2012•1
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ
ҰЛТТЫҚ ҒЫЛЫМ АКАДЕМИЯСЫНЫҢ
ХАБАРЛАРЫ
ИЗВЕСТИЯ
НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
СЕРИЯ АГРАРНЫХ НАУК 1(8)
ҚАҢТАР – АҚПАН 2012 Ж.
ЯНВАРЬ – ФЕВРАЛЬ 2012 Г.
ИЗДАЕТСЯ С ЯНВАРЯ 2011 Г.
АЛМАТЫ НАН РК
Б а с р е д а к т о р ҚР ҰҒА академигi Т.И. Есполов
Р е д а к ц и я а л қ а с ы:
ҚР ҰҒА-ның академигi Байзақов С. Б. (бас редактордың орынбасары), ҚР ҰҒА-ның академигi Дүйсенбеков З.Д., ҚР ҰҒА-ның академигi Елешев Р. Е., ҚР ҰҒА-ның академигi Iзтаев А. I., ҚР ҰҒА-ның академигi Медеубеков К.У., ҚР ҰҒА-ның академигi Шоманов У. Ш., техника ғылымдарының докторы, профессор Кешуов С. А., ауылшаруашылығы ғылымдарының докторы, профессор Олейченко С. И., малдəрiгерi ғылымдарының докторы, профессор Сансызбай А.Р., биология ғылымдарының докторы, профессор Шабдарбаева Г. С., малдəрiгерi ғылымдарының кандидаты, доцент Иманғалиев А. К. (жауапты хатшы)
Г л а в н ы й р е д а к т о р академик НАН РК Т.И. Есполов Р е д а к ц и о н н а я к о л л е г и я:
академик НАН РК Байзаков С. Б., (заместитель главного редактора), академик НАН РК Дуйсенбеков З.Д., академик НАН РК Елешев Р.Е., академик НАН РК Изтаев А.И., академик НАН РК Медеубеков К.У., академик НАН РК Чоманов У.Ч., д.т.н., проф. Кешуов С.А., д.с.-х.н., проф. Олейченко С.И., д.в.н., проф.
Сансызбай А.Р., д.б.н., проф.Шабдарбаева Г.С., к.в.н., доц. Имангалиев А.К. (ответственный секретарь)
E d i t o r-i n-c h i e f
academician of NAS of the RK Espolov T.I.
E d i t o r i a l s t a f f:
academician of NAS of the RK Baizakov S.В., (deputy editor-in-chief), academician of NAS of the RK Duisenbe- kov Z.D., academician of NAS of the RK Eleshev R.E., academician of NAS of the RK Iztaev A.I., academician of NAS of the RK Medeubekov K.U., academician of NAS of the RK Chomanov U.Ch., doctor of technical sciences, prof. Keshuov S.A., doctor of agricultural sciences, prof. Oleichenko S.I., doctor of veterinary sciences, prof. San- syzbai A.R., doctor of biological sciences, prof. Shabdarbaeva G.S. , candidate of veterinary sciences Imangaliev A.K. (secretary)
Известия Национальной академии наук Республики Казахстан. Серия аграрных наук.
ISSN 2224-526Х
Cобственник: РОО «Национальная академия наук Республики Казахстан» (г. Алматы)
Свидетельство о постановке на учет периодического печатного издания в Комитете информации и архивов Министерства культуры и информации Республики Казахстан № 10895-Ж, выданное 30.04.2010 г.
Периодичность 6 раз в год Тираж: 300 экземпляров
Адрес редакции: 050010, г.Алматы, ул.Шевченко, 28, ком.219-220, тел. 272-13-19, 272-13-18 Адрес типографии: ИП «Аруна», г. Алматы, ул. Муратбаева, 75
© Национальная академия наук Республики Казахстан, 2012 г.
3 УДК 333.93:628.12.70.85.37
А.Г. РАУ, Б.А. АСАНБЕКОВ, А.К. ЕСМУРЗАЕВА
ОСОБЕННОСТЬ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ УРОЖАЙНОСТИ РИСА С УЧЕТОМ ВЕЛИЧИНЫ ИНФИЛЬТРАЦИИ ВОДЫ ИЗ
РИСОВЫХ ЧЕКОВ
(Казахский национальный аграрный университет, г. Алматы)
По результатам проведенных натурных исследований на рисовых полях Кызылординской области выяв- лены особенности формирования структурных элементов урожайности риса с учетом величины инфильтра- ции воды из рисовых чеков. Полученные результаты были использованы при выращивании риса на полях Сырдарьинского района. Даны рекомендации по водосберегающей технологии полива риса с учетом фильт- рационных свойств полей.
Особенности формирования структурных элементов урожайности риса с учетом величины ин- фильтрации воды из рисовых чеков были изучены и внедрены при внедрении беспроточной и сбросовой технологии орошения риса на седьмом поле массива Турдалы ТОО «Бесарык» Сыр- дарьинского района Кызылординской области на площади 55 га. Земли рисового поля засоленные, осенью после уборки урожая риса содержание солей в 0-10 см слое почв составляло 0,539-0,562%
по плотному остатку, с глубиной содержания солей в почвогрунтовом профиле уменьшается от 0,483 до 0,097%. Тип засоления почв сульфатно-кальциево-натриевый. (рисунок 1). Почвы рисово- го поля среднесуглинистые с коэффициентом фильтрации менее 0,12 м/сут.
Рисунок 1. Солевой профиль почвогрунта рисового поля ТОО «Бесарык» Кзылординской области
На рисовом поле возделывался рис сорта «Маржан» по рисовище третьего года посева, принята агротехника, рекомендованная Кызылординским НИИ риса. Затопление рисовых чеков проводи- лось 4-7 мая 2010 г.
Оптимальные пределы инфильтрации 10-20 мм/сут, при которых создаются благоприятные ус- ловия по солевому и температурному режиму воды рисовых чеков, минерализация воды 1,2-1,4 г/л, температура - 21-230С и урожайность риса – 42,7-73,3 ц/га. При снижении инфильтрации до 5мм/сут и ниже увеличивается минерализация воды в рисовых чеках до 1,609 г/л и снижается уро- жайность риса до 30,1 ц/га (карта 7 чек 1), а при поступлении грунтовых вод в слой воды в рисовых чеках, отрицательной инфильтрации минерализация слоя воды увеличивается до 2,375 г/л, уро- жайность риса снижается до 13,5 ц/га (карта 6 чек 1). На чеках с инфильтрацией более 30 мм/сут минерализация слоя воды низкая 1,1996 г/л, температура низкая – 20,00С и урожайность не высо- кая 41,3 ц/га (карты 2,3 чеки 1). Для повышения урожайности риса на таких чеках необходимо уве- личить дозу вносимых минеральных удобрений на 30-35%, т.к. с инфильтрационным потоком из почвы выносятся не только соли, но и минеральные удобрения.
На рисунке 2 показано влияние величины инфильтрации воды из рисовых чеков на урожайность риса и зависимость урожайности риса от минерализации воды рисовых чеков - рисунок 2. Средняя урожайность риса по полю составила 43,2 ц/га, что вполне приемлемо для рисовищ третьего года посева риса, при этом в зависимости от величины инфильтрации воды из рисовых чеков урожай- ность изменяется от 73,3 ц/га, инфильтрация 10,5 мм/сут. до 13,5 ц/га инфильтрация минус 3,5 мм/сут.
На рисовом поле оросительная норма риса составила 23760 м3/га, при урожайности риса 43,2 ц/га, затраты воды на один центнер зерна риса составляют 645 м3/ц (таблица 1).
І – зона недостаточной, ІІ – зона оптимальной и ІІІ – зона повышенной инфильтрации Рисунок 2. Влияние величины инфильтрации слоя воды из рисовых чеков на урожайность риса
Рисунок 3. Зависимость урожайности риса от минерализации слоя воды в рисовых чеков
5
Таблица 1. Влияние величины инфильтрации воды из рисовых чеков на норму водопотребления и урожайность риса и затраты воды на один центнер зерна
№
п/п Фильтрация из рисовых чеков, мм/сут
Величина фильт- рации за ороси- тельный период,
см
Оросительная норма,
м3/га
Урожайность риса, ц/га
Затраты воды на один цент-
нер риса, м3/ц
1 10-15 111 26000 68,7 378
2 15-20 188 33900 64,9 522
3 Выше 20 256 40700 32,0 1271
4 Менее 5 24 18900 23,9 657
5 Менее 5, но со сменой воды в
рисовых чеках 38 25840 45,54 567
6 Выше 20 с внесением дополни- тельных удобрений 30% от нор-
мы 264 41500 41,3 1005
ЛИТЕРАТУРА
1. Рау А.Г., Калыбекова Е.М., Есмурзаева. А.К. Рекомендации по установлению параметров высокоэффективной рисо- вой оросительной системы на орошаемых землях Приаралья. – Алматы: КазНАУ, 2005-19с.
2. Рау А.Г. Водосбережение – основа высокоэффективного сельского хозяйства // Мелиорация и водное хозяйство. – 1995. - №1. – С.44-45.
Резюме
КҮРІШ АТЫЗДАРЫНАН БОЛАТЫН ИНФИЛЬТРАЦИЯ МӨЛШЕРІН ЕСКЕРЕ ОТЫРЫП КҮРІШ ӨНІМДІЛІГІНІҢ СТРУКТУРАЛЫҚ ЭЛЕМЕНТТЕРІНІҢ ТҮЗІЛУ ЕРЕКШЕЛІКТЕРІ
Қызылорда облысының күріш алқаптарында жүргізілген зерттеулердің нəтижесінде күріш атыздарынан болатын инфильтрация мөлшерін ескере отырып күріш өнімділігінің структуралық элементтерінің түзілу ерекшеліктері анықталынды. Алынған нəтижелер Сырдария ауданының егіс алқаптарының күріш егісітігінде пайдаланылды.
Алқаптардың инфильтрациялық қасиеттерін ескере отырып күрішті суарудың су үнемдеуші технологиясына ұсыныстар жасалынды.
Резюме
ОСОБЕННОСТЬ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ УРОЖАЙНОСТИ РИСА С УЧЕТОМ ВЕЛИЧИНЫ ИНФИЛЬТРАЦИИ ВОДЫ ИЗ РИСОВЫХ ЧЕКОВ
По результатам проведенных натурных исследований на рисовых полях Кызылординской области выявлены особен- ности формирования структурных элементов урожайности риса с учетом величины инфильтрации воды из рисовых че- ков. Полученные результаты были использованы при выращивании риса на полях Сырдарьинского района. Даны реко- мендации по водосберегающей технологии полива риса с учетом фильтрационных свойств полей.
Summary
FEATURE FORMATION OF STRUCTURAL ELEMENTS RICE YIELD TO THE VALUE OF WATER INFILTRATION FROM RICE VOUCHERS
The results of the field studies on the rice fields of Kyzylorda region revealed features of the formation of structural elements of the yield of rice to the value of water infiltration from rice paddies. The results were used for growing rice in the fields Syrdariа area. The recommendations for water-saving irrigation technologies, taking into account the rice fields of filtration properties.
Рау Алексей Григорьеви; доктор технических наук, профессор, академик НАН РК, Профессор кафедры «Водные ресурсы и мелиорация» КазНАУ, 262 81 33
Асанбеков Бакдаулет Абибауллаевич, кандидат технических наук, доцент кафедры «Водные ресурсы и мелиорация»
КазНАУ, 262 17 66
Есмурзаева Аида Кадирбаевна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры «Водные ресурсы и мелиорация» КазНАУ, 262 17 66
УДК 628.631.8
Б.А. БИРИМКУЛОВА
СИСТЕМНЫЙ МЕТОД ИЗУЧЕНИЯ ПОЧВЕННО-МЕЛИОРАТИВНЫХ ПРОЦЕССОВ НА ЛИМАНАХ ЦЕНТРАЛЬНОГО КАЗАХСТАНА
(Казахский национальный аграрный университет, г. Алматы)
Приведены полевые и лабораторные исследований для разработки и усовершенствования технологии за- топления и конструкции пойменных лиманов Центрального Казахстана.
Обобщение и анализ имеющихся материалов показывают, что при лиманном орошении происходит нарушение сложившегося веками водно-солевого и пищевого режима почв и изменение направленности и интенсивности движения общего потока органо-минеральных соединений и ухудшение экологической ситуации на орошаемых экосистемах. Данные процессы связаны с тем, что при затоплении лиманов происходят потери оросительных вод на инфильтрацию ниже корнеобитаемой толщи, подъем уровня грунтовых вод, вторичное засоление и осолонцевание почв, вымыв органических и питательных элементов. В результате происходит ухудшение почвенно-экологического состояния лиманных систем и снижение их продуктивности.
Это свидетельствует о том, что существующие теоретические и практические проработки не всегда обеспечивают почвенно-экологическое благополучие лиманных систем, так как они разработаны в основном для конкретных лиманов, имеющих свои особенности.
Следовательно, в условиях Казахстана, где лиманные системы характеризуются зональностью и разнообразием почвенно-климатических условий, не всегда обеспечивается надежное применение существующих теоретических и практических проработок. Например, в Северном и Центральном Казахстане, где продолжительность отрицательных температур 5 и более месяцев, а лиманное орошение развивается на землях с очень затрудненным подземным оттоком, существующие техно- логии и нормы затопления лиманов могут привести к засолению и осолонцеванию почв, вымыв органических веществ и питательных элементов из корнеобитаемой толщи. Поэтому в условиях Центрального Казахстана, где каштановые почвы, имеющие большие запасы органических ве- ществ и питательных элементов, необходимо разработать технологию и нормы затопления, а также усовершенствовать конструкцию лиманов, обеспечивающую снижение размеров норм и продол- жительность их затопления.
В сложившейся ситуации на землях лиманного орошения Центрального Казахстана первосте- пенное значение приобретают разработка экологически безопасных методов регулирования поч- венно-мелиоративных процессов в корнеобитаемом слое, которые позволяют регулировать интен- сивность и направление миграции органо-минеральных соединений в корнеобитаемой толще почв и обеспечит снижение затрат воды на инфильтрацию, улучшение экологической обстановки в зоне лиманного орошения.
Разработка методов регулирования почвенно-мелиоративных процессов в корнеобитаемой тол- ще диктуется тем, что в настоящее время, при совершенствовании и обосновании методов управ- ления водно-солевого и пищевого режимов почв и прогнозировании почвенно-экологического со- стояния орошаемых земель, а также конструкции лиманов, необходимо учитывать динамичность процессов миграции органо-минеральных соединений (влага, воднорастворимые соли, соли в твер- дой фазе, скорости сорбционных процессов, органические вещества и питательные элементы) при изменении технологии затопления лиманов. Это в конечном итоге позволяет надежно регулировать почвенно-мелиоративными процессами в зоне аэрации, установить размеры норм и продолжитель- ность затопления лиманов и усовершенствовать их конструкцию.
Изучая процессы миграции органо-минеральных соединений при различных нормах и продол- жительности затопления лиманов необходимо одновременно учитывать большое число плохо под- дающихся разграничению явлений, таких как диффузия, кинетика ионообменной сорбции, гидро- динамические процессы, миграции органических веществ, питательных элементов и массообмен и т. д. К решению этой задачи целесообразно подойти, используя идеи и методы многофакторного эксперимента, предусматривающего одновременное варьирование возможно большим числом пе-
7
ременных. Многофакторный эксперимент позволяет установить области применения разработан- ных конструкций лиманов.
При исследовании эколого-мелиоративных процессов в почвогрунтах нелегко установить роль каждого из компонентов в случае неадекватности результатов исследований. Поэтому для получе- ния адекватных материалов необходим системный подход к изучению почвенно-мелиоративных процессов.
Основные ключевые положения системного подхода, необходимые для изучения почвенно- мелиоративных процессов, сводятся к следующему:
1. Почвогрунты лиманных систем рассматриваем как единое целое.
2. За основу исследований принимается междисциплинарный синергетический подход, в кото- ром сочетаются современные теоретические и методические положения фундаментальных наук – физики, химии и математики, а также прикладных наук – мелиорации, почвоведения, гидрогеоло- гии и др.
3. Обработка материалов базируется на эффективных методах физико-математического моде- лирования, машинной имитации и их оптимизации.
Результаты полевых и лабораторных исследований являются базовым материалом для разработ- ки и усовершенствование технологии затопления и конструкции пойменных лиманов Центрально- го Казахстана.
ЛИТЕРАТУРА
1. Лиманное орошение //Под редакцией Шумакова Б.А. –М.: Колос, 1970.-207с.
2. Плюснин И.И. Мелиоративное почвоведение: Колос,1983,-318с.
Резюме
Орталық Қазақстанда жайылмалы көлтабандардың су басудың жəне конструкциясын жетілдірудің далалық жəне зертханалық нəтижелері көрсетілген.
Summary
In article are resulted field and laboratory researches for working out and improvement of technology of flooding and a design of inundated estuaries of the Central Kazakhstan.
УДК 621.431-004.67
Б.Х. АЗАМАТОВ, Х.М. ИЛЯМОВ
РЕМОНТ ГИЛЬЗ ЦИЛИНДРОВ
(Казахский национальный аграрный университет)
Проведены исследования по обоснованию этого метода для восстановления гильзы цилиндров двигателей автомобилей ГАЗ-53А и была установлена возможность их восстановления напеканием порошковым сплавом ПГ-СР2. При этом оказалось, что износостойкость восстановленных гильз цилиндров в 5 ... 8 раз выше серийных, а износ сопрягаемых поршневых колец не превысил износа колец, работавших в паре с серийными гильзами. Прочность сцепления покрытия с основой дос- тигла 10 МПа (20кгс/мм2) и обеспечивает надежную работу покрытия. По предварительным дан- ным можно ожидать увеличения ресурса капитально отремонтированных двигателей, при восста- новлении гильз указанным методом более чем в 2 раза.
Интенсивное развитие сельского хозяйства ведет к росту машинно-тракторного парка и соответ- ственно к увеличению затрат на эксплуатацию и ремонт техники. Эти затраты можно значительно уменьшить, если снизить стоимость ремонта машин за счет специализации и концентрации ре- монтного производства, механизации и автоматизации производственных процессов, повысить по- слеремонтный ресурс машин и снизить расход металла на изготовление запасных частей [1].
Примерно 60 % от стоимости ремонта машин составляют затраты на запасные части. Эти затра- ты можно уменьшить за счет более широкого использования восстановления деталей, себестои- мость которых не превышает 50...60% стоимости новых.
Однако при эксплуатации машинно-тракторного парка все еще имеет место значительные про- стои машин из-за низкого качества их ремонта. Нередко восстановленные детали выдерживают лишь половину ресурса новых, вместо положенных 80%. Oсобенно часто простой тракторов и ав- томобилей происходит из-за неисправности их двигателей. В большинстве случаев основной при- чиной отправки двигателей в ремонт является потеря их мощности, повышенный расход масла, топлива и дымление. Все эти неисправности вызываются в основном износом деталей цилиндро- поршневой группы. Наибольшей степени изнашивания в этой группе подвержены гильзы цилинд- ров, которые являются лимитирующими деталями, определяющие ресурс двигателя.
Исходя из функционального назначения, гильзы цилиндров относятся к главным элементам поршневых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и являются наиболее ответственной деталью цилиндропоршневой группы (ЦПГ) [1]. Стенки внутренней полости гильзы служат направляющи- ми для поршня при его перемещениях между крайними положениями и соприкасаются с пламенем и горячими газами, достигающими температуры 1500-2500 ºC (рис.1). В двигателе внутреннего сгорания детали цилиндро-поршневой группы работают в наиболее тяжелых условиях по сравне- нию с его другими парами трения. Но особо тяжелых условия работы для гильз цилиндров и ком- прессионных колец. Они работают в зоне высоких температур и давлении при резко изменяющих- ся (от нуля до максимума) скоростях перемещения кольца относительно гильзы. Зеркало гильзы цилиндра и сами кольца в процессе их работы подвергаются воздействию значительных ударных нагрузок, агрессивному воздействию кислот, имеющихся в топливе и масле, и, наконец, воздейст- вию весьма нагретых газов. Как правило, эти газы содержат сернистые соединения, водяные пары и ряд других примесей, при сгорании рабочей смеси в цилиндре, в центральной части его камеры сгорания температура может достигать 2073...2273K (1800...2000 ºC).
В результате происходит частичное выгорание смазки с трущихся поверхностей (зеркала ци- линдра), снижается вязкость масла, нарушается непрерывность масляной пленки. Величина давле- ния в надпоршневом пространстве, когда поршень находится в верхней мертвой точке, для четы- рехтактных карбюраторных двигателей достигает 250...300 кПa (25...30 кгс/см2) .
Газы из надпоршневого пространства через зазоры проникают за кольцо и прижимают его к зеркалу цилиндра. При этом, за первым кольцом давление газов в канавке поршня близко к
давлению в самой камере сгорания цилиндра, за вторым кольцом давление в канавке составляет уже примерно 0,3 от максимальной величины. Вследствие такого перепада давлений происходит выдувание масляной пленки с трущихся поверхностей.
При возвратно-поступательном движении поршня и его колец их скорость давления падает до нуля в верхней и нижней мертвых точках хода поршня и возрастает до максимума между ними. В момент изменения направления движения поршня, когда скорость его движения равна нулю, сила трения кольца с гильзой достигает своего максимального значения. Это приводит к тому, что тол- щина масляной пленки в сопрягаемой паре становится минимальной, а в отдельных местах даже происходит ее разрыв, и в верхней части цилиндра может иметь место работы трущейся пары "ци- линдр - поршневое кольцо " в условиях граничного, полусухого, а иногда и сухого трения.
Все вышеперечисленное вызывает повышенный износ пары "цилиндр - кольцо". При значи- тельном износе этой пары происходит прорыв газов в картер двигателя. В результате уменьшается степень сжатия и снижается индикаторная мощность двигателя. Прорывающиеся газы также ухудшают смазывающие свойства масел. Нарушается температурный режим и состояние сопряже- ния.
Заметная доля изнашивания пары "цилиндр - кольцо " приходится также на период пуска и прогрева холодного двигателя. В этот период происходит конденсация воды на стенках цилиндров и возможен их коррозионный износ.
Проведенный анализ показывает, что пара "гильза - кольцо " работает в весьма тяжелых усло- виях. А износ гильз цилиндров зависит в основном от температурного, скоростного, нагрузочного режимов работы двигателя, а также режима и состояния смазки и ряда других факторов[2].
9
Рисунок 1. Силы, действующие на детали ЦПГ
Ресурс двигателя, в первую очередь, зависит от износостойкости деталей цилиндропоршневой группы (ЦПГ), которые при капитальном ремонте двигателя заменяются на новые или восстанов- ленные. На рис.2 представлены виды изнашивания
Рисунок 2. Характерные виды изнашивания гильз цилиндров
Основным способом восстановления изношенных гильз цилиндров является расточка под ре- монтный размер. После растачивания на вертикальном алмазно-расточном станке или шлифования на специальном, бесцентровом внутришлифовальном станке гильзы хонингуют на вертикально- хонинговальном станке.
Однако такой метод влечет за собой снижение твердости внутренней поверхности и необходи- мость организации производства поршней и поршневых колец ремонтного размера.
Кроме основного способа восстановления внутренней поверхности гильз обработкой на ре- монтный размер, применяют вставку стальной ленты в предварительно расточенную часть гильз
(используется в ряде случаев и при изготовлении гильз), а также разработаны различные способы
наращивания изношенной поверхности гильз с последующей их механической обработкой. К та- ким способам относится электроконтактная приварка стальной ленты, разработан способ контакт- ной приварки стальной ленты к внутренней поверхности цилиндра. После приварки ленты реко- мендуется бесцентровое шлифование восстановленных гильз. Достоинством данного способа вос- становления является возможность неоднократного восстановления гильзы. К недостаткам можно отнести низкую производительность процесса.
При восстановлении внутренней поверхности гильз с помощью термопластического обжатия, изношенную гильзу устанавливают в матрицу и нагревают токами высокой частоты с помощью индуктора. Возникающие в материале гильзы температурные напряжения из-за ограничения воз- можности расширения в жесткой матрице приводят к пластическим деформациям в радиальном направлении, что и обеспечивает необходимую усадку гильз по внутреннему диаметру.[3].
В этих работах отмечается, что индукционный нагрев обеспечивает быстрый и равномерный подвод тепла к наплавляемому металлу по всей восстанавливаемой поверхности деталей.
Металл в расплавленном состоянии заливали в заранее подготовленную внутреннюю расточку быстро вращающейся гильзы, нагретой до температуры 1173К (9000С), и он сваривался с ее осно- вой. К недостаткам следует отнести раздельный нагрев наплавляемого материала и гильзы, кото- рый заметно усложняет процесс наплавки.
Целью другой работы было исследование возможности повышения износостойкости чугунных гильз тракторных деталей посредством центробежной индукционной наплавки самофлюсующими порошковыми материалами. Порошковый материал засыпали в расточку внутренней поверхности вращaющейся гильзы по месте ее максимального износа. Нагрев гильзы и порошка осуществлялся токами высокой частоты с применением внутреннего индуктора.
Однако вышеуказанный способ имеет существенные недостатки. Высокая температура, при ко- торой происходит наплавка, оказывает влияние на структуру наплавляемого чугуна. Из-за высо- кой температуры при вращении гильзы могут происходить также заметные ее деформации, кото- рые повлекут за собой дополнительные обработки по их устранению. И наконец, что весьма суще- ственно, при расплавлении рекомендуемый твердый сплав из-за своей чувствительности к пере- греву теряет ряд своих ценных свойств: после наплавки уменьшается его твердость и соответст- венно становится ниже износостойкость покрытия.
При восстановлении наружной поверхности гильз цилиндров необходимо, во-первых, устранить кавитационные разрушения и, во-вторых, износы посадочных поясков. В первом случае применя- ют покрытия на основе эпоксидных смол, а во втором используют наплавку посадочных поясков или приваривают заготовки из стальной ленты к пояскам гильзы отдельными кольцевыми швами.
Гильзы цилиндров двигателей автомобилей ГАЗ-53, ГАЗ-66 положено растачивать на три ре- монтных размера. Однако, в большинстве случаев, уже после двух расточек посадка износостойкой нирезистовой вставки настолько ослабевает, что расточку на третий ремонтный размер нельзя про- изводить - вставка проворачивается. По этой причине большое количество гильз цилиндров выбра- ковывается, резко увеличивается их потребление в виде запасных частей и возрастает стоимость ремонта.
Основными недостатками этого способа восстановления гильз являются:
1) снижение долговечности двигателя и соответственно уменьшения их ресурса на 50 %. Это
вызвано тем, что при растачивании снимается часть зеркального слоя внутренней поверхности гильз;
2) повышенный расход металла на изготовление гильз, чтобы обеспечить им необходимый запас прочности после расточки;
3) большой расход запасных деталей (поршневой), которые должны иметь не только номиналь-
ные, но и ремонтные размеры.
Несмотря на эти недостатки, данный способ является наиболее распространенным при восста- новлении гильз цилиндров. Это обусловлено тем, что при ремонте не требуется дополнительного материала. Процесс расточки является не сложным и не длительным.
Снижение затрат труда и расхода запасных частей можно получить за счет использования такой технологии восстановления гильз, при которой зазор в сопряжении "гильза - поршень" компенси- руется восстановлением гильз до номинального размера.
Анализ существующих способов восстановления гильз цилиндров применительно к восстанов- лению гильз с удаленной вставкой показал, что по ряду причин ни один из них не удовлетворяет сельскохозяйственное ремонтное производство. Для восстановления подобных гильз необходим такой способ, при котором можно было бы на место извлеченной вставки наносить покрытие с достаточно высокой износостойкостью и прирабатываемостью, хорошей прочностью его сцеп- ления с чугунной основой, удовлетворительной обрабатываемостью с минимальными деформа- циями гильзы в посадочных местах и др.
В настоящее время еще нет какого-либо эффективного способа восстановления подобных гильз и их чаще всего отправляют в переплавку, что, естественно, делает значительно дороже после- дующий ремонт двигателя, так как приходится использовать новые гильзы.
11
Из анализа существующих способов восстановления гильз цилиндров,[4] этим требованиям в основном отвечает способ центробежного индукционного напекания порошковых твердых сплавов.
Эти недостатки исключены в работах, в которых при центробежном способе нанесения покры- тия металлических порошков вместо наплавки применяются их термодиффузионное припекание.
Для получения покрытий на внутренних поверхностях втулок посредством припекания было раз- работано специальное устройство. Оно представляло собой узел вращения, в который устанавли- валась упрочняемая втулка. Нагрев втулки и порошкового материала производился наружным многовитковым индуктором, питаемым от высокочастотной установки. Полученное покрытие имело достаточно прочное сцепление с основой и было пористым, что улучшало условия смазки и работу сопрягаемой пары. При этом исходная структура и свойства припекаемого материала из- менялись незначительно. Однако при припекании получается несколько меньшая прочность сцеп- ления покрытия с основой, чем при наплавке.
В качестве напекаемого порошкового материaла использованы самофлюсующиеся порошки.
Наиболее распространенными являются три типа: ПГ-СР, СНГН и НПЧ. Из каждого типа были выбраны по одному материалу. При выборе материала учитывалась его стоимость. Твердость, об- рабатываемость и другие физико-механические свойства взяты из литературных источников. [5].
Химический состав самофлюсуюшихся металлических порошков выбраны для предварительных исследований.
При выборе материала для восстановления гильз цилиндров необходимо было учитывать усло- вия их работы, его физико-механические свойства при работе в паре с поршневыми кольцами. При этом необходимо было нанести такое покрытие, которое превосходило бы по износостойкости се- рийные гильзы, обладало хорошей прирабатываемостью и малой склонностью к задирам, имело достаточную прочность сцепления с металлической основой гильзы и возможность подвергать его механической обработке. Наконец, материал должен быть сравнительно недорогим. Все эти факто- ры и должны были определить выбор материала для восстановления гильз цилиндров.
Предварительно выбранные три материала по отдельным параметрам соответствовали предъяв- ляемым требованиям к покрытию. Для окончательного выбора одного материала были проведены исследования спекаемости порошка и припекаемости его к основе, обрабатываемости материала и др. Ряд физико-механических свойств сравнивали по литературным данным. [6].
Режимы спекания и напекания для каждого материала подбирались индивидуально. При подбо- ре режимов варьировали скорость нагрева, температуру, продолжительность нагрева и центробеж- ную силу давления порошков к основе (частота вращения гильзы). При этом добавились получения напеченного покрытия без трещин и с хорошей сцепляемостью с основой, особенно в месте сту- пенчатого перехода внутренней поверхности гильзы, где была вставка к основной поверхности.
Оценку спекаемости порошков и припекаемости их к основе определяли визуально по сколу гильзы. В первом приближении сцепляемость покрытия с основой считалась удовлетворительной, если их излом был монолитным. [7].
Обрабатываемость напекаемость материала при выборе материала увязывалась с его твердо- стью. Покрытия с высокой твердостью (СНГН-55) являются труднообрабатываемыми и тем самым возрастают затраты на восстановление деталей.
Выбор материала проводили, также учитывая стоимость порошкового материала. Например, сплав НПЧ-1 по своим свойствам немного отличается от сплава ПГ-СР2, но стоимость в два раза больше. Еще более дорогим является сплав СНГН-55.
Поэтому, исходя из предварительных опытов по определению сцепляемости и получения каче- ственного покрытия, а также с учетом твердости материала и его стоимости, в качестве его мате- риала для восстановления гильз цилиндров был выбран порошковый твердый сплав ПГ-СР2. Дан- ный материал удовлетворял требованиям, которые предъявляются к ремонтируемому изделию.
Восстановление гильз указанным материалом должно было обеспечить их нормальную работоспо- собность и повышенный ресурс.
ЛИТЕРАТУРА 1. Деграф Г.А. и др.
2. www.avtoslesar.ru
3. Бабичев М.А. «Методы определения напряжений в деталях машин» - АН СССР, 1955.
4. Бугачев В.Н. «Перспективы развития ремонта цилиндро-поршневой группы тракторных двигателей» - 1976.
5. Вологдин В.В., Кочергин Л.П. «Некоторые вопросы технологии наплавки автомобильных гильз. -1968.
6. Долецкий В.А. и др., «Увеличение ресурса машин технологическими методами» -1978.
7. Ваган А.В. «Повышение долговечности...» -1971
Резюме
Бұл мақалада цилиндр гильзаларының жұмыс жасалу жағдайлары, түрлері, тежеу себептерін анықтайтын жəне басқа да негізгі қозғағыш қорымен қатар қарастырылған. Абзалдық пен жетіспеушілік нұсқауымен байланысты түрлі саралау əдістері арқылы цилиндр гильзаларының ішкі беттерінің тежеуін қайта қалпына келтіру берілген. Қатты ұнтақты қорытпаны центрден тепкіш индукциялық еріту кезіндегі цилиндр гильзаларының ішкі беттеріне пайдалану ең тиімді əдісі болып ұсынылған.
Резюме
Метод центробежного индукционного напекания порошкового твердого сплава на внутренние поверхности цилиндрические деталей может быть использован как при восстановлении изношенной поверхности гильз цилиндров, так и при изготовлении новых.
Рассмотрены условия работы, виды и причины износа гильз цилиндров, которые определяют, наравне с другими ос- новными деталями, ресурс двигателя. Дан анализ различным методам восстановления изношенных внутренних поверх- ностей гильз цилиндров с указанием достоинств и недостатков. Предложен наиболее приемлемый способ центробежного индукционного напекания порошкового твердого сплава на внутренние поверхности гильз цилиндров.
Summary
REPAIR OF CYLINDER LINERS Azamatov B.Kh., Iliamov Kh.M.
The article deals with working conditions, types and causes of wear of cylinder liners, which determine, on a par with other major parts engine life. The analysis of various methods of restoring the worn inner surfaces of the cylinder liners, indicating the advantages and disadvantages. Is proposed the most appropriate way strikes the center of induction bake composition powder on the inner surface of the cylinder liners.
13
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
УДК 634.0.20(574.51)
С.Б. БАЙЗАКОВ., Ж.Н. ТОКТАСЫНОВ., А.А. ТЛЕНОВ
ЛЕСОПОЛЬЗОВАНИЕ В КАЗАХСТАНЕ:
ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
(Казахский национальный аграрный университет)
Впервые за период, прошедший после принятия Лесного кодекса РК (2003 г.), где лесопользование раз- решено осуществлять на новой основе (за плату, в порядке долгосрочной и краткосрочной аренды), проана- лизировано состояние его организации в республике. Установлено, что в его общем объеме пока доля недре- весных ресурсов и прижизненного лесопользования не превышает 15 % всей переданной для этой цели пло- щади и поступившей в бюджет суммы лесного дохода по республике в целом. Выявлены основные пробле- мы и определены перспективные направления его развития и расширения.
Введение. В странах с рыночной экономикой лесное хозяйство все более наполняется коммер- ческими видами деятельности, охватывающими как основные процессы лесовыращивания с лесо- заготовками, так и освоение разнообразных ресурсов, продуктов и полезностей леса, которое в обобщенном виде называется лесопользованием.
Рыночные отношения к лесопользованию становятся привычными и в нашей стране, так как это единственный путь повышения эффективности, роли и места лесного хозяйства в социально- экономическом развитии страны. Правовые его основы отражены в Лесном кодексе РК [1], по ко- торому объектами лесопользования потенциально могут стать (рис. 1):
- лесные ресурсы, состоящие из запасов древесины, живицы и древесных соков, второстепенных древесных ресурсов (кора, ветви, пни, корни, листья и почки деревьев и кустарников), дикорас- тущих плодов, орехов, грибов, ягод, лекарственных растений и технического сырья, иных про- дуктов растительного и животного происхождения, находящихся, накапливаемых и добываемых в лесном фонде;
- полезные свойства леса в виде его экологических и социально значимых функций, характер- ных для него в растущем состоянии (выделение кислорода, поглощение углекислого газа, предо- хранение почв от водной и ветровой эрозии, перевод поверхностного стока вод во внутрипочвен- ный, рекреационные, бальнеологические и климаторегулирующие свойства).
Соответственно этому в государственном лесном фонде могут осуществляться:
- заготовка живицы, древесных соков;
- заготовка второстепенных древесных ресурсов (кора, ветви, пни, корни, листья, почки);
- побочные лесные пользования (сенокошение, пастьба скота, мараловодство, звероводство, размещение ульев и пасек, огородничество, бахчеводство и выращивание иных сельскохозяйст- венных культур, заготовка и сбор лекарственных растений и технического сырья, дикорастущих плодов, орехов, грибов, ягод и других пищевых продуктов, мха, лесной подстилки и опавших ли- стьев, камыша);
- пользование участками государственного лесного фонда для нужд охотничьего хозяйства;
- пользование участками государственного лесного фонда для научно-исследовательских целей;
- пользование участками государственного лесного фонда для культурно-оздоровительных, рек- реационных, туристических и спортивных целей.
В принципе Лесной кодекс РК разрешает вести лесопользование по одному или нескольким их видам в долгосрочном и краткосрочном порядках (рис. 2).
Долгосрочное лесопользование предоставляется на срок от 10 до 49 лет на основе тендера и заклю- ченного по его результатам договора [2]. Оно из вышеуказанного перечня видов
