MODIFIED HEXANIT CUTTERS FOR KNURLING OF CYLINDRICAL SHAFT SECTIONS

The possibility of using conventional cutters, in which the super-hard materials Hexanit R acts as the material for the diamond knurling of shaft sections made of steel 10, has been investigated. It is recommended to use damaged replaceable tips with super-hard material as tool blanks, which requires either re-grinding or recycling. The possibility of restoring the working properties of such cutters by regrinding is established, provided that the core of the tool is precisely located relative to the axis of rotation of the workpiece. The design of tooling in the form of a mandrel for fixing the tool on a lathe is proposed. It allows flexible clamping of the tool to the workpiece. Design and operational processing parameters are recommended for diamond knurling using tips made of superhard Hexanit-R material: knurler radius –5 mm; clamping forces – 200 N; feed – 0.05 mm/rev; workpiece rotation frequency – 630 rpm. According to the knurling results, the roughness was Ra 0.8 μm when lubricated with I-20A mineral industrial oil. An increase in the number of passes greater than four did not lead to a significant improvement in surface roughness. No signs of wear, damage to the working surface of the tool after an operating time of 40 hours were found

Innovative solutions in the energy sector

Combined heat and power plants (CHPPs) allow for significant savings in primary energy resources and a reduction in environmental pollution. Mostly it is carried out using steam turbines. However, in the eighties of the twentieth century, a new promising direction in the development of cogeneration appeared. These are plants operating on the organic Rankine cycle (ORC). An analysis of energy innovations abroad is required for the development and adaptation of this direction to Russian realities. Therefore, an analysis of the energy and environmental efficiency of high-moisture biofuels and biofuel mixtures with high ash content was carried out in boilers operating as part of a CHP using ORC technology and traditional steam turbine plants. Some recommendations for the innovative development of small and medium-scale power generation were proposed

Підвищення ефективності токарної обробки гільз циліндрів розчинонасосів

The results of a scientific study related to improving the efficiency of turning process for mortar pump cylinder liner are presented. A literary analysis of the issue of turning optimization is carried out. Professor Larin's criterion is applied. It provides the longest cutting path, that is, the least cost of the cutting tool when machining a batch of products. Precast lathe cutter equipped with a non-grinding plate of rhombic shape of metal-ceramic hard alloy T15K6 is used as a cutting toolПриведены результаты научного исследования, посвященного повышению эффективности токарной обработки гильз цилиндров для растворонасосов. Проведен литературный анализ вопроса оптимизации точения. Применен критерий проф. Ларина. Он обеспечивает наибольший путь резания, минимальный расход режущего инструмента во время обработки резание партии изделий. В качестве режущего инструмента использовали сборный токарный проходной резец, оснащенный неперетачиваемой пластинкой ромбической формы с метаталло­керамического твердого сплава Т15К6Наведено результати наукового дослідження, пов’язаного із підвищенням ефективності токарної обробки гільз циліндрів розчинонасосів. Проведено літературний аналіз питання оптимізації точіння. Застосовано критерій проф. Ларіна. Він забезпечує найдовший шлях різання, найменші витрати різального інструмента під час обробки різанням партії виробів. В якості різального інструмента використовували збірний токарний прохідний різець, обладнаний непереточуваною пластинкою ромбічної форми з метало­керамічного твердого сплаву Т15К

MODIFIED HEXANIT CUTTERS FOR KNURLING OF CYLINDRICAL SHAFT SECTIONS

The possibility of using conventional cutters, in which the super-hard materials Hexanit R acts as the material for the diamond knurling of shaft sections made of steel 10, has been investigated. It is recommended to use damaged replaceable tips with super-hard material as tool blanks, which requires either re-grinding or recycling. The possibility of restoring the working properties of such cutters by regrinding is established, provided that the core of the tool is precisely located relative to the axis of rotation of the workpiece. The design of tooling in the form of a mandrel for fixing the tool on a lathe is proposed. It allows flexible clamping of the tool to the workpiece. Design and operational processing parameters are recommended for diamond knurling using tips made of superhard Hexanit-R material: knurler radius –5 mm; clamping forces – 200 N; feed – 0.05 mm/rev; workpiece rotation frequency – 630 rpm. According to the knurling results, the roughness was Ra 0.8 μm when lubricated with I-20A mineral industrial oil. An increase in the number of passes greater than four did not lead to a significant improvement in surface roughness. No signs of wear, damage to the working surface of the tool after an operating time of 40 hours were found

Підвищення абразивної стійкості опори ковзання розчинозмішувача

A method has been proposed for machining the outer and inner conical surfaces of the wrist pin and insert, which represent a sliding friction pair on the mortar mixer frame. The machining implies the application on the conical surface of parts, preliminary prepared through turning, of a wear-resistant material in the form of a hard alloyed nickel-based powder. It is applied with a special burner with a hopper-dispenser filled with powder. The result of mixing a combustible gas (acetylene and oxygen) in the burner with the powder from the hopper is melting.In the course of implementing a given technological process, by using mathematical modeling methods, we have determined the optimal mode parameters (PG10N-01 powder consumption is 33.5 g/min.; oxygen flow rate is 7.0 l/min; acetylene pressure is 0.043 MPa) for the gas-flame surfacing, which ensured maximum effect, that is, the greatest strength of adhesion (45 MPa) for the surfaced coating. The surfaced coating quality was checked by using a pin method for determining the adhesion strength between the new coating and the base on a tensile testing machine.A series of experimental studies into the enhancement of abrasive resistance of a sliding frame, namely a comparison of the surfaced coating with other well-known wear-resistant materials such as steel ShKh15, KhVG, were carried out at a specially designed experimental bench. Its structure is based on a vertically drilling desktop machine adjusted to the conditions of a working process that occurs inside the body of a mortar mixer. These include an abrasive medium, and the radial and axial efforts. To determine the axial load on a frame, we have proposed a structure of the hydraulic device, which includes a pressure gauge, a piston, a sleeve, and a ball. The axial load has been found for the most unfavorable conditions of mixer operation. Its value was implemented at an experimental wear bench. In addition, we have performed a series of experimental studies to determine an optimum angle of the cone at the apex of the wrist pin and insert in a conical slide frame for the minimal wear.Using the proposed technique of a gas-flame surfacing could significantly improve the abrasive and corrosion resistance of a slide frame, thereby prolonging the lifespan of a mortar mixer in general, as well as the overhaul cycle for equipment designed to prepare soluble mixtures used for constructionПредложен способ обработки внешней и внутренней конических поверхностей цапфы и вставки, представляющие собой пару трения скольжения опоры растворосмесителя. Обработка заключается в том, что на конические поверхности деталей, которые были предварительно подготовлены точением, мы наносим износостойкий материал в виде твердосплавного порошка на основе никеля. Нанесение происходит специальной горелкой с бункером-дозатором, в который засыпается порошок. Вследствие смешивания горючего газа (ацетилен и кислород) в горелке с порошком из бункера, происходит расплавление.При реализации данного технологического процесса с применением методов математического моделирования были найдены оптимальные режимные параметры (расход порошка ПГ10Н-01 – 33,5 г/мин.; расход кислорода – 7,0 л/мин.; давление ацетилена – 0,043 МПа) газопламенной наплавки, которые обеспечили максимальный эффект, то есть наибольшую прочность сцепления (45 МПа) наплавленного покрытия. Испытания качества наплавленного покрытия осуществлялись с помощью штифтового метода определения прочности сцепления нового покрытия с основанием на разрывной машине.Серия экспериментальных исследований по повышению абразивной стойкости опоры скольжения, а именно сравнения наплавленного покрытия с другими общеизвестными износостойкими материалами, такими как стали ШХ15, ХВГ, осуществлялась на специально разработанном испытательном стенде. Его конструкция разработана на базе вертикально-сверлильного настольного станка с адаптацией его к условиям рабочего процесса, происходящего в корпусе растворосмесителя. Это наличие абразивной среды, радиальных и осевых усилий. Для определения осевой нагрузки на опору предложена конструкция гидравлического приспособления, которое состоит из манометра, поршня, гильзы и шарика. Осевая нагрузка найдена для наиболее неблагоприятных условий работы смесителя. Ее величина была реализована на опытном стенде износа. Кроме этого, проведена серия экспериментальных исследований по определению оптимального угла конуса при вершине цапфы и вставки конической опоры скольжения для минимального износа.Использование предлагаемого способа газопламенной наплавки позволит существенно повысить абразивную и коррозионную стойкость опоры скольжения, продлив срок эксплуатации растворосмесителя в целом, расширить межремонтный цикл оборудования для приготовления строительных растворных смесейЗапропонований спосіб обробки зовнішньої та внутрішньої конічних поверхонь цапфи і вставки, що являють собою пару тертя ковзання опори розчинозмішувача. Обробка полягає у тому, що на конічні поверхні деталей, які були попередньо підготовлені точінням, наноситься зносостійкий матеріал у вигляді твердосплавного порошку на основі нікелю. Нанесення відбувається спеціальним пальником із бункером-дозатором, у який засипається порошок. Внаслідок змішування горючого газу (ацетилен та кисень) у пальникові із порошком з бункера, відбувається розплавлення.Під час реалізації даного технологічного процесу із застосуванням методів математичного моделювання було знайдено оптимальні режимні параметри (витрата порошку ПГ10Н-01 – 33,5 г/хв.; витрата кисню – 7,0 л/хв.; тиск ацетилену – 0,043 МПа) газополуменевого наплавлення, які забезпечили максимальний ефект, тобто найбільшу міцність зчеплення (45 МПа) наплавленого покриття. Випробування якості наплавленого покриття здійснювалось за допомогою штифтового методу визначення міцності зчеплення нового покриття із основою на розривній машині.Серія експериментальних досліджень щодо підвищення абразивної стійкості опори ковзання, а саме порівняння наплавленого покриття із іншими загальновідомими зносостійкими матеріалами, такими як сталь ШХ15 ХВГ, здійснювалась на спеціально розробленому дослідному стенді. Його конструкцію розроблено на базі вертикально-свердлильного настільного верстата із адаптацією його до умов робочого процесу, що відбувається у корпусі розчинозмішувача. Це наявність абразивного середовища, радіальних і осьових зусиль. Для визначення осьового навантаження на опору запропоновано конструкцію гідравлічного пристосування, яке складається із манометра, поршня, гільзи та кульки. Осьове навантаження знайдено для найбільш несприятливих умовах роботи змішувача. Його значення було реалізовано на дослідному стенді зношування. Окрім цього, проведено серію експеримен­тальних досліджень із визначення оптимального кута конуса при вершині цапфи і вставки конічної опори ковзання для мінімального зношування.Використання запропонованого способу газополуменевого наплавлення дозволить суттєво підвищити абразивну та корозійну стійкість опори ковзання, подовживши термін експлуатації розчинозмішувача у цілому, розширити міжремонтний цикл обладнання для приготування будівельних розчинних суміше

Progress on the journey to put field electron emission onto a better scientific basis

This paper forms part of a long-term project to put field electron emission (FE) onto a better scientific basis, by seeking reliable quantitative agreement between theory and experiment, especially as regards emission-current values. The main paper aims are: (1) to respond to remarks made in recent papers; (2) to restate the thinking behind our 2022 methodology for choosing between different FE models using experiments; (3) to assess progress; and (4) to make further suggestions about improved approaches.Comment: 3 pages, 6 tables, 1 figure. Conference paper for IVNC2023 in Boston, Mass., July 2023. To be published electronically by IEEE Explor

Підвищення абразивної стійкості опори ковзання розчинозмішувача

A method has been proposed for machining the outer and inner conical surfaces of the wrist pin and insert, which represent a sliding friction pair on the mortar mixer frame. The machining implies the application on the conical surface of parts, preliminary prepared through turning, of a wear-resistant material in the form of a hard alloyed nickel-based powder. It is applied with a special burner with a hopper-dispenser filled with powder. The result of mixing a combustible gas (acetylene and oxygen) in the burner with the powder from the hopper is melting.In the course of implementing a given technological process, by using mathematical modeling methods, we have determined the optimal mode parameters (PG10N-01 powder consumption is 33.5 g/min.; oxygen flow rate is 7.0 l/min; acetylene pressure is 0.043 MPa) for the gas-flame surfacing, which ensured maximum effect, that is, the greatest strength of adhesion (45 MPa) for the surfaced coating. The surfaced coating quality was checked by using a pin method for determining the adhesion strength between the new coating and the base on a tensile testing machine.A series of experimental studies into the enhancement of abrasive resistance of a sliding frame, namely a comparison of the surfaced coating with other well-known wear-resistant materials such as steel ShKh15, KhVG, were carried out at a specially designed experimental bench. Its structure is based on a vertically drilling desktop machine adjusted to the conditions of a working process that occurs inside the body of a mortar mixer. These include an abrasive medium, and the radial and axial efforts. To determine the axial load on a frame, we have proposed a structure of the hydraulic device, which includes a pressure gauge, a piston, a sleeve, and a ball. The axial load has been found for the most unfavorable conditions of mixer operation. Its value was implemented at an experimental wear bench. In addition, we have performed a series of experimental studies to determine an optimum angle of the cone at the apex of the wrist pin and insert in a conical slide frame for the minimal wear.Using the proposed technique of a gas-flame surfacing could significantly improve the abrasive and corrosion resistance of a slide frame, thereby prolonging the lifespan of a mortar mixer in general, as well as the overhaul cycle for equipment designed to prepare soluble mixtures used for constructionПредложен способ обработки внешней и внутренней конических поверхностей цапфы и вставки, представляющие собой пару трения скольжения опоры растворосмесителя. Обработка заключается в том, что на конические поверхности деталей, которые были предварительно подготовлены точением, мы наносим износостойкий материал в виде твердосплавного порошка на основе никеля. Нанесение происходит специальной горелкой с бункером-дозатором, в который засыпается порошок. Вследствие смешивания горючего газа (ацетилен и кислород) в горелке с порошком из бункера, происходит расплавление.При реализации данного технологического процесса с применением методов математического моделирования были найдены оптимальные режимные параметры (расход порошка ПГ10Н-01 – 33,5 г/мин.; расход кислорода – 7,0 л/мин.; давление ацетилена – 0,043 МПа) газопламенной наплавки, которые обеспечили максимальный эффект, то есть наибольшую прочность сцепления (45 МПа) наплавленного покрытия. Испытания качества наплавленного покрытия осуществлялись с помощью штифтового метода определения прочности сцепления нового покрытия с основанием на разрывной машине.Серия экспериментальных исследований по повышению абразивной стойкости опоры скольжения, а именно сравнения наплавленного покрытия с другими общеизвестными износостойкими материалами, такими как стали ШХ15, ХВГ, осуществлялась на специально разработанном испытательном стенде. Его конструкция разработана на базе вертикально-сверлильного настольного станка с адаптацией его к условиям рабочего процесса, происходящего в корпусе растворосмесителя. Это наличие абразивной среды, радиальных и осевых усилий. Для определения осевой нагрузки на опору предложена конструкция гидравлического приспособления, которое состоит из манометра, поршня, гильзы и шарика. Осевая нагрузка найдена для наиболее неблагоприятных условий работы смесителя. Ее величина была реализована на опытном стенде износа. Кроме этого, проведена серия экспериментальных исследований по определению оптимального угла конуса при вершине цапфы и вставки конической опоры скольжения для минимального износа.Использование предлагаемого способа газопламенной наплавки позволит существенно повысить абразивную и коррозионную стойкость опоры скольжения, продлив срок эксплуатации растворосмесителя в целом, расширить межремонтный цикл оборудования для приготовления строительных растворных смесейЗапропонований спосіб обробки зовнішньої та внутрішньої конічних поверхонь цапфи і вставки, що являють собою пару тертя ковзання опори розчинозмішувача. Обробка полягає у тому, що на конічні поверхні деталей, які були попередньо підготовлені точінням, наноситься зносостійкий матеріал у вигляді твердосплавного порошку на основі нікелю. Нанесення відбувається спеціальним пальником із бункером-дозатором, у який засипається порошок. Внаслідок змішування горючого газу (ацетилен та кисень) у пальникові із порошком з бункера, відбувається розплавлення.Під час реалізації даного технологічного процесу із застосуванням методів математичного моделювання було знайдено оптимальні режимні параметри (витрата порошку ПГ10Н-01 – 33,5 г/хв.; витрата кисню – 7,0 л/хв.; тиск ацетилену – 0,043 МПа) газополуменевого наплавлення, які забезпечили максимальний ефект, тобто найбільшу міцність зчеплення (45 МПа) наплавленого покриття. Випробування якості наплавленого покриття здійснювалось за допомогою штифтового методу визначення міцності зчеплення нового покриття із основою на розривній машині.Серія експериментальних досліджень щодо підвищення абразивної стійкості опори ковзання, а саме порівняння наплавленого покриття із іншими загальновідомими зносостійкими матеріалами, такими як сталь ШХ15 ХВГ, здійснювалась на спеціально розробленому дослідному стенді. Його конструкцію розроблено на базі вертикально-свердлильного настільного верстата із адаптацією його до умов робочого процесу, що відбувається у корпусі розчинозмішувача. Це наявність абразивного середовища, радіальних і осьових зусиль. Для визначення осьового навантаження на опору запропоновано конструкцію гідравлічного пристосування, яке складається із манометра, поршня, гільзи та кульки. Осьове навантаження знайдено для найбільш несприятливих умовах роботи змішувача. Його значення було реалізовано на дослідному стенді зношування. Окрім цього, проведено серію експеримен­тальних досліджень із визначення оптимального кута конуса при вершині цапфи і вставки конічної опори ковзання для мінімального зношування.Використання запропонованого способу газополуменевого наплавлення дозволить суттєво підвищити абразивну та корозійну стійкість опори ковзання, подовживши термін експлуатації розчинозмішувача у цілому, розширити міжремонтний цикл обладнання для приготування будівельних розчинних суміше

Аналіз ефективності роботи клапанних вузлів диференціального розчинонасоса

The object of research is a differential mortar pump with a horizontal pump column, designed for pumping construction mortars of various mobility to the places of their mechanized application to the treated surfaces. To its disadvantages should be attributed insufficiently studied mechanism of formation of return leakage of the mortar, which directly depends on the value of the angle of closure of the valves.As methods of research, methods of physical and mathematical modeling, similarity theory, as well as a personal computer for computation and presentation of their results are used.The issues allowing to estimate the efficiency of the differential mortar pump operation with the horizontal arrangement of the pump column for the efficiency of their valve units are considered. The possibility of estimating the operation of valve assemblies according to the angle of their operation is considered. The calculation procedure is based on the analysis of the design of the valve assemblies and the determination of the time of their opening and closing. Separately, both suction and discharge valves are considered from the point of view of the sequence of their opening – closing and minimizing their operating time. The time of their operation is usually determined based on the speed of the mortar passing through the valve assembly.The operating angle is considered as a universal index that allows comparing pumps of different designs with different technological characteristics and allowing to improve their design, achieving a reduction of this index.In addition, the reasons allowing to influence the reduction of the closing time of the valve without degrading the technological characteristics of the mortar pump itself are considered.The diagrams of the mortar pump are constructed, along which the real angles of operation of the valve assemblies are determined. The results of the comparison testify to the correspondence between theoretical (16.8º) and practical (17.3º) data and the possibility of using numerical values of the valve response angle as an indicator of the efficiency of the mortar pump as a whole.Методика расчета эффективности работы клапанов основана на анализе конструкции клапанных узлов и определении времени их открытия и закрытия. Угол срабатывания рассмотрен как универсальный показатель, позволяющий сравнивать между собой насосы разных конструкций с различными технологическими характеристиками и позволяющий усовершенствовать их конструкцию, добиваясь уменьшения этого показателя.Методика розрахунків ефективності роботи клапанів заснована на аналізі конструкції клапанних вузлів і визначенні часу їх відкриття й закриття. Кут спрацьовування розглянутий як універсальний показник, що дозволяє порівнювати між собою насоси різних конструкцій з різними технологічними характеристиками, що й дозволяє вдосконалити їхню конструкцію шляхом зменшення цього показника

Effects of compost and bio-fungicide application on organic potato yields in northwestern Russia

Organische landwirtschaftliche Methoden erleben heute eine rasante Entwicklung in Russland, es fehlt dabei aber an Empfehlungen zur Anwendung moderner Bio- Landbautechnologien, was besonders in der Region Nordwest für Schwierigkeiten sorgt, da die lokalen klimatischen Bedingungen für einige landwirtschaftliche Pflanzen wenig günstig sind. Ziel der Forschung ist es, marktfähige Technologien für den organischen Pflanzenbau zu entwickeln, einschließlich einer populären Kultur wie Kartoffeln. Die Arbeit begann mit einer Reihe von Feldversuchen, in denen die Wirkung verschiedener Kompostarten und biologischer Schutzmittel auf die Kulturpflanzen und ihre Qualität untersucht wurde. 2016 startete der organische Anbau von Kulturpflanzen in einer Sechsfelderfolge auf einer drei ha großen Versuchsstation des Institutes. Anbaumethoden von Feld- und Hackkulturen sind Schwerpunkt der Forschung. Nach zwei Jahren wurde in einheimischen Kartoffelsorten ein Ertrag von 24 bis 26 Tonnen pro Hektar mit hoher Produktqualität auch bei ungünstigen Wetterbedingungen erreicht, was die Wirksamkeit der Komposte, der biologischen Pflanzenschutzmittel und der relevanten technischen Maßnahmen deutlich zeigt