Характеристика направления

На современном этапе развития науки и техники для создания различных конструкций машин и механизмов, а так же их ремонта и восстановления, требуется применять инновационные материалы и покрытия, обладающие высокими физико-механическими свойствами, которые способны противостоять изнашиванию при различных режимах работы узлов трения и применяемых агрессивных сред.  Для того чтобы из существующих материалов или методов нанесения покрытий выбрать наиболее рациональный, необходимо правильно оценить как сами материалы или покрытия, так и применимость их для изготовления, упрочнения или восстановления конкретных деталей и рабочих органов.

В этой связи формулируется направление исследований: научное обоснование и разработка технологий, технических средств, новых конструкционных и композитных материалов, мелко- и нанодисперсных функциональных металлопокрытий, обеспечивающих повышение износостойкости и долговечности деталей и рабочих органов сельхозмашин.

Приоритетными работами научного направления «Конструкционные материалы и нано-структурированные функциональные покрытия для сельскохозяйственной техники и оборудования» являются работы, связанные с разработкой методов и средств повышения надежности сельскохозяйственной техники с применением инновационных материалов и нанотехнологий, в том числе:

- разработка новых конструкционных материалов и нано-структурированных функциональных покрытий,

- разработка интеллектуальных технологий и оборудования для управления формированием покрытий с программируемыми свойствами, в том числе аддитивных технологий,

- разработка методов и средств повышения износостойкости и долговечности деталей машин и рабочих органов сельскохозяйственной техники,

- автоматизация и роботизация процессов формирования покрытий и создание роботизированных комплексов.

Экспериментальная база

Экспериментальные исследования разработок научного направления обеспечены современной исследовательской базой, которая создана в рамках ФГБНУ ФНАЦ ВИМ в виде Центра коллективного пользования  «Наноцентр», оснащенного современным исследовательским оборудованием для проведения работ в области материалографических, триботехнических исследований, исследования структуры и свойств конструкционных материалов и наноматериалов.

Для разработки инновационных технологий ФНАЦ ВИМ располагает  современным научным и экспериментальным оборудованием, различными диагностическими и контрольно-измерительными приборами, функционируют экспериментальные участки по различным методам формирования покрытий и упрочнения материалов. 

Подразделения научного направления

Научное направление представляют разработки коллективов:  отдела «разработки технологий и мультифункциональных покрытий деталей сельскохозяйственной техники» (заведующий отделом – д.т.н. Денисов В.А.) и Центра коллективного пользования «Наноцентр» (руководитель ЦКП «Наноцентр» - к.т.н. Задорожний Р.Н.).

В состав научно-исследовательских подразделений отдела «разработки технологий и мультифункциональных покрытий деталей сельскохозяйственной техники» входят:

- лаборатория микродугового оксидирования и газотермического напыления функциональных поверхностей сельскохозяйственной техники (заведующий лабораторией – к.т.н. Чавдаров Анатолий Валентинович),

- лаборатория электродуговых методов наплавки для упрочнения и восстановления деталей и рабочих органов сельскохозяйственных машин (заведующий лабораторией – к.т.н. Слинко Дмитрий Борисович),

- лаборатория электроискровых и термодиффузионных процессов (заведующий лабораторией – к.т.н. Иванов Валерий Игоревич),

- лаборатория перспективных материалов – Лопатина Ю.А. 

Научно-техническое сотрудничество

Уровень разработок научного направления во многом обоснован тесным сотрудничеством с ВУЗами: Челябинским ГАУ,  Мордовским ГУ им. Н.П. Огарева, Башкирским ГАУ, Брянской ГСХА, МГАУ им. В.П. Горячкина, МГТУ им. Н.Э. Баумана, РХТУ им. Д.И. Менделеева и др. Также ФНАЦ ВИМ осуществляет научно-техническое сотрудничество с ИМАШ РАН, НПО ЦНИИТМАШ, Институтом материаловедения ДО РАН г. Хабаровск, ЗАО «Плакарт», ИМЕТ РАН им. Байкова, ЗАО «Концерн Наноиндустрия», Ассоциацией «Росагромаш» и др.

Активно развивается международное научно-техническое сотрудничество в области восстановления и упрочнения деталей, ремонта техники, в образовательной деятельности, в реализации совместных проектов с  фирмами LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co. KG Saarbrücken и «AMAZONE» (Германия), с немецкой академией сельского хозяйства «DEULA-Nienburg», Институтом физических проблем ИПФ АН Молдовы, Эстонским университетом естественных наук, ННЦ «Институт механизации и электрификации сельского хозяйства» Украинской академии аграрных наук и другими организациями.

Подразделения научного направления активно занимаются внедрением своих разработок на предприятиях агропромышленного комплекса и других отраслей, участвуют в различных международных выставках, представляя инновационные разработки. 

  Ключевые публикации

1. Черноиванов, В.И. Организация и технология восстановления деталей машин / В.И. Черноиванов, В.П. Лялякин // Москва, 2003, (2-е издание, дополненное и переработанное).

2. Черноиванов, В.И. Восстановление деталей машин / В.И. Черноиванов, И.Г. Голубев // Москва, 2010.

3. Чавдаров, А.В. Новое российское автоматическое оборудование для сварки внутреннего корневого шва обечаек [Текст] / А.В. Чавдаров, В.П. Лялякин, Д.И. Скоропупов, П.Н. Першин, Д.А. Милованов, А.Н. Антипин // Технология машиностроения. – 2018. - №4. – С44-46

4. Верхотуров, А.Д. Электродные материалы при ЭИЛ: влияние на эрозию и свойства легированного слоя и критерии оценки эффективности / А.Д. Верхотуров, Иванов В.И., Прядко Л.Ф., Коневцов Л.А. // Труды ГОСНИТИ, т.131, 2018, с. 209-222.

5. Матюшкин, Б.А. Роль электродуговой металлизации в технологии восстановления деталей АПК [Текст] / Б.А. Матюшкин, А.В. Чавдаров, В.И. Денисов, А.А. Толкачев // Сварочное производство. – 2018. - №5. – С.48-52

6. Аулов, В.Ф. Влияние легирования бором на структуру сварочных швов для стали 65Г / В.Ф. Аулов, А.В. Ишков, В.В. Иванайский, В.П. Лялякин, Н.Т. Кривочуров // Сварочное производство.- 2018.-№ 5, с. 38-42.

7.  Лялякин, В.П.   Частично механизированная сварка (наплавка) плавлением /  В.П. Лялякин, Д.Б. Слинко. – М: Издательский центр «Академия» 2018 -192 с.

8.  Formation of Hardening Coatings for Working Elements of Agricultural Machines When Combining the High-Frequency  Heating and High-Temperature Synthesis of the Materials ISSN 1068-3674, Russian Agri cultural Sciences, 2018, Vol. 44, No. 2, pp. 195–200. © Allerton Press, Inc., 2018  Original Russian Text © S.L. Silyakov, V.F., Aulov, V.I. Yukhvid, 2018, published in Rossiiskaya Sel’skokho zyaistvennaya Nauka, 2018, No. 1, pp. 63–69.

9. Иванов, В.И. Автоматизация процесса ЭИЛ на примере установки 4D [Текст] / В. И.  Иванов, А. Ю. Костюков,  А. В.  Чавдаров // Труды ГОСНИТИ. - 2018. -Том 130. - С.190-194

10. Кириллов, К.И. К вопросу о выборе технологии восстановления работоспособности режущего инструмента тунелепроходческих механизированных комплексов / К.И. Кириллов, Д.Б. Слинко // Труды ГОСНИТИ. – т.130. – С. 249-252

11. Иванов, В.И. Об использовании и развитии метода электроискрового легирования в России // Труды ГОСНИТИ.- т.130, 2018, с. 196-207.

12. Денисов, В.А. Восстановление коренных опор блока цилиндров двигателя КамАЗ-740 / В.А. Денисов, А.В. Котин, В.В. Салмин //Труды ГОСНИТИ, т.129, 2017, с.208-211.

13. Задорожний, Р.Н. Исследование свойств металлических порошков, полученных их отходов твердых сплавов электроэрозионным диспергированием / Р.Н. Задорожний, И.В. Романов, И.А. Шемберев // Труды ГОСНИТИ, т.130, 2018.

14.  Solovev, S.A. Special features of pulsed arc welding of titanium / S.A. Solovev , V.I. Denisov, B.A. Matyushkin, A.A.Tolkachev // Welding International. - 2017. - Т. 31. -  P. 959-963

15. Матюшкин, Б.А. Формирование гибких тонкостенных деталей с поперечными гофрами./ Б.А. Матюшкин, А.В. Чавдаров, В.И. Денисов, А.А. Толкачев//  Технология машиностроения.- №5 (179). - 2017.- С.21-23.

16. Толкачев, А.А. Повышение износостойкости гильз цилиндров дизельных двигателей. / Толкачев А.А., В.И. Денисов, Б.А. Матюшкин.// Технология машиностроения, №4 (178) – 2017.- С. 33 – 36

17. Матюшкин, Б.А. Регулируемое изменение процентного содержания элементов в рабочем слое при восстановлении деталей электродуговой металлизацией / Б.А. Матюшкин, В.И. Денисов, А.А. Толкачев // Труды ГОСНИТИ.- Т. 127. С. 166-170

18.  Чавдаров, А.В. Анализ рынка МДО-продукции в России и за рубежом./ А.В. Чавдаров, В.П. Лялякин, Д.А. Милонов, С.Н. Артамонов // Технология машиностроения. 2017. № 6. С. 64-67.

19. Слинко Д.Б. Восстановительная наплавка балансиров гусеничной техники /Д.Б.Слинко, В.А.Павлов, А.В.Еремин// Труды ГОСНИТИ (AGRIS). М., 2017. – Т.126. – С.128-136. 

20. Слинко, Д.Б. Использование дуговой наплавки при упрочнении рабочих органов сельскохозяйственных машин / Д.Б.Слинко, Л.Д. Варламова, Д.М.Некрасов, Н.Э.Митрофанов // Сельскохозяйственная техника: обслуживание и ремонт. – 2017. – №2. – С.21-26.

21. Ожегов Н.М. Повышение качества формирования покрытий плазменно-порошковой наплавкой / Н.М.Ожегов, Д.Б.Слинко // Ремонт. Восстановление.Модернизация. – 2017.  №3. С.34-38.

22.  Митрофанов, Н.Э. Упрочнение лемехов почвообрабатывающих машин дуговой наплавкой твердыми сплавами / Н.Э. Митрофанов, Д.Б. Слинко // Труды ГОСНИТИ. М., 2017. – Т.128. – С.67-71. 

23. Павлов В.А. Использование плазменной дуги при восстановлении балансиров / В.А. Павлов, Д.Б. Слинко // Труды ГОСНИТИ. М., 2017. – Т.128. – С.106-111.

24. Лялякин, В.П. Скоростное ТВЧ борирование для упрочнения пальцев гусениц тракторов  / В.П. Лялякин,  В. Ф. Аулов, А.В.  Ишков и др. // Технология машиностроения. – 2017. № 1 (175). – С. 40-45.

25. Иванов, В.И. Об эрозионной составляющей процесса формирования измененного поверхностного слоя на катоде при электроискровом легировании / В.И. Иванов // Упрочняющие технологии и покрытия. – 2017. - № 6. – С. 264-268.

26. Денисов, В.А, Задорожний, Р.Н. Оценка эксплуатационной надежности восстановленных деталей по результатам ускоренных стендовых испытаний [Текст] / В.А. Денисов, Р.Н. Задорожний  // Тр. ГОСНИТИ. – 2017. – т.127. – С. 160-165

27. Денисов, В.А., Рещиков, Е.О. Модернизация установки для проведения испытаний материалов на изнашивание при фреттинг-коррозии [Текст] / В.А. Денисов, Е.О. Рещиков // Тр. ГОСНИТИ. – 2017. – т.128. – С. 36-39.

28. Чавдаров, А.В. Особенности комплектования автоматических сварочных комплексов / А.В. Чавдаров, В.П. Лялякин, Д.И. Скоропупов // Сварочное производство.- №2. - 2017.- С. 39-44

29. Матюшкин, Б.А. Технологические особенности электродуговой металлизации в отраслях АПК / Б.А. Матюшкин, В.И. Денисов, А.А. Толкачев // Сварочное производство.- №12.- 2016. - С. 46-51.

30. Соловьёв, С.А. Технологические особенности сварки титана импульсной дугой / С.А. Соловьёв, А.А. Толкачев, В.И. Денисов, Б.А. Матюшкин // Сварочное производство.- №3.- 2017. - С. 3-8.

31. Чавдаров, А.В. Опыт сварки варочных сосудов без прихватки./ А.В. Чавдаров, В.П., Лялякин,  Д.И. Скоропупов,  П.Н. Першин, Д.А. Милованов // Сварочное производство №8 – 2017,  с. 39 – 41

32.  Матюшкин, Б.А. Расчётное обоснование применения скорости звука воздушного потока в условиях электродуговой металлизации/Б.А. Матюшкин, В.И. Денисов, А.А. Толкачев, М.М. Мосолов//Сварочное производство, №8 – 2017,  с. 26 – 29

33. Ожегов, Н.М. Особенности нанесения тонкослойных покрытий плазменно-порошковой наплавкой стационарной и импульсной дугой / Н.М. Ожегов, В.П. Лялякин, Д.Б. Слинко // Сварочное производство. – 2017. - №10. – С.28-33.

34.  Formation of Thick Layer Electro-Spark Coatings for Restoring Worn-Out Parts of Power Hydraulic Cylinders / S.A. Velichko, P.V. Senin, V.I. Ivanov, P.V. Chumakov // Surface Engineering and Applied Electrochemistry. – 2017. - Vol. 53, №2. - Р. 116–123.

35. Ivanov, V.I. The Development of Criteria for Evaluating the Effectiveness of the Surface Layer Formation and Its Properties in the Process of Electrospark Alloying. Part I. The State of the Issue. Kinetic and Functional Criteria of the Efficiency of a Doped Layer’s Formation / V.I. Ivanov, A.D. Verkhoturov, L.A. Konevtsov // Surface Engineering and Applied Electrochemistry. – 2017. - Vol. 53, №3. - Р. 218–223.

36. Ivanov, V.I. Improving the efficiency of electrospark treatment of metallic surfaces by combining the method with other methods / V.I. Ivanov, V.P. Lyalyakin // Welding International. – 2017. - Vol. 31, №2. – Р. 157–160.

37. Analysis of electric pulsed processes in electrospark treatment of metallic surfaces in a gas medium / V.I. Ivanov, S.A. Solovev, S.A. Velichko, D.A. Ignatkov // Welding International. – 2017. - Vol. 31, №4. – Р. 312–319.

38. Чавдаров, А.В. Особенности комплектования автоматических сварочных комплексов / А.В. Чавдаров, В.П. Лялякин, Д.И. Скоропупов // Сварочное производство. – 2017. - № 2. – С. 39-44.

39.  Иванов, В..И. Причины ограничения толщины электроискровых покрытий и методы ее увеличения. Состояние вопроса / В.И. Иванов // Сварочное производство. – 2017. № 3. – С. 41-48.

40. Иванов, В.И. Электроискровые покрытия: классификация по технологическим признакам / В.И. Иванов // Сварочное производство. 2017. - № 11. – С. 50-53.

41. Лялякин, В.П. Особенности нанесения тонкослойных покрытий плазменно-порошковой наплавкой // Сварочное производство. 2017. - № 10. – С.28-34.

42. Аулов, В.Ф. Износ пальцев гусениц сельскохозяйственных тракторов / В.Ф. Аулов, В.П. Лялякин,  А.В. Ишков и др. // Аграрная наука - сельскому хозяйству: сборник статей (в 3 кн.). Тип. Алтайского государственного аграрного университета. 2017. Кн.3. - С. 13-16.

43. Аулов, В.Ф. Разработка конструкции и технологии нанесения упрочняющего покрытия пальцев гусениц сельскохозяйственных тракторов / В.Ф. Аулов,  В.П. Лялякин,  А.В. Ишков и др. // Аграрная наука - сельскому хозяйству: сборник статей (в 3 кн.). Тип. Алтайского государственного аграрного университета. 2017. Кн. 3. - С. 16-18.

44. Лялякин, В.П. Перспективы восстановления деталей с/х техники / Труды Росинформагротех. – 2017. С. 473-477.

45.  Лялякин, В.П. Восстанавливать детали выгодно / Актуальный агросистемы. – 2017. № 10. С. 16-17.

46. Денисов, В.А. Прогнозирование ресурса восстановленных деталей двигателя. Часть 4. Оценка работоспособности восстановленных деталей по критерию задиростойкости / В.А. Денисов // Ремонт, восстановление, модернизация.- 2015.- №3.- С.44-46.

47. Денисов, В.А. Особенности технологии восстановления корпуса масляного насоса дизеля Caterpillar газодинамическим напылением / В.П. Лялякин, А.Ю. Костюков, В.А. Денисов // Сварочное производство.- 2015.- № 1.- С.27-29.

48. Денисов, В.А. Прогнозирование ресурса восстановленных деталей двигателя. Часть 3. Оценка остаточного ресурса восстановленных деталей по критерию сопротивления усталости на примере коленчатого вала / В.А. Денисов // Ремонт, восстановление, модернизация.- 2014.- №12.- С.30-33.

49. Денисов, В.А. Прогнозирование ресурса восстановленных деталей двигателя. Часть 2. Оценка сопротивления усталости деталей по результатам ускоренных стендовых испытаний / В.А. Денисов // Ремонт, восстановление, модернизация.- 2014.- №9.- С.41-44.

50. Денисов, В.А. Прогнозирование ресурса восстановленных деталей двигателя. Часть 1. Моделирование работоспособности восстановленной детали двигателя / В.А. Денисов //Ремонт, восстановление, модернизация.- 2014.- №8.- С. 42-44.

51. Денисов, В.А. Обобщение результатов ускоренных стендовых испытаний на усталость стальных и чугунных коленчатых валов автотракторных двигателей разных исследователей / В.А. Денисов // Труды ГОСНИТИ.- 2014.- Т.117.- № 2. – С. 235-238.

52. Бурумкулов, Ф.Х. Современные электроискровые технологии восстановления деталей / Ф.Х. Бурумкулов, С.А. Величко, В.А. Денисов, Р.Н. Задорожний, П.А. Ионов // Достижения науки и техники АПК.- 2009.- №10.- С.49-52.

Полученные патенты и свидетельства

1. Патент на полезную модель № 174407 от 07.04.2017. Корпус плуга Ожегов Н.М., Капошко Д.А., Ковалев В.В., Соловьев С.А., Слинко Д.Б., Кабанова Л.Н., 2017.

2. Патент на полезную модель № 174406 от 12.10.2017. Почвообрабатывающий сферический диск Ожегов Н.М., Соловьев С.А., Слинко Д.Б., Ружьев В.А., 2017.

3. Патент на изобретение № 2616694 от 18.04.2017. Способ электроискрового нанесения покрытий и устройство для его осуществления Гришко Д.А., Иванов В.И., Герман О.Ю., Соловьев С.А., Лялякин В.П., Канунникова Т.В., 2015.

4. Патент на изобретение № 2619412 от 15.05.2017. Устройство для электроискровой обработки поверхности Гришко Д.А., Иванов В.И., Соловьев Р.Ю., Никитенков В.Н., 2016.

5. Патент РФ на изобретение № 2622691 от 19.06.2017. Рабочий орган для безотвальной обработки почвы Соловьев С.А., Слинко Д.Б., Лялякин В.П., Ожегов Н.М., Воронин А.А., Кабанова Л.Н., 2017.

6. Патент на изобретение № 2632308 от 03.10.2017. Устройство для вращения и перемещения трубы Соловьев С.А., Денисов В.И., Матюшкин Б.А., Толкачев А.А., Чавдаров А.В., 2017.

7. Патент на изобретение № 2639258 от 20.12.2017. Способ получения лигатуры для борирования стали Аулов В.Ф., Соловьев Р.Ю., Ишков А.В., Иванайский В.В., Кривочуров Н.Т., Иванайский А.В., Еремина Т.А., 2017.

8. Патент на изобретение № 2607680 от 10.01.2017. Способ упрочнения лемеха плуга Гришко Д.А., Иванов В.И., Герман О.Ю., Соловьев С.А., Величко С.А., Канунникова Т.В., 2015.

9. Патент на изобретение № 2622535 от 16.06.2017. Устройство для электроискровой обработки поверхностей Гришко Д.А., Иванов В.И., Соловьев Р.Ю., Никитенков В.Н., 2016.

10. Патент на изобретение № 2641209 от 16.01.2018. Способ упрочнения поверхности литой стальной детали Аулов В.Ф., Ишков А.В., Иванайский В.В., Кривочуров Н.Т., Соловьев Р.Ю., Аулов А.В., 2018.

11. Патент на полезную модель № 177818 от 13.03.2018. Почвообрабатывающий сферический диск Слинко Д.Б., Дорохов А.С., Ожегов Н.М., Денисов В.А., Ружьев В.А., Фузеева М.Ю., 2018.

12. Патент на изобретение № 2641427 от 17.01.2018. Способ нанесения многокомпонентного покрытия при электродуговой металлизации Соловьев С.А., Денисов В.И., Матюшкин Б.А., Толкачев А.А., Чавдаров А.В., 2018.