Эксперименты, секретные средства и уникальные разработки машиностроителей

Уникальная разработка ученых КузГТУ станет альтернативой заграничным запчастям для экскаватора P&H 4100 XPC. Об этом рассказала в секции сварки и диагностики аспирант Елена Петрова. Вместе со своим научным руководителем – канд. техн. наук, доцентом Виктором Князьковым, д-ром техн. наук, профессором Александром Смирновым и ведущим инженером-технологом АО ХК «СДС-Уголь» Николаем Мелкозерных она работает над деталью американского экскаватора – «пальцем» или, иными словами, осью соединения ковша и стрелы. Задача ученых – сделать деталь такой, чтобы она была эффективна в работе и обеспечивала целый комплекс специальных свойств: устойчивость к ударным нагрузкам при низких температурах, износостойкость поверхности трения и др. Для этого на ось соединения ковша и стрелы наносится специальный слой, который придает высокие механические свойства деталям горнодобывающего оборудования во время его эксплуатации, прежде всего осям, втулкам и т.д. Это те детали, которые несут основную нагрузку в работе, и от их поломки может «встать» все оборудование. Секрет состава специального покрытия ученые пока не раскрывают. Пока работа на этапе исследований. В вузовской лаборатории контроля качества деталей машин на кафедре технологии машиностроения проводился макроанализ, микроанализ, спектральный анализ и измерение микротвердости данной «оси». Уникальная разработка ученых КузГТУ позволит экскаваторам на разрезах Кузбасса работать без помех – в случае поломки соединений ковша и стрелы детали не придется заказывать за рубежом. Их производство можно будет наладить на базе машиностроительных предприятий области. В секции технологии машиностроения студент гр. МТб-121, целевик ООО «Кемеровохиммаш» Сергей Григашкин представил технологию сборки секции аппаратов воздушного охлаждения (АВО) в условиях этого предприятия. Эта работа выполняется в рамках сотрудничества вуза и предприятия под руководством профессора Валерия Блюменштейна. АВО –теплообменное оборудование для охлаждения газов и жидкостей, конденсирования паровых и парожидкостных сред в технологических процессах химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, нефтяной и других отраслях промышленности. Они универсальны и экономичны, благодаря чему имеют широкую область применения. Четверокурсник проанализировал рынок заводов-производителей АВО и выяснил, что за Уралом их нет. По его мнению, у Кемеровохиммаша имеется возможность занять этот рынок. Основным элементом аппаратов воздушного охлаждения являются оребренные трубы – это стальные трубы с алюминиевыми ребрами по наружной поверхности. По сравнению с гладкими они имеют значительно большую площадь теплообмена (в 15-18 раз) и лучший коэффициент теплопередачи, сохраняя при этом прочность и жесткость. Заказчиком для Кемеровохиммаша выступает ОАО «СДС-АЗОТ». На Азоте в основном применяются российские аппараты воздушного охлаждения и четыре – производства Японии. Трубы и в отечественном, и в заграничном оборудовании, по мнению студента, вполне можно заменить на новые, изготавливаемые на предприятии. В 2016-2017 гг. по программе ОАО «СДС-АЗОТ» будет заменено 14 секций АВО. По мнению студента, расширить возможности данного производства можно, применяя современные методы конечно-элементного моделирования, проводя оценку пластичности металла при различных сложных схемах нагружения. В совокупности это позволит разработать более современную оснастку, расширить диапазоны режимов и создать предпосылки для автоматизации процесса холодного накатывания труб. Эти задачи Сергей Григашкин планирует решить в выпускной работе бакалавра и в дальнейшем при обучении в магистратуре, написании магистерской диссертации. В секции эксплуатации автомобилей представил доклад о проблемах и улучшении качества топлива директор по развитию ООО «Мегаресурс» (г. Москва) Константин Александров. Компания занимается внедрением отечественных присадок-модификаторов топлива на российских и зарубежных предприятиях. Недавно она заключила с КузГТУ в лице кафедры ЭА договор о сотрудничестве. Его первый этап – оценка влияния присадок на качество топлива. Для этого ученые и студенты ИИТМА под руководством доцента, канд. техн. наук Дмитрия Цыганкова провели в дизельной лаборатории эксперимент, в нем принял участие и московский гость. – Мы сотрудничаем с «СДС-Уголь», благодаря этому и выяснили, что в КузГТУ можно провести качественное исследование. Взаимодействуя с вузом, мы надеемся развить инновационные ресурсосберегающие технологии на промышленных предприятиях страны, – рассказал Константин Александров. Присадки изучались по физико-химическим параметрам – плотность, вязкость и т.д. И по эксплуатационным – расход топлива, мощность двигателя и др. На 100 литров дизельного топлива брался один кубический сантиметр присадки – концентрация 0,001%. Всего на испытания ушло 260 литров топлива. В итоге заключение ученых КузГТУ такое: присадка улучшает эксплуатационные характеристики топлива (расход топлива, крутящий момент и мощность двигателя). К примеру, расход топлива сократился до 5%, дымность – на 18%. Далее предстоят испытания в полевых условиях, когда на топливе с присадками будут работать большегрузные автомобили. Они пройдут на угольных разрезах области, к примеру, «Черниговский». По словам заведующего кафедрой эксплуатации автомобилей Александра Подгорного, заключенный договор стал девятым за последние два года, в рамках которых ученые кафедры исследовали качество топлива. В научной работе активно участвовали и студенты, проводили испытания, делали измерения и химический анализ топлива. Главным итогом совместной деятельности ученых, студентов и производственников может быть топливо, которое обеспечит долговечность двигателя, безопасность для экологии и станет импортозамещающей продукцией.