Dinara Iskakova

Gate-valve repair decisions may rely on numerical and tribological datasets generated at different scales. Combining them can produce unsupported claims when wear results are reported only as ranges. This study introduces a reproducible screening procedure and demonstrates it with previously published results for Grade 20 steel with and without Sv-10Kh17T (ER430Ti) hardfacing. For each lower-is-better wear metric, an interval improvement factor was calculated from untreated and hardfaced ranges; strict dominance required the conservative lower bound to exceed unity. The tribological screen was combined with component-level stress and displacement ratios and an evidence-sufficiency grade. For dry contact, the improvement-factor intervals were 1.67–4.00 for mass loss and 1.60–4.00 for wear depth. In distilled water, the corresponding intervals were 1.50–5.00 and 1.25–4.00. For HOCUT 795 H-eu, both lower bounds equaled 1.00; thus, the range-only data did not establish strict dominance. The component-scale stress ratio after hardfacing was 0.895 for the water load case, 1.039 for steam, and 1.114 for petroleum products. The procedure classifies the hardfacing as eligible for validation under dry and aqueous laboratory conditions, but not as qualified for deployment because allowable-stress verification, mesh convergence, interface validation, and replicate-level wear statistics are unavailable. The rule separates reduced material removal from structural admissibility and service-life claims.

Loss of tightness of the sealing surfaces of pipe fittings is one of the most common causes of pipeline failures. The most loaded valve assembly is the wedge gate, which operates under harsh conditions of tribological wedge–saddle contact with significant pressure drops and intense flow dynamics. When the wedge is planted and moving, local stresses on the sealing chamfers can exceed the yield strength of the material, causing adhesive setting, scuffing, and intense plastic shear of the surface layer. The additional effect of hydrodynamic factors of the working environment – cavitation and waterjet erosion – significantly accelerates the destruction of the microstructure of structural steels and surfacing materials. Timely prevention of node failure requires a comprehensive analysis of the processes in the contact area, combining numerical modeling with metallographic studies. Joint numerical modeling makes it possible to determine with high accuracy the location of the zones of maximum equivalent stresses according to Mises, taking into account the physical and mechanical properties of the working medium. A comparison of the calculated stress concentration zones with metallography data and microhardness profiles reveals the physical nature of corrosion-mechanical and erosive wear. Thus, pitting corrosion and cavitation destruction prevail in the aquatic environment; high-speed gas flows provoke intense erosive wear; and viscous petroleum products change the distribution of the lubricating layer and contact pressure. The formation of wear-resistant surface layers through corrosion resistant surfacing and surface plastic deformation reduces the destruction of the microstructure and prevents the nucleation of microcracks. A reasonable choice of the geometry of the contact pair and the technological parameters of hardening ensures that the required sealing class of the gate according to GOST 9544-2015 is maintained throughout the entire standard service life of the valve. Keywords: wedge gate, tribo-tension, contact interaction, stress-strain state, microstructure, microhardness, working medium, computer modeling.

Данная статья посвящена разработанному новому металлорежущему инструменту – резцовой сборной развёртке с регулируемыми безвершинными зубьями по винтовой линии и грязевыми канавками обеспечивающей более высокую точность, стойкость и качество обрабатываемой поверхности, новизна конструкции подтверждена патентом на полезную модель. В новом инструменте предусмотрены: регулирование зубьев-резцов перемещением в осевом направлении Δ – величина смещения зубьев-резцов для увеличения диаметра под заточку и грязевые канавки на корпусе развёртки для предотвращения усиленного износа и задиров направляющих; зубья-резцы развёртки, установленные в пазы со смещением, друг относительно друга вдоль оси, где первый зуб-резец развёртки работает как расточной резец, а остальные зубья-резцы по винтовой линии калибруют отверстие; с целью увеличения срока службы зубьев-резцов их основание и пазы выполняют под некоторым углом ε и θ, для возможности компенсации потери размера резца по высоте, настройка на заданный размер выполняется микрометрической гайкой-лимбом. Для исключения сдвига зубьев-резцов в осевом направлении от сил резания предусмотрены: разрезное кольцо, состоящее из двух частей, передние и задние продольные упорные пластины. За счёт изменения условий работы направляющих элементов и конструкции путём выполнения грязевых канавок и регулирования зубьев-резцов увеличивается износостойкость, улучшается качество обработанной поверхности как следствие улучшения центрирования развёртки в отверстии, продлевают срок службы резцов и снижают себестоимость обработки. Ключевые слова: развёртка, металлорежущий инструмент, безвершинные зубья, точность, стойкость, шероховатость.

В статье представлено экспериментальное исследование влияния наплавки сварочной проволокой Св10Х17Т на трибологические свойства стальных образцов. Актуальность работы связана с необходимостью повышения ресурса деталей, работающих в условиях трения, при этом снижения затрат на их обслуживание и ремонт. Авторами проведены комплексные лабораторные испытания с использованием различных условий: сухое трение, трение в водной и маслосодержащей средах. В ходе эксперимента измерялись коэффициент трения, момент трения, температура в зоне контакта, потеря массы, глубина износа, микротвёрдость поверхности до и после испытаний, а также шероховатость. Установлено, что наплавка улучшает износостойкость, снижает силу трения и повышает микротвёрдость поверхности, особенно в условиях длительного контакта без смазки. Микроструктурный анализ подтвердил формирование устойчивого наклёпанного слоя с деформационным упрочнением и частичной термообработкой. Полученные результаты показывают, что наплавка позволяет восстановить или даже улучшить первоначальные свойства материалов, обеспечивая более длительный срок службы. Работа имеет практическую ценность и может быть использована в сфере машиностроения и технического обслуживания оборудования, включая ремонт турбин, редукторов, подшипников, зубчатых передач и других узлов. Ключевые слова: наплавка, износостойкость, микротвёрдость, трение, машиностроение.

This article focused on improving the quality of hole machining using a new design of a metal-cutting tool, referred as reamer-broach. Before conducting experimental studies, fixtures were designed, a turning and screw-cutting machine was tested for geometric accuracy, and methods for evaluating the quality of the processed surface were developed. A full-factorial experiment of the 22 type was conducted to determine the influence of technological factors (rotation speed, supply) on hole accuracy, roughness, and shape deviations when machining with both a machine reamer and a reamer-broach. Additionally, an analysis of the microstructure of hole surface was performed, to prove the machinability of the material. The results indicated that an increase in feed led to an increase in the radial forces, a stabilized tool position, and a decrease in hole breakdown. An increase in rotation frequency resulted in the rise of hole breakdown as well as in an increase in surface roughness. These findings demonstrated an increase in accuracy by 1-2 quality grades compared to machine reamer and a decrease in surface roughness by 1-2 grades when processing holes using a reamer-broach.

Currently, scientific and technological progress is associated with the increasing importance of manufacturing technology in the creation of new products. The constant increase in the range of manufactured products, shortening the time for changing production facilities, increasing the complexity of part designs, and increasing the requirements for accuracy and surface quality implies an increase in the volume of blade processing operations, among which hole processing operations occupy a particularly prominent place. This article is devoted to optimizing machining operations to ensure that the finished part is of the required quality at a minimum cost of processing. The effectiveness and expediency of the widespread use of scientifically based optimization methods for the analysis and processing of information, in particular, for the research and optimization of various technological processes of metalworking, is shown. An increase in the efficiency of the hole processing process with a chisel assembly with a rigid attachment without vertex teeth was achieved using a mathematical model solved graphically. Technical limitations have been selected and calculated, and a graphical representation of the machining process with a chisel assembly with without vertex teeth for structural steel (Steel 45) has been constructed. Optimal modes (rotation speed and feed rate) of hole processing have been determined, taking into account all technological, structural, organizational and production conditions. Keywords: reamer, cutting, strength, precision, rigidity, roughness, feed, rotation speed.

В данной статье отражено исследование нестабильно-деформированного состояния трубной запорной арматуры, в частности клиновых задвижек, которые используются для управления потоками различных сред в трубопроводных системах. В работе приведены особенности эксплуатации запорной арматуры, принцип действия задвижки, материалы для ее изготовления, методы измерения изностостойкости и надежности. Также описаны преимущества и недостатки клиновых задвижек. Многообразие условий эксплуатаций, высокая потребность в надежности и долговечности, а также конструктивные отличия задвижек усложняют подбор оптимального оборудования для конкретных рабочих условий. Сделан акцент на необходимости учитывать реальные эксплуатационные параметр – такие как скорость потока, температура транспортируемой среды и положение клина – в процессе проектирования и расчета прочности. Основное внимание уделяется вопросам наплавки, твердым износостойким материалам, а также устойчивости к повреждениям уплотнительных поверхностей. Экспериментальная часть исследования включает в себя проведение наплавки Св-10Х17Т в среде защитных газов и наблюдение механических свойств наплавленного слоя. В ходе проведенных расчетов получены результаты подтверждения эффективности наплавки в повышении стойкости арматуры к износу и устойчивости к кавитационным воздействиям, что особенно важно для условий эксплуатации в агрессивных средах. Ключевые слова: трубопроводная арматура, клиновая задвижка, наплавка, износостойкость, моделирование, напряженно-деформированное состояние.

The restoration of worn parts is an important aspect in the field of machine repair and maintenance of machinery. It allows you to significantly reduce repair costs and is a priority issue in the development of a machine maintenance and repair system. The main causes of performance loss products are abrasive wear, fatigue breakdowns, corrosion and other types of destruction. When choosing a recovery method, the type of coupling, types of friction and operating conditions of the machines are important factors. An increase in wear resistance can be achieved by changing the chemical composition of the material, mechanical influences and the application of wear-resistant coatings.