Research of the method of selective laser sintering for strengthening soil tillage working organs

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

One of the technologies for increasing the service life of working bodies is applying a hardening layer with a material that is more resistant to wear. The study was conducted to evaluate the efficiency of the selective laser sintering (SLS) method for hardening soil-cultivating working bodies. The plasma-powder surfacing method was considered as a comparison option. The studies were conducted on a circular soil test bench, which was a rotor with racks rotating in a cylinder filled with an abrasive medium for rapid surface wear, on which samples were attached. Four experimental samples made of 30KhGSA steel were studied. The dimensions of the hardening layer were determined by calculation. After that, it was applied with P6M5 metal powder using the SLS method to 2 samples, one was hardened before heat treatment, the second after. Similarly, but using FBH-6-2 powder, 2 samples were made using plasma-powder surfacing. The bench test duration was 152 h. The linear wear of the samples when hardened by the SLS method before heat treatment was 1.3 mm, after heat treatment – 0.83 mm, by the plasma method – 1.1 mm and 1.2 mm, respectively. The hardness values that stand out from the others, with the SLS method are observed in the hardening layer zone: the sample before heat treatment is 65 HRC, after it – 73 HRC. With the plasma method, the difference in hardness is observed in the zone near the hardening layer: before heat treatment – 45 HRC, after – 35 HRC. The use of the selective laser sintering method for hardening the blade part of the experimental samples ensured a decrease in the consumption of metal powder, in comparison with the plasma method, by 32 %, an increase in wear resistance of the samples according to the calculated data – by 26 %, on the circular soil stand – by 24 %.

Full Text

Restricted Access

About the authors

D. A. Mironov

Federal Scientific Agricultural Engineering Center of the All-Russian Mechanization Institute

Author for correspondence.
Email: nano.otdel@mail.ru

кандидат технических наук

Russian Federation, Moscow

A. K. Lamm

Federal Scientific Agricultural Engineering Center of the All-Russian Mechanization Institute

Email: nano.otdel@mail.ru

младший научный сотрудник

Russian Federation, Moscow

R. K. Rasulov

Federal Scientific Agricultural Engineering Center of the All-Russian Mechanization Institute

Email: nano.otdel@mail.ru

младший научный сотрудник

Russian Federation, Moscow

References

  1. Сидоров С. А. Сельхозмашиностроению – качественные материалы // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2010. № 2. С. 41.
  2. Миронов Д. А., Ламм А. К., Расулов Р. К. Оценка эффективности почвообрабатывающих рабочих органов по критерию износостойкости // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2023. № 1 (65). С. 145–150.
  3. Миронова А. В. Технологические и физико-механические свойства задерненных почв // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2022. Т. 16. № 1. С. 63–68.
  4. Миронова А. В. Обработка задернелых и деградированных почв // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2019. № 2 (35). С. 57–62.
  5. Лискин И. В., Миронова А. В. Обоснование искусственной почвенной среды для лабораторных исследований износа и тяговых характеристик почворежущих рабочих органов // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2020. Т. 14. № 3. С. 53–58.
  6. Повышение ресурса и стойкости к абразивному изнашиванию долот лемехов наплавкой электродами с борсодержащей обмазкой / В. Ф. Аулов, В. П. Лялякин, А. М. Михальченков и др. // Сварочное производство. 2019. № 7. С. 28–31.
  7. Новые виды коррозионно-стойких биметаллов и технологии их производства / А. Ю. Измайлов, Я. П. Лобачевский, С. А. Сидоров и др. // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2014. № 4. С. 7–12.
  8. Лялякин В. П., Слинко Д. Б., Денисов В. А. Получение композиционных покрытий электродуговым напылением порошковыми проволоками // Технология металлов. 2021. № 12. С. 16–21.
  9. Сидоров С. А. Применение наноплазменных технологий нанесения покрытий и обработки материалов деталей сельхозмашин // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2009. № 2. С. 42–44.
  10. Сидоров С. А., Миронов Д. А., Лискин И. В. Круговой почвенный стенд. Патент на изобретение RU 2613292 C, 15.03.2017. Заявка № 2015154117 от 17.12.2015.
  11. Лобачевский Я. П., Старовойтов С. И. Оптимальный профиль передней поверхности чизельного рабочего органа // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2018. Т. 12. № 2. С. 26–30.
  12. Старовойтов С. И., Гринь А. М. Плужный корпус для прецизионной обработки почвы // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2022. Т. 16. № 1. С. 47–52.
  13. Анализ тягового сопротивления элементов цилиндроидального плужного корпуса / Я. П. Лобачевский, В. Ф. Комогорцев, С. И. Старовойтов и др. // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2016. № 2. С. 11–15.
  14. The trend of tillage equipment development / S. I. Starovoytov, B. H. Akhalaya, S. A. Sidorov et al/ // AMA, Agricultural Mechanization in Asia, Africa and Latin America. 2020. Vol. 51. No. 3. P. 77–81.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Circular soil stand: 1 - frame, 2 - drive mechanism, 3 - compacting rollers, 4 - weights, 5 - rippers, 6 - water reservoir, 7 - dripper, 8 - circular soil channel, 9 - fixture for fixing test specimens, 10 - socket for installation, 11 - test specimen

Download (135KB)
3. Fig. 2. Model of sample heating during hardening: a) plasma-powder surfacing (sample No. 1, No. 4); b) selective laser sintering (sample No. 2, No. 3): a - protective layer zone, b - 10 mm from the surfacing, c - sample base

Download (48KB)
4. Fig. 3. Experimental specimens (top - initial state, bottom - worn state) hardened by plasma-powder surfacing in compressed air (a - specimen No. 4; b - specimen No. 1) and by selective laser sintering (c - specimen No. 2; d - specimen No. 3)

Download (218KB)

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».