РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВОССТАНОВЛЕНИЯ И УПРОЧНЕНИЯ ИЗНОШЕННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЗОЛОТНИКА РАСПРЕДЕЛИТЕЛЯ ТРАКТОРОВ ТТЗ И МТЗ

THE VI INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE “SCIENTIFIC FOUNDATIONS FOR THE USE OF INFORMATION TECHNOLOGIES OF A NEW LEVEL AND MODERN PROBLEMS OF AUTOMATION”, NOVEMBER 20, 2025 662 РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВОССТАНОВЛЕНИЯ И УПРОЧНЕНИЯ ИЗНОШЕННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЗОЛОТНИКА РАСПРЕДЕЛИТЕЛЯ ТРАКТОРОВ ТТЗ И МТЗ Олимжонов Р.З. Ст. преподаватель - соискатель, кафедры «Материаловедение и СИТ» СБУ МИПТК https://doi.org/10.5281/zenodo.17815160 Annotatsiya. Maqolada traktorlarning taqsimlovchi zolotnikli detallarini tashqi yoza sirtini 0,15 mkm dan 0,30 mkm gacha elektruchqunli usuli bilan qayta tiklash va termik puxtalash texnologik jarayonlari yozilgan. Po’latning tarkibi va xossalari o’rganilmoqda, qoplama materialini yoza qattiqligi va strukturalari aniqlanmoqda. Zolotniklarning stend sinovi va ularni ishga qobiliyatliligi o’tkazilmoqda. Аннотация. В статье описаны технологический процесс восстановления и упрочнения изношенных поверхностей деталей золотника распределителя тракторов методом электроискровой обработки-наплавки с толщиной покрытия от 0,15 до 0,30 мкм. Изучается состав и свойства стали, определяется структуры и поверхностная твердость наплавочного материала. Проводится стендовые испытания золотников и их работоспособности. Annotation. The article describes the technological process of restoring and strengthening worn surfaces of tractor distributor spool parts using the method of electric spark processingsurfacing with a coating thickness of 0.15 to 0.30 microns. The composition and properties of steel are studied, the structure and surface hardness of the surfacing material is determined. Bench tests of spool valves and their performance are carried out. Kalitli so‘zlar: Qayta tiklash va puxtalash jarayonlari, yeyilgan po’lat zolotniklar, Detallarning tarkibi, xossalari, strukturalari, qattiqligi va yeyilishga bardoshliligi. Ключевые слова: процесс восстановления и упрочнения, изношенные стальные золотники, состав, свойства, структуры, твердость и износостойкость деталей. Key words: restoration and hardening process, worn steel spools, composition, properties, structures, hardness and wear resistance of parts. Введение. Среди всех термических или химико-термических методов обработки металлов и их сплавов, которые применяются в металловедении, следует отдать предпочтение электроискровой обработке металла [1]. Суть ее заключается в том, что искровой разряд непосредственно воздействует на поверхность металла, а вернее прямо на рабочей поверхность золотника [2]. В электрическом поле создается искровой разряд, который являет собой пучок ярких искровых каналов. Внутри каждого из них помещена плазма, которая состоит из ионов газа и электродных ионов, что с невероятной скоростью испаряются под действием разряда. Генератором импульса электричества считаются электроды, которые в свою очередь вместе с конденсатором создают цепь. Электроискровая обработка металла происходит в жидком изоляторе, диэлектрике. THE VI INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE “SCIENTIFIC FOUNDATIONS FOR THE USE OF INFORMATION TECHNOLOGIES OF A NEW LEVEL AND MODERN PROBLEMS OF AUTOMATION”, NOVEMBER 20, 2025 663 Под действием такого импульса на металлические изделия поверхность металла получает нагрев в определенных точках. Вследствие чего металл начинает нагреваться, плавиться и испаряться. Так как все происходит очень быстро, а нагревание является точечным, то парообразование имеет характерный взрыв. При электроискровой обработке стальных деталей (металлов или сплавов) использовали аппарат Генератор «Элитрон-22Б», которые и характеризуют вид обработки для бесконтактной обработки. При бесконтактной обработке инструмент, который является электродом, подводится при помощи маховика и винта, который перемещает ползунок с инструментом к обрабатываемой поверхности заготовки (или детали). Между заготовкой и приспособлением создается незначительный зазор, который в процессе обработки периодически пробивается разрядом. Принцип работы заключается в том, что при включении аппарата от постоянного тока конденсатор заряжается. Напряжение электродов каждый раз увеличивается до начала пробоя, в то время, когда между ними существует зазор, и конденсатор разряжается. При разряде верхний слой металла снимается, и расстояние между анодом и катодом увеличивается. При такой обработке следует регулировать зазор между электродами. Установка не очень сложная, но требует значительных затрат инструмента, который является электродом. Поэтому среди многих методов восстановления и упрочнения, которые увеличивает ресурса деталей машин и тракторов, в данное время определенное место занимает электроискровой обработки (наплавки) [2,3]. Электроискровая обработка (наплавка) основана на использовании электрических импульсных разрядов малой длительности (от долей мкс до нескольких сотен мкс) и малой энергии (до 4-5 Дж), следующих с большой скважностью и высокой частотой (до 1,5106 кГц). Обработку производят при сравнительно невысоких напряжениях, обычно не превышающих 250 В. При этих напряжения расстояние между электродами невелико и составляет несколько сотых долей миллиметра. Затраты энергии на съем одного килограмма металла составляет 40…50 кВт-ч. К настоящему времени накоплен значительный опыт его применения, который используется многими автотракторными заводами и машиностроительными предприятиями. Действующие металлургические и машиностроительные промышленности имеют производственные цехи и процессы по изготовлению деталей машин и их механизмов с электроискровой обработки-наплавки [4,5]. Производственный процесс представляет собой совокупность отдельных целевых действий, в результате которых сырье или полуфабрикаты превращаются в готовые изделия или полуфабрикаты. Производственный процесс является основной деятельностью любого промышленного предприятия. Он включает в себя: подготовку средств производства, поставку и хранение сырья и полуфабрикатов, обслуживание средств производства, сборку узлов, деталей или изделий. Технологический процесс - это часть производственного процесса, непосредственно связанная с качественным изменением сырья или полуфабрикатов, т. е. с изменением их размеров, формы и свойств - деталей золотника распределителя тракторов. Целью данной научной работы являлось усовершенствование технологические процессы восстановления и упрочнения изношенных поверхностей деталей золотников THE VI INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE “SCIENTIFIC FOUNDATIONS FOR THE USE OF INFORMATION TECHNOLOGIES OF A NEW LEVEL AND MODERN PROBLEMS OF AUTOMATION”, NOVEMBER 20, 2025 664 распределителя тракторов методом электроискровой наплавки с толщиной покрытия 0,150,30 мкм и их последующей термической обработкой. Объектом исследования является быстроизнашиваемых деталей золотников распределителя тракторов (или автомобилей). Методика проведения исследований. Для исследования выбрана методика электроискровая обработка – наплавка деталей золотников распределителя тракторов. Для электроискровой обработки взяли изношенные золотников распределителя трактора Т-28, ТТЗ-80.10, МТЗ-80 (рис.1). Рис.1. Метод электроискровой обработки: а-изношенные золотники; б-Т-28; в-ТТЗ80.10; г-МТЗ-80 тракторы с золотниковым распределителям. Релаксационный, разобщённый генератор «Элитрон-22Б» предназначен для формирования независимых импульсов рабочего тока (рис.2). Питание генератора осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Потребляемая генератором мощность при номинальном напряжении сети не более 250 Вт. Генератор выполнен в прямоугольном металлическом корпусе. На лицевой панели генератора расположены переключатели включения «ON» 1 и выключения «OFF» 2; переключатель энергетических режимов работы генератора «MODE» 3 и амперметр 4, фиксирующий значение зарядного тока; регулятор амплитуды вибрации ручного вибровозбудителя «AMPLITUDE» 5 (используется при отключенном блоке высокочастотной вибрации АГ-2); две розетки «OUTPUT» 6 и 7, отмеченные знаками «+» и «-» (см.рис.2,а). Розетка 6 «-» предназначена для подключения генератора к обрабатываемому изделию, розетка 7 «+» - для подключения к вибровозбудителю или обрабатывающей головке. Обрабатывающее устройство ВИ-1 предназначено для электроискровой обработки наружных поверхностей тел вращения в механизированном режиме. Обрабатывающее устройство ВИ-1 (рис.2,б) состоит из обрабатывающей головки I, приспособления II для ее крепления к станку и токосъёмника III. Питание электродвигателя обрабатывающей головки осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 В и частотой 60 Гц. Потребляемая мощность при номинальном напряжении сети не более 18 Вт. Перед упрочнением с поверхностей деталей удаляют грязь и ржавчину и обеспечивают чистоту поверхности не ниже 5—6-го классов. На рис.2,в,г представлены щейки золотника Р-75 и Р-80 без покрытия (в) и с поверхностным покрытием (г) в целом. THE VI INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE “SCIENTIFIC FOUNDATIONS FOR THE USE OF INFORMATION TECHNOLOGIES OF A NEW LEVEL AND MODERN PROBLEMS OF AUTOMATION”, NOVEMBER 20, 2025 665 Рис.2. Генератор «Элитрон-22Б»: 1 – включатель генератора «ON»; 2 - выключатель генератора «OFF»; 3 - переключатель энергетических режимов работы генератора «MODE»; 4 - амперметр; 5 – регулятор амплитуды вибрации ручного вибровозбудителя «AMPLITUDE»; 6 - розетка для подключения генератора к обрабатываемому изделию; 7 - розетка для подключения генератора к вибровозбудители или обрабатывающей головки (а); обрабатывающее устройство ВИ-1: I – обрабатывающая головка; II – приспособление для крепления обрабатывающей головки в резцедержателе станка; III – токосъемник; IV – кабель соединения генератора и обрабатывающей головки; V - кабель соединения генератора и щеточного узла; 1 - цанговый зажим; 2 - переключатель; 3 - розетка для подключения кабеля к обрабатывающей головке; 4 - груз; 5 - рычаг; 6 - щеточный узел; 7 - контакта (б); щейки золотника без покрытия (в) и с покрытием (г). Применение того или иного материала электрода позволяет придать поверхностному слою обрабатываемого изделия эксплуатационные свойства, близкие к свойствам электродного материала. К первой группе материалов относят карбидные, нитридные, боридные, керметные соединения тугоплавких металлов, которые могут иметь небольшое количество металлической связки. Сюда относится широкий крут металлокерамических твердых сплавов: вольфрамокобальтовых (типа ВК), титановольфрамокобальтовых (типа ТК), титанотанталовольфрамо-кобальтовых (типа ТТК). К данной группе относится и ряд марок без вольфрамовых твердых сплавов типа ТН-20, КНТ-16, И-3, которые по своим характеристикам близки сплавам группы ТК. Результаты исследований и их обсуждение. Электроискровая обработканаплавка обеспечивает возможность качественного восстановления изношенных поверхностей и деталей золотника распределителя тракторов [6,7] в отсутствие стационарной ремонтной базы. Макроструктурный анализ изучали на микроскопе МБС-9, а микроструктурные анализы - на оптических микроскопах МИМ-8М и Neofot-21 с феррито-перлитный и аустенито-мартенситной структуры. Мартенсит – это основная структурная составляющая закалённой стали; представляет собой упорядоченный пересыщенный твёрдый раствор углерода в α-железе такой же концентрации, как у исходного аустенита. Механические свойства, а именно твердости металлов определяли на Бринелля (НВ156-187) и Роквелля (HRC57-60). Эти твердости обеспечивает работы деталей машин, изготовленных из углеродистых сталей [7]. Выводы. Исходя из вышеприведенных материалов, можно сделать вывод, о том, что настоящая технология электроискровой обработки - наплавки позволяет восстанавливать в автоматическом режиме изношенную поверхность до 0,30 мкм. Восстанавливаемые THE VI INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE “SCIENTIFIC FOUNDATIONS FOR THE USE OF INFORMATION TECHNOLOGIES OF A NEW LEVEL AND MODERN PROBLEMS OF AUTOMATION”, NOVEMBER 20, 2025 666 материалы может быть, как черный металл - сталь, чугун, так и цветные металлы, а в нашем случае сталь. Во время наплавки изделия не деформируются, т.к. нет сильного нагрева. Это позволяет восстанавливать изделия с минимальным слоем любых диаметров, в телах вращения автоматическом режиме. В зависимости от используемых материалов твердость достигается HRC 56-58. Использование этой технологии в ремонте автотракторов дает большой простор к применению с гарантированным качеством. В данная инновационная технология внедрена в производстве ООО «Дальварзинский ремонтный завод». ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. Лазаренко Б.Р., Лазаренко Н.И. Электрическая эрозия металлов. – Л.: Госэнергоиздат, 1989. - 168 с. 2. Тилабов Б.К. Технологические процессы восстановления и упрочнения изношенных поверхностей деталей золотника распределителя тракторов методом электроискровой наплавки в условиях ООО «Дальварзинский ремонтный завод». Республиканская НТК в Алмалыкском филиале ТГТУ. – Алмалык, 2023. - С.27-30. 3. Олимжонов Р.З. «Далварзин таъмирлаш заводи» МЧЖ шароитида электро-учқунли усул билан тракторларнинг тақсимловчи золотникларини ейилган ташқи юза сиртларини тиклаш ва пухталаш технологик жараёнлари. Республиканская НТК в Алмалыкском филиале ТГТУ. – Алмалык, 2023. - С.43-45. 4. Бурумкулов Ф.Х., Лезин П.П., Сенин П.В. Электроискровые технологии восстановления и упрочнения деталей машин. – Саранск. Изд-во «Красный октябрь», 2013. - 504 с. 5. Батищев А.Н., Голубев И.Г., Лялякин В.П. Восстановление деталей сельскохозяйственной техники. – М.: Информагротех, 2010. - 296 с. 6. Tilabov B.K. The determination of the causes for premature release from the array of cast cylpebs made from white high chromous cast iron and their subsequent thermal treatment. Izvestiya na texnicheski universitet Gabrovo. Journal of Technical University of Gabrovo. – Bulgaria. Vol.48. 2014. - S.20-24. 7. Tilabov B.K. Increase the service life of cast parts tillihg machines. International Conference «Global Science and Innovation» March 23-24, 2016. – USA. Chicago, 2016. - С.222-225.