov E.A. (2016). Study of desulfurization process of structural steel using solid slag mixtures and rare earth metals. Chernye metally, 4, 32-7. 11. Турсунов Н.К., Сёмин А.Е., & Санокулов Э.А. (2017). Исследование в лабораторных условиях и индукционной тигельной печи вместимостью 6 тонн режимов рафинирования стали 20 ГЛ с целью повышения ее качества. Тяжелое машиностроение, (1-2), 47-54. 12. Семин А.Е., Турсунов Н.К., & Косырев К.Л. (2017). Инновационное производство высоколегированной стали и сплавов. Теория и технология выплавки стали в индукционных печах. 68

ДЛЯ ЗАМЕТОК

ДЛЯ ЗАМЕТОК

ДЛЯ ЗАМЕТОК

Научный журнал UNIVERSUM: ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ № 4(97) Апрель 2022 Часть 2 Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 – 54434 от 17.06.2013 Издательство «МЦНО» 123098, г. Москва, улица Маршала Василевского, дом 5, корпус 1, к. 74 E-mail: [email protected] www.7universum.com Отпечатано в полном соответствии с качеством предоставленного оригинал-макета в типографии «Allprint» 630004, г. Новосибирск, Вокзальная магистраль, 3 16+

UNIVERSUM: ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ Научный журнал Издается ежемесячно с декабря 2013 года Является печатной версией сетевого журнала Universum: технические науки Выпуск: 4(97) Апрель 2022 Часть 3 Москва 2022

УДК 62/64+66/69 ББК 3 U55 Главный редактор: Ахметов Сайранбек Махсутович, д-р техн. наук; Заместитель главного редактора: Ахмеднабиев Расул Магомедович, канд. техн. наук; Члены редакционной коллегии: Горбачевский Евгений Викторович, канд. техн. наук; Демин Анатолий Владимирович, д-р техн. наук; Елисеев Дмитрий Викторович, канд. техн. наук; Звездина Марина Юрьевна, д-р. физ.-мат. наук; Ким Алексей Юрьевич, д-р техн. наук; Козьминых Владислав Олегович, д-р хим. наук; Ларионов Максим Викторович, д-р биол. наук; Манасян Сергей Керопович, д-р техн. наук; Мажидов Кахрамон Халимович, д-р наук, проф; Мартышкин Алексей Иванович, канд.техн. наук; Мерганов Аваз Мирсултанович, канд.техн. наук; Пайзуллаханов Мухаммад-Султанхан Саидвалиханович, д-р техн. наук; Радкевич Мария Викторовна, д-р техн наук; Серегин Андрей Алексеевич, канд. техн. наук; Старченко Ирина Борисовна, д-р техн. наук; Усманов Хайрулла Сайдуллаевич, канд.техн. наук; Юденков Алексей Витальевич, д-р физ.-мат. наук; Tengiz Magradze, PhD in Power Engineering and Electrical Engineering. U55 Universum: технические науки: научный журнал. – № 4(97). Часть 3. М., Изд. «МЦНО», 2022. – 72 с. – Электрон. версия печ. публ. – http://7universum.com/ru/tech/archive/category/497 ISSN : 2311-5122 DOI: 10.32743/UniTech.2022.97.4-3 Учредитель и издатель: ООО «МЦНО» ББК 3 © ООО «МЦНО», 2022 г.

Содержание 5 Металлургия и материаловедение 5 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОРМОВОЧНЫХ И СТЕРЖНЕВЫХ 10 СМЕСЕЙ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО ЧУГУНА Туракулов Мурот Рустамович 14 Турсунов Нодиржон Каюмжонович Инсапов Дамир Мирхатимович 14 ПРИМЕНЕНИЕ ЛИКВАЦИОННОЙ ПЛАВКИ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ВОЛЬФРАМОВОГО 17 КОНЦЕНТРАТА 20 Хамидуллаев Бахром Нарзуллаевич 24 Хасанов Абдурашид Солиевич 29 Нурмухамедов Иброхим Суннатуллаевич 34 38 Приборостроение, метрология и информационно-измерительные приборы 43 и системы 47 РЕЗУЛЬТАТИВНОСТЬ МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО НАДЗОРА ПРИ ПРИМЕНЕНИИ 52 МЕТОДИКИ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ Авлиякулов Нодир Низомович 52 Бозоров Улугбек Мухамадович Тураев Aлимардон Хайруллаевич ТРЕБОВАНИЯ К МЕТРОЛОГИЧЕСКОМУ НАДЗОРУ ПРИ МЕТРОЛОГИЧЕСКОМ ОБЕСПЕЧЕНИИ ОБЪЕКТОВ ХРАНЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ Авлиякулов Нодир Низомович Тураев Aлимардон Хайруллаевич МОДЕЛИРОВАНИЕ АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКИ ПРОЦЕССА ТЕПЛООБМЕНА Алибекова Мохида Ашурали кизи ИССЛЕДОВАНИЕ РЕАЛИЗАЦИИ SMART FARMING СИСТЕМЫ НА БАЗЕ IoT Аманова Айгерим Еркебуланкызы Ешмухаметов Азамат Нурланович АНАЛИЗ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЯ О САМОВОСПРОИЗВОДСТВЕ РОБОТА Великодная Эвелина Евгеньевна Ешмухаметов Азамат Нурланович МОДЕЛИРОВАНИЕ СТАЦИОНАРНОЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ПРИ СВОБОДНОЙ КОНВЕКЦИИ В ОГРАНИЧЕННОМ ОБЪЕМЕ Жумаев Жура Тошева Мархабо Махсудовна РАЗРАБОТКА КРИОГЕННО-ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ МЕТАНИЯ ОБЪЕКТОВ Келимханов Алимхан Кайратулы Жаксыбеков Данияр Муратулы Алдияров Абдурахман Уалиевич ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА КОНТИНУУМ РОБОТА ДЛЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА Павлов Никита Владленович Ешмухаметов Азамат Нурланович ОЦЕНКА НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ПАРАМЕТРОВ ШЕЛКОВИЧНЫХ КОКОНОВ Худойберганов Сардорбек Баходирович Мирсаатов Равшанбек Муминович Джумабаев Дилмурад Кутлимуратович Процессы и машины агроинженерных систем ПОЛУЧЕНИЕ ВЫСОКИХ УРОЖАЕВ ХЛОПКА-СЫРЦА В УСЛОВИЯХ ДЖИЗАКСКОЙ ОБЛАСТИ Исламов Усмонкул Рустамович Мукумова Хуршида Джамбуловна Чимпайизиев Фуркат Нахалович

РЕЗУЛЬТАТЫ ПОЛЕВЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ТЕХНОЛОГИИ ОРОШЕНИЯ 56 РАССРЕДОТОЧЕННОЙ ПОЛИВНОЙ СТРУЁЙ Сабитов Аманулло Убайдуллаевич 60 Ураимов Иззатбек Абдухалил угли 64 Мамадалиева Севара Ғофуржон кизи 68 ПРОЦЕСС ВАЛИЧНОГО ДЖИНИРОВАНИЯ ТОНКОВОЛОКНИСТОГО ХЛОПКА-СЫРЦА Усманов Джасур Аминджанович Умарова Мунаввар Омонбековна О НЕКОТОРЫХ НЕПОЛАДКАХ ВАЛИЧНОГО ДЖИНА В ПРОЦЕССЕ ВОЛОКНООТДЕЛЕНИЯ ТОНКОВОЛОКНИСТОГО ХЛОПКА Усманов Джасур Аминджанович Умарова Мунаввар Омонбековна ВЫХОД ИЗ РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ АБРИКОСА СУШЕННОЙ ПРОДУКЦИИ Усманова Камола Абдужаббаровна

№ 4 (97) апрель, 2022 г. МЕТАЛЛУРГИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОРМОВОЧНЫХ И СТЕРЖНЕВЫХ СМЕСЕЙ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО ЧУГУНА Туракулов Мурот Рустамович ст. преподаватель кафедры Материаловедение и машиностроение, Ташкентский государственный транспортный университет (ТГТрУ), Республика Узбекистан, г. Ташкент Е-mail: [email protected] Турсунов Нодиржон Каюмжонович канд. техн. наук, доц. кафедры Материаловедениее и машиностроение, Ташкентский государственный транспортный университет, университет (ТГТрУ), Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Инсапов Дамир Мирхатимович ст. преподаватель кафедры Высокоскоростной электроподвижной состав, Ташкентский государственный транспортный университет (ТГТрУ), Республика Узбекистан, г. Ташкент DEVELOPMENT OF TECHNOLOGY FOR MANUFACTURING MOLDING AND CORE MIXTURES FOR OBTAINING SYNTHETIC CAST IRON Murot Turakulov Senior Lecturer of the Department of Materials Science and Mechanical Engineering, Tashkent State Transport University (TSTU), Republic of Uzbekistan, Tashkent Nodirjon Tursunov Doctor of Philosophy (PhD) of the Department «Materials Science and Mechanical Engineering», Tashkent State Transport University (TSTU), Republic of Uzbekistan, Tashkent Damir Insapov Senior Lecturer of the Department of High-Speed Electric Rolling Stock, Tashkent State Transport University (TSTU), Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В статье представлены технология изготовления формовочных и стержневых смесей для получения синтети- ческого чугуна, так же описана схема формовочной - заливочной линии. Отражен состав и свойства стержневой смесей. Показан процесс приготовления формовочной смеси с помощью смешивающего бегуна. Актуальность темы заключается в том что, увеличение грузоперевозок в мире предъявляет повышенные требования к чугуну, используемой, для изготовления железнодорожных деталей и ставит новые задачи в области металлургии, при этом надежность и долговечность являются важнейшими из них. Выполнение этих требований определяет конкурентоспособность изделий на соответствующем сегменте рынка железнодорожного транспорта. ABSTRACT The article presents the technology for manufacturing molding and core sands for producing synthetic cast iron, and also describes the scheme of the molding - pouring line. The composition and properties of core mixtures are reflected. Shows the process of preparing the molding sand using a mixing runner. __________________________ Библиографическое описание: Туракулов М.Р., Турсунов Н.К., Инсапов Д.М. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗГО- ТОВЛЕНИЯ ФОРМОВОЧНЫХ И СТЕРЖНЕВЫХ СМЕСЕЙ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО ЧУГУНА // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2022. 4(97). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13355