Данное исследование рассматривает качество поверхности зуба шестерни, восстановленного методом электрошлаковой наплавки. Визуальный осмотр показал плотную, бездефектную поверхность. Исследование макроструктуры выявило однородность и отсутствие трещин в образце металла. Высокая твердость наплавленного слоя (HRC-26,61) является ключевым фактором для устойчивости к износу, а основной металл с более низкой твердостью (HRC-19,09) обеспечивает пластичность и ударную вязкость. Присутствие мартенситной и остаточной аустенитной структур в наплавленной зоне указывает на способность материала сопротивляться деформациям, а также обладает хорошей пластичностью и высокой твердостью. Микроструктурный анализ показал более мелкую структуру наплавленного слоя по сравнению с основным металлом. Основной металл имеет структуру феррита-перлита, что является типичным для многих видов сталей и остается неизменной после наплавки. Содержание углерода (0,70%) и марганца (1,38%) в наплавленной зоне оказывает влияние на механические свойства металла. Присутствие элементов, таких как марганец и молибден, повышает стойкость к износу.

https://doi.org/10.48081/DOKO7119

2024

Выпуск 3

Для объективной оценки восстановимости получаемых окускованных материалов и расшифровки физико-химических характеристик процессов их восстановления, протекающих при выплавке углеродистого феррохрома, необходимы специальные исследования. В связи с этим в данной статье была изучена кинетика процесса восстановления брикетов, что крайне важно для понимания механизма карботермического восстановления с целью совершенствования металлургических технологий при использовании окускованных материалов. В ходе изучения исследованы 6 различных вариантов брикетов с хромовой рудой и различными видами углеродистых восстановителей, такие как кокс КНР, спецкокс шубаркольский, уголь борлинский и уголь шубаркольский. Степень восстановления хрома изучали в печи Таммана термогравиметрическим методом при температурах 1200; 1300; 1400; 1500; 1600ºС в течении 1 часа. В данной статье также приведены расчеты по определению степени восстановления хрома и железа с применением уравнений Яндера и Гистлинга-Броунштейна. Из шести вариантов брикетов наиболее лучшие результаты при изучении кинетики восстановления хроморудного сырья были получены с использованием брикетов № 1, 3, 5. Исследование подчеркивает критическую важность понимания режимов редукции и разрушаемости хромовых брикетов для оптимизации процессов плавления углеродного феррохрома. Выводы из этого исследования являются ключевыми для развития как научного понимания, так и практических применений в металлургической промышленности. Эта статья кратко излагает основные результаты и значения исследования авторов, подчеркивая его вклад в повышение эффективности и качества производства углеродного феррохрома через систематическое изучение поведения при восстановлений в хромовых рудных брикетах.

https://doi.org/10.48081/OPNI1176

2024

Выпуск 3

В данной статье представлен выбор параметров оптимизации геометрии станины длинномерного металлорежущего станка (МРС), была задана задача проектирования и граничные условия. Спроектированы пять различных геометрий для дальнейшего проведения математического анализа, отвечающие требованиям поставленной задачи. Выполнен статический анализ математической модели корпусов станин методом конечных элементов (МКЭ) инструментом BETA CAE System, ABAQUS, который показал, что с применением ребер жесткости в виде двух спиралей с переменным шагом и трех полых труб, а также изменение конструкции в месте соединения опоры балки на тумбы длинномерной станины металлорежущего станка были снижены напряжения, которые возникали в этих местах при угле равном 90°. Геометрии были выбраны таким образом чтобы была возможность снизить напряжения возникающие в месте резания, уменьшить прогиб, увеличить жесткость конструкции. Проведен экономический расчет, направленный на определение себестоимости длинномерного металлорежущего станка с предлагаемой геометрией. Проведен анализ себестоимости единицы продукта (длинномерной станины металлорежущего станка из полимербетона с оптимизированной геометрией), выполнен расчет годового экономического эффекта от использования предлагаемого метода изготовления..

https://doi.org/10.48081/FHUC1221

2024

Выпуск 3

В работе проведены укрупненно-лабораторные испытания и показаны результаты по высокотемпературной восстановительной плавке металлизированных окатышей, который представляет заключительную стадию разрабатываемой новой комплексной безотходной технологии переработки мелкодисперсных марганцевых отходов, получаемых от обогащения руды на Джездинском ГОКе. В работе акцент сделан на заключительной стадии технологии – получении ферросплавов, в частности ферромарганца, путем восстановления металлизированных окатышей в электропечи, минуя традиционные процессы науглероживания металла и образования чугуна. Установлены оптимальные технологические параметры процесса: скорость нагрева печи – 40 ºС/мин.; температура плавки – 1650 ºС; продолжительность плавки – 2 ч., которые обеспечивают получение высококачественного ферромарганца с низким содержанием углерода (1,25 %). Полученные результаты химического состава ферромарганца свидетельствуют о высоком качестве и показывают его востребованность для легирования стали. Установлено, что выход ферромарганца составил ~40 % от загрузки. При этом получен сплав высокого качества, % масс.: 38,5 Fe, 54,44 Mn, 1,25 С. На основании положительных результатов исследований сформулирована общая концепция и разработана технологическая схема новой высокоэффективной энергосберегающей технологии, направленной на переработку различного по типу и составу марганец-, хромсодержащего техногенного сырья с получением ферросплавов высокого качества.

https://doi.org/10.48081/WTSS3884

2024

Выпуск 3

В статье представлено исследование характеристик и технологических параметров прутковых заготовок из алюминиевого сплава 7075 в зависимости от температуры и процесса формирования. Основная цель заключается в определении напряженно-деформированного состояния при различных температурах в процессе получения заготовок, что способствует пониманию механизма формирования структуры и свойств прутковых заготовок. Для этого используется компьютерное моделирование процесса основанное на методе конечных элементов, с применением программной среды Forge3D. Полученные результаты подтверждают неравномерную структуру в объеме заготовок, с выраженной интенсивностью деформации в поверхностных слоях. Формирование заготовок при различных температурах (200 и 250 °C) показала различия в интенсивности напряжений и скорости деформации, что имеет важное значение для понимания процессов формирования микроструктуры и свойств материала. Особое внимание уделено влиянию температуры на формирование напряжений в стержнях, а также их распределение по толщине и длине. Полученные результаты могут быть использованы для оптимизации технологических параметров процесса формирования алюминиевых сплавов с целью повышения качества конечной продукции и эффективности производства. В целом, научные выводы данного исследования способствуют дальнейшему развитию технологий обработки алюминиевых сплавов и их применению в различных отраслях промышленности.

https://doi.org/10.48081/ALKS6670

2024

Выпуск 3

На протяжении многих лет Республика Казахстан известен как одна из стран с высоким уровнем дорожно-транспортного травматизма. В связи с этим борьба с дорожно-транспортными происшествиями является большой социальной и важной проблемой страны. Прогнозирование дорожно-транспортных происшествий требует детального понимания особенностей их возникновения, оценки факторов, влияющих на состояние безопасности. Существует ряд методов, позволяющих оценить уровень безопасности дорожного движения и ограничивать риск. Одним из них является увеличение количества населения и автотранспортных средств у индивидуальных владельцев. Исследование проведено на основе статистических данных Бюро национальной статистики агентства по стратегическому планированию и реформам Республики Казахстан и Комитета по правовой статистике и специальным учетам Генеральной прокуратуры Республики Казахстан за период с 2014 по 2023 год. В данной статье использованы методы исследования безопасности дорожного движения, проанализированы основные показатели, определяющие состояние безопасности дорожного движения на территории Восточно-Казахстанской области, а также возможность оценки состояния безопасности дорожного движения с учетом факторов транспортного и социального риска.

https://doi.org/10.48081/GQZV3994

2024

Выпуск 3

В данной статье проведен термодинамический анализ процесса обработки первичного алюминия борной кислотой в ковше. Для расчетов использовалось программное обеспечение HSC Chemistry 9.0 компании Outotec Technologies. В расчетах исследуемый температурный диапазон соответствовал производственным условиям АО «Казахстанский электролизный завод» в пределах 650 – 950 0С. Диапазон давлений принимался исходя из технологических условий флюсовой обработки алюминия в раздаточном ковше с рабочей высотой 2 м и находился в пределах 101,33–148,99 кПа. Наличие твердой фазы и низкая кинетика процессов характеризуется нижним пределом указанного диапазона температур. Наиболее приближенным к реальным рабочим условиям при электролизе демонстрирует верхний предел температур. Давление у зеркала металла представляется нижним пределом в диапазоне давлений, верхним представлено давление на глубине погружения флюса эквивалентного 2 м. Глубина погружения навески в расчетах варьировалась в диапазоне 0,5 – 2 м. Исследования проводились в рамках грантового финансирования Комитета науки Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан по конкурсу «Жас Галым» по проекту ИРН АР19175493 «Разработка технологии рафинирования первичного алюминия фильтрами с активной поверхностью». Термодинамический анализ в исследованном диапазоне температур и давлений однозначно свидетельствует о том, что фазы борида ванадия более стабильны по сравнению с боридами алюминия, и, следовательно, они будут образовываться преимущественно в данном температурном диапазоне. Порядок стабильности также предполагает, что ванадий может быть легко удален из расплавов алюминия путем добавления бора.

https://doi.org/10.48081/VXZY6701

2024

Выпуск 2

Экскаваторы – это вид тяжелой автомобильной техники, широко используемой в строительстве и землеройных работах. Они оснащены ковшами, которые используются для копания, подъема и перемещения таких материалов, как почва, камни и мусор. Традиционный метод крепления и отсоединения ковшей к экскаваторам обычно является трудоемким, требует ручного труда двух и более человек, а также точного выравнивания и использования различных инструментов, что приводит к более длительной настройке и простою по сравнению с современными системами быстрого снятия. [1]. Как показала практика, использование быстроразъёмного механизма значительно облегчают крепление ковшей к экскаваторам, ускоряя и упрощая замену навесного оборудования. Это устройство значительно сокращает время, необходимое для установки и снятия ковша со стрелы экскаватора, повышая общую эффективность работы. Целью данного исследования является оценка эффективности различных конструкций механизма быстрого сцепления и расцепления ковшей экскаваторов путем проведения сравнительного анализа. В ходе исследования будут оценены такие факторы, как эффективность, надежность, производительность, и безопасность. Кроме того, в ходе исследования будет оценена простота использования быстроразъемного механизма путем сбора отзывов от операторов экскаваторов, имеющих опыт работы с обоими способами крепления. [2,7,8].

https://doi.org/110.48081/PIJQ7782

2024

Выпуск 2

На сегодняшний день большая часть деталей машин подвергается механической обработке со снятием стружки, 70-80% из которых приходится на токарную обработку. В связи с чем, актуальность совершенствования процесса и инструментов для токарной обработки стоит – одна из важных задач в современном машиностроении. Токарная обработка ротационными резцами позволяет увеличивать период стойкости режущей пластины в несколько раз за счет равномерного распределения напряжения, температуры и износа в процессе резания. В статье представлено компьютерное моделирование процесса точения поворотным ротационным резцом в программе COMSOL Multyphisics в модуле прочностного анализа «Solid Mechanics». Моделирование заключается исследовании стационарного положения круглой режущей пластины из твердого сплава Т15К6 в зависимости от радиуса и угла наклона режущей кромки при обработке заготовки из Стали 45 с целью обоснования геометрических параметров резца. В ходе исследования установлено, что при увеличении угла наклона и диаметра твердосплавной пластинки уменьшается площадь контакта с обрабатываемой поверхностью и соответственно уменьшаются контактные напряжения, деформации, температура, износ. Представлены наглядные изображения распределения напряжения в зоне резания, графики зависимостей максимального напряжения от угла поворота.

https://doi.org/10.48081/XCYF9793

2024

Выпуск 2

Целью исследования является повышение эффективности работы станка плазменной резки за счет оптимизации технологических параметров привода. При резке деталей на плазменном станке "КарПЛАЗ" в ТОО "Классик-Б" были выявлены неточности. Изучена конструкция и особенности работы деталей и узлов станка. Результаты проведенного литературного, экспериментального анализа показали, что на образование грата влияет скорость резки станка. После анализа был проведен расчет привода, заменена кинематическая пара "зубчатое колесо-рейка". Чтобы не проводить дорогостоящие натурные эксперименты по установлению оптимальных технологических параметров устройства использовался программный комплекс Autodesk Inventor Professional 11 с модулем Dynamic Simulation, с помощью которого были смоделированы зубчатые пары моделем m=4мм, m=2,5мм. Данный пакет прикладных программ позволяет рассчитать скорости, ускорения, число контактов возникающие в паре «зубчатое колесо-рейка» в процессе движения в мельчайщих подробностях (60с), что является важным при работе станка плазменной резки. А также позволяет оценить работу, насколько эффективно будет функционировать модернизированная конструкция плазменной машины и предпринять при необходимости корректирующие действия для обеспечения качества резки. По результатом динамического моделирования проведен натурный эксперимент. Результаты научно-исследовательской работы подтвердили правильность принятых технических решений.

https://doi.org/10.48081/HOVL2374

2024

Выпуск 2