vetpressАграрная наукаAgrarian science0869-81552686-701XРедакция журнала "Аграрная наука"10.32634/0869-8155-2022-365-12-135-138vetpress-2443Research ArticleАГРОИНЖЕНЕРИЯ И ПИЩЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИAGROENGINEERING AND FOOD TECHNOLOGIESВосстановление детали трактора методом электродуговой металлизацииRestoration of a tractor part by the method of electric arc metallizationhttps://orcid.org/0000-0002-0685-2306ТолкачевА. А.TolkachevA. A.

Алексей Александрович Толкачев, младший научный сотрудник

109428

1-й Институтский проезд, 5

Москва

Alexey A. Tolkachev, junior researcher

109428

5, 1st Institutskiy proezd

Moscow

prolait1986@mail.ruФедеральный научный агроинженерный центр ВИМРоссияFederal Scientific Agroengineering Center VIMRussian Federation202220012023012135138Copyright © Толкачев А.А., 20232023Толкачев А.А.Tolkachev A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vetpress.ru/jour/article/view/2443   Актуальность

   Актуальность. Трактора отличаются длительными межсервисными диапазонами и неприхотливостью в обслуживании. Но если своевременно не проводить обслуживание комплектующих элементов трактора (замена масла, фильтров и так далее), то образовавшиеся загрязнения начнут повреждать детали, а повышенное трение будет способствовать их износу и перегреву. Так как в настоящее время наблюдается острый дефицит оригинальных запчастей и цены на них достаточно высоки, то разработка технологических решений по восстановлению изношенных посадочных мест деталей тракторов является актуальной. Решить данную проблему может один из способов нанесения покрытий, а именно электродуговая металлизация.

   Цель исследования

   Цель исследования: на примере оси привода цилиндрической прямозубой шестерни трактора «John Deere» разработать технологию восстановления электродуговой металлизацией изношенного посадочного места под установку подшипника или сальникового уплотнения.   Методы. Определена марка материала оси, соответствующая российскому аналогу. Измерена твердость основы оси твердомером ТК-2М. Осуществлена предварительная механическая обработка восстанавливаемой поверхности. Дополнительно проведена струйно-корундовая обработка изношенной поверхности. Применена технология электродуговой металлизации для получения необходимого покрытия. Выполнена токарная обработка восстановленной поверхности до получения номинального диаметра посадочного места оси.   Результаты. Разработана технология восстановления посадочного места оси методом сверхзвуковой электродуговой металлизации. Установлены целесообразность и необходимость предварительного механического воздействия на посадочное место, заключающегося в нарезании резьбы и струйно-корундовой обработке, перед процессом сверхзвуковой электродуговой металлизации. Результаты исследования показали эффективность способа электродуговой металлизации для восстановления изношенного посадочного места оси привода цилиндрической прямозубой шестерни у тракторов. Себестоимость восстановления одного изношенного посадочного места оси составила 3000 рублей, что более чем в 10 раз дешевле оригинальной запчасти. При этом все механические свойства детали сохранились. Рекомендуется использовать способ электродуговой металлизации для восстановления изношенных посадочных мест осей всех импортных сельхозмашин.

   Relevance. Tractors are distinguished by long inter-service ranges and easy maintenance. But if the tractor components are not serviced in a timely manner (oil change, filters, and so on), the resulting contamination will begin to damage the parts, and increased friction will contribute to their wear and overheating. Since there is currently an acute shortage of original spare parts and their prices are quite high, the development of technological solutions for the restoration of worn-out seats of tractor parts is relevant. One of the coating methods, namely electric arc spraying, can solve this problem.

   The purpose of the study: using the example of the drive axis of a cylindrical straight tooth gear of a “John Deere” tractor, develop a technology for restoring a worn-out seat by electric arc spraying for the installation of a bearing or an oil seal.   Methods. The brand of the axis material corresponding to the Russian analogue has been determined. The hardness of the axis base was measured with a TK-2M hardness tester. Preliminary mechanical treatment of the restored surface has been carried out. Additionally, jet-corundum treatment of the worn surface was carried out. The technology of electric arc spraying has been applied to obtain the necessary coating. Turning of the restored surface was performed until the nominal diameter of the axle seat was obtained.   Results. The technology of restoration of the axle seat by supersonic electric arc spraying has been developed. The expediency and necessity of preliminary mechanical action on the seat, consisting in threading and jet-corundum processing, before the process of supersonic electric arc spraying are established. The results of the study showed the effectiveness of the electric arc spraying method for restoring the worn-out seat of the drive axis of a cylindrical straight tooth gear in tractors. The cost of restoring one worn-out axle seat was 3,000 rubles, which is more than 10 times cheaper than the original spare part. At the same time, all the mechanical properties of the part have been preserved. It is recommended to use the method of electric arc spraying to restore the worn-out seat of the axles of all imported agricultural machines.

ось привода трактораизносвосстановлениеэлектродуговая металлизацияимпортозамещениеtractor drive axiswearrestorationelectric arc sprayingimport substitutionReferencesЧавдаров А. В. Разработка технологии повышения прочностных характеристик газотермических покрытий при использовании термодинамического воздействия / А. В. Чавдаров, А. А. Толкачёв // Технический сервис машин. – 2021. – 4 (145). – С. 138–14.Chavdarov, A. V. Tolkachev A. A. Development of technology for improving the strength characteristics of gas-thermal coatings using thermodynamic effects. Technical service of machines. 2021; 4 (145). 138–148. (in Russian).Хокинг М. Металлические и керамические покрытия: Получение, свойства и применение / М. Хокинг [и др.] – М.: Мир, 2000. – 516 с.Hawking M. end. al. Metal and ceramic coatings: Production, properties and application. M .: Mir, 2000. 516 p. (In Russian).Коломейченко А. В. Оборудование и технологические рекомендации для нанесения покрытий электродуговой металлизацией / А. В. Коломейченко [и др.] // Транспортное машиностроение. – 2022. – 4 (4). – С. 44–50.Kolomeichenko, A. V. end. al. Equipment and technological recommendations for coating with electric arc metallization. Transport engineering. 2022; 4 (4). 44–50. (In Russian).Новиков, Е. П. Исследование адгезионной прочности газодинамических покрытий / Е. П. Новиков, Р. А. Латыпов // Сборник научных статей Международной научно-технической конференции, посвященной 150-летию со дня рождения академика А. А. Байкова. – 2020. – С. 127–130.Novikov E. P., Latypov R. A. Investigation of adhesive strength of gas-dynamic coatings. Collection of scientific articles of the International Scientific and Technical Conference dedicated to the 150th anniversary of the birth of Academician A. A. Baykov. 2020; 127–130. (In Russian).Коломейченко А. В. Анализ факторов, влияющих на адгезионную прочность электрометаллизационных покрытий / А. В. Коломейченко [и др.] // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В. П. Горячкина». – 2019. – 4 (92). – 35–41.Kolomeichenko A. V. end. al. Analysis of factors affecting the adhesive strength of electrometallization coatings. Bulletin of the Federal State Educational Institution of Higher Professional Education “V. P. Goryachkin Moscow State Agroengineering University”. 2019; 4 (92). 35–41. (In Russian).Козлов Д. Ю. Бластинг: Гид по высокоэффективной абразивоструйной очистке / Д. Ю. Козлов. – Екатеринбург: ООО «ИД «Оригами», 2007. – С. 216.Kozlov D. Yu. Blasting: A guide to high-performance abrasive blasting. Yekaterinburg: LLC “ID “Origami”; 2007. P. 216. (In Russian).Коломейченко, А. В. Недостатки процесса электродуговой металлизации и способы их устранения / А. В. Коломейченко, В. Н. Логачев, А. А. Измалков // В сборнике: Актуальные проблемы агроинженерии в XXI веке : Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 30-летию кафедры технической механики конструирования машин. – 2018. – С. 437–440.Kolomeichenko A. V., Logachev V. N., Izmalkov A. A. Disadvantages of the process of electric arc metallization and ways to eliminate them. In the collection: actual problems of agroengineering in the XXI century. Materials of the International scientific and Practical conference dedicated to the 30th anniversary of the Department of Technical Mechanics of Machine Design. 2018; 437–440. (In Russian).Денисов, В. И. Восстановление деталей методом сверхзвуковой электродуговой металлизации. Технологический процесс / ФГБНУ ГОСНИТИ; В. И. Денисов. – М., 2015. – 40 с.Denisov, V. I. Restoration of parts by supersonic electric arc metallization. Technological process. State Scientific Institution All-Russian Research Technological Institute for the Repair and Operation of the Machine and Tractor Fleet of the Russian Academy of Agricultural Sciences. M., 2015. 40 p. (In Russian).Луканин, В. Л. Многофункциональные композиционные покрытия нового типа / В. Л. Луканин, Е. В. Удалова, В. Н. Куликов // Технологии упрочнения, нанесения покрытий и ремонта: теория и практика : Материалы 14 Международной научно-практической конференции, 17–20 апреля, Санкт-Петербург. – 2012. – 2. – 225–230.Lukanin V. L. Udalova E. V., Kulikov V. N. Multifunctional composite coatings of a new type. Hardening, coating and repair technologies: theory and practice. Proceedings of the 14th International Scientific and Practical Conference, April 17-20, St. Petersburg, 2012; 2, 225–230. (In Russian).Корж В. Н. Комбинированные методы инженерии поверхности / В. Н. Корж, Т. В. Ворона, А. В. Лопата // Комплексне забезбечення якості технологічних процесів та систем: Матер. 4-ї междун. наук.-практ. конф., 19–21 травня 2014, Чернігів: ЧНТУ, 2014. – 159–163.Korzh V. N., Vorona T. V., Shovel A. V. Combined methods of surface engineering. Complex safety of technological processes and systems: Mater. 4th international nauk.-practical. Conf., 19–21 May 2014, Chernigiv: ChNTU, 2014. 159–163. (in Ukrаinian.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.