STUDY OF THE SPEED OF MOVEMENT OF THE BURNER NOZZLE RELATIVE TO THE PROCESSED PIECE SURFACE DURING THERMAL GAS SPRAYING
Authors: Пухов Е.В. , Сидоренков В.Л. , Успенский И.А. , Юхин И.А. , Филюшин О.В. 
Published: December 2023

Проблема и цель. Прекращение технического обслуживания сельскохозяйственной техники и поставок запасных частей рядом иностранных компаний поставило под угрозу не только бесперебойную эксплуатацию машин и оборудования, но и проведение сельскохозяйственных работ. Без технического обслуживания могут остаться более 50000 тракторов. Несмотря на увеличение количества произведенных в 2022 году в Российской Федерации сельскохозяйственных машин (рост объемов производства более чем на 20 процентов в сравнении с 2021 годом), переход на отечественную технику займет несколько лет. В данной ситуации приобретает важность и актуальность распространение и повышение эффективности технологий восстановления и упрочнения высоконагруженных деталей машин. Целью исследований являлось улучшение качества наносимых покрытий на детали на основе повышения точности определения параметров технологического процесса геотермического напыления (в частности, процессов распределения тепла в детали). Методология. Особая роль в работе отведена моделированию процессов распределения тепловой энергии и нахождению касательной скорости движения сопла горелки относительно обрабатываемой поверхности. Определение уровня достоверности полученных зависимостей проводилось путем сравнения результатов имитационного моделирования процессов газотермического плакирования (протекающих при формировании покрытий), полученных на ЭВМ, с результатами практических опытов. Результаты. Изучение тепловых процессов имеет важное значение для поиска рациональных параметров нанесения материалов, обеспечивающих требуемое качество покрытий (в нашем случае на примере нанесения порошковых материалов). Исследования показали, что оптимальный диапазон касательной скорости движения горелки относительно детали составляет 1,0-1,5 мм/с. В этом случае не допускается образование окалины на поверхности детали. Отклонения значений, полученных в ходе опытов, от расчетных находятся в пределах допустимой погрешности. Заключение. Приведенный в работе с использованием технологии газотермического плакирования эксперимент подтвердил эффективность предложенной ранее модели распределения тепла для решения подобного рода задач.

Problem and purpose. The cessation of maintenance of agricultural machinery and the supply of spare parts by a number of foreign companies jeopardized not only the uninterrupted operation of machinery and equipment, but also the performance of agricultural operations. More than 50,000 tractors might be left without maintenance. Despite the increase in the number of agricultural machines produced in the Russian Federation in 2022 (the increase in production volumes by more than 20 percent compared to 2021), the transition to domestic equipment will take several years. In this situation, the distribution and efficiency improvement of technologies for the restoration and hardening of parts of highly loaded machine parts becomes important and relevant. The aim of the study was to improve the quality of coatings applied on spare parts by increasing the accuracy of determining the parameters of the technological process of gas thermal spraying (in particular, the processes of heat distribution in the part). Methods. The important role in the study is assigned to modeling the processes of distribution of thermal energy and finding the tangential velocity of the burner nozzle relative to the surface to be treated. The determination of the level of reliability of the obtained dependences was carried out by comparing the results of simulation modeling of the processes of gas-thermal cladding (occurring during the formation of coatings) obtained on a computer, with the results of practical experiments. Results. The study of thermal processes is important for finding rational parameters for applying materials that provide the required quality of coatings (in our case, using the example of applying powder materials). Experiments have shown that the optimal range of the tangential speed of the burner relative to the part is 1.0 ... 1.5 mm / s. In this case, the formation of scale on the surface of the part is prevented. Deviations of the values obtained during the experiments from the calculated ones are within the permissible error. Conclusion. The experiment presented in the work using the technology of gas-thermal cladding confirmed the effectiveness of the heat distribution model proposed earlier for solving similar problems.