AP19576811 «Ферроқорытпа өндірісінің жоғары дисперсті шаңынан кондициялық өнімді алу технологиясын әзірлеу», ғылыми жетекшісі: –Исагулова Д.А.
Өзектілігі:
Ферроқорытпа өндірісі барысында көптеген жанама өнімдер түзіледі: шлак, кен шикізаты мен дайын өнімнің (ферроқорытпалар) ұсақ фракцияларының шөгінділері, шлам, шаң және басқа да бірқатар материалдар. Бұл материалдарды пайдалану және қайта өңдеу бастапқы табиғи пайдалы қазбалардың тұтынылуын азайтуға мүмкіндік береді, бұл өз кезегінде негізгі өндірістің тиімділігін арттырып, қоршаған ортаның ластануын төмендетеді.
Ферроқорытпа өндірісіндегі металлургия саласының техногендік қалдықтары – әртүрлі өндірістен шығатын шаң мен шлам түріндегі ұсақ дисперсті түзілістер – ең үлкен экологиялық қауіп төндіреді.
Ұнтақ тәріздес заттарды ірілендірудің негізгі әдістерінің бірі – брикеттеу. Бұл әдіс брикеттерге белгілі бір пішін беру және оларды нығыздау үшін ғана энергияны қажет етеді және агломерация үшін жылу энергиясын қажет етпейді.
Брикеттеу — әртүрлі шаң тәрізді материалдарды түйіршіктеудің ең арзан әрі ықшам тәсілі. Сондықтан өндіріс қалдықтарын престеу арқылы брикеттеу экономикалық жағынан тиімді болады.
Жобаның мақсаты. Жаңа кешенді байланыстырушы материалды пайдалана отырып, Ферроқорытпа өндірісінің жоғары дисперсті шаңынан ферросилиций брикеттерін алудың жаңа технологиясын әзірлеу.
Күтілетін және қол жеткізілген нәтижелер
Жобаны іске асыру нәтижесінде:
брикеттелген ферросилицийдің жаңа құрамы алынатын болады;
шаңнан мықты брикеттер алу бойынша жаңа технология әзірленеді;
ферроқорытпа өндірісінің жоғары дисперсті шаңы мен жаңа кешенді байланыстырғыш материалдың өзара әрекеттесу механизмі анықталады.
Қазіргі уақытта қол жеткізілген нәтижелер: Зерттеліп отырған мәселе бойынша әдеби деректерге талдау жүргізу нәтижесінде зерттеудің мақсаттары мен міндеттері тұжырымдалды. Жоғары дисперсті шаңнан (ЖДШ) кондициялық өнімнің алғашқы үлгілері алынды және одан әрі зерттеулер жүргізілетін болады. Бұл зерттеулерде алынған кондициялық өнімнің толық құрамы мен химиялық сипаттамалары қарастырылады. Бұл жұмыс – алғашқы зерттеу болып табылады, онда негізгі параметрлерді анықтауға әрекет жасалды: екі түрлі байланыстырғыш және екі түрлі құрам таңдалды. Бұл зерттеу ферроқорытпа өндірісінің басқа да сусымалы қатты қалдықтарын қайта пайдалану процесін кеңейтуге және сусымалы қатты қалдықтарды кешенді түрде кәдеге жарату мәселесін шешуге мүмкіндік бар екенін көрсетеді.
Қол жеткізілген нәтижелер
2023 жыл бойынша – Ферроқорытпа шаңынан кондициялық өнім алу кезінде Қазақстан Республикасында ферроқорытпа өндірісінің мақсатқа сай дамуының мүмкіндіктерін бағалау бойынша жұмыс жүргізілді. Әлемдік өндірістегі ферроқорытпа өндірісінің негізгі даму үрдістері анықталды. Байланыстырғыш құрамдар мен олардың химиялық қасиеттері туралы деректер жинақталды. Ферросилиций (FeSi) болат құю өнеркәсібінде модификатор ретінде, болат пен шойын өндірісінде раскислитель және балқыту қоспасы ретінде қолданылады.
Ақпараттық талдау көрсеткендей, ферроқорытпа өндірісі кезінде жоғары дисперсті шаң мен басқа да материалдар түріндегі қалдықтардың едәуір көлемі түзіледі. Бұл қалдықтарды пайдалану мен өңдеу бастапқы шикізат шығынын азайтып, өндірістің тиімділігін арттыруға және қоршаған ортаның ластануын төмендетуге мүмкіндік береді. Алайда, ферроқорытпа өндірісінің қалдықтарын кәдеге жарату ауқымы қазіргі уақытта айтарлықтай үлкен емес. Қалдықтарды қайта өңдеу және оларды қайталама ресурстар ретінде пайдалану – бүгінгі күннің өзекті мәселесі.
Жүргізілген ақпараттық талдау ферроқорытпа балқыту кезінде пайда болатын қалдықтарды зауытта кәдеге жарату жолдарының әлі де толық зерттелмегенін көрсетті. Брикеттеу – бұл қалдықтарды қайталама өңдеудің тиімді тәсілдерінің бірі. Пешке енгізілетін брикеттер белгілі бір механикалық және химиялық қасиеттерге ие болуы тиіс. Алайда балқыту процесінде қолданылатын брикеттердің жарамдылығын анықтайтын стандарт әлі жоқ және қалдықтарды өңдеуге арналған оптималды байланыстырғыш материал әзірленбеген. Осыған байланысты түрлі байланыстырғыштарды пайдалана отырып, ферроқорытпа қалдықтарын, соның ішінде жоғары дисперсті шаңды, брикеттеу тәсілін табуға болады. Бұл берік брикеттер алуға және оларды кейін қолдану кезінде қоспа элементтерінің сіңу дәрежесін арттыруға мүмкіндік береді.
Ферросилиций негізіндегі 0–3 мм фракциялы шаң брикеттерінің үлгілері дайындалып, олардың құрамына сұйық шыны енгізілді. Ферросилиций өндірісі – жоғары энергияны қажет ететін процесс, онда руда, кварц (кварцит), флюстер және кокс, көмір, биомасса сияқты қалпына келтіргіштер үлкен мөлшерде тұтынылады. Бұл өндірісте кремнезем түтіні (фильтрациялық ұнтақтар), скруббер шөгінділері және балқыту шлактары сияқты қосалқы өнімдер де түзіледі. Ферросилиций шаңын пайдаланудың ыңғайлы әрі үнемді тәсілі – брикеттеу және гранулдау. Жоғары қысымда престеу нәтижесінде алынған брикеттердің беріктігі жоғары болып, үгітілуі болмайды.
Нәтижелер бойынша:
КОКСОН базасындағы журналда мақала жарияланды.
Scopus дерекқорындағы CiteScore бойынша 35-процентильге ие журналда 1 мақала жарияланды.
Қазақстан Республикасының пайдалы модельге арналған 1 патенті алынды.
2024 жыл бойынша — Жоғары дисперсті шаңды (ЖДШ) брикеттеу кезінде негізгі мәселелердің бірі – байланыстырғыш компонентті дұрыс таңдау. Байланыстырғыш компонент брикеттің қалыптасуы үшін белгілі бір пластикалылықты қамтамасыз етуі, кейінгі өңдеуден (мысалы, кептіруден) кейін қажетті механикалық беріктікке ие болуы және брикеттің химиялық құрамына айтарлықтай өзгеріс енгізбеуі тиіс. Бұл брикеттің құрамын тиісті ферроқорытпаға арналған МЕМСТ талаптарына сәйкес болуын қамтамасыз етеді.
ЖДШ негізінде брикеттерді дайындауға арналған шихта құрамын әзірлеу мен байланыстырғыш іздеуге бірқатар ғылыми жұмыстар арналды. Жүргізілген зерттеулер нәтижесінде механикалық және химиялық қасиеттері бойынша ең тиімді байланыстырғыш құрам анықталды. Сонымен қатар кондициялық өнімнің оңтайлы құрамы белгіленді. Байланыстырғыш ретінде сұйық шыны мен бентонит сазының кешенді құрамы ұсынылды. Бұл компоненттердің әртүрлі арақатынасы зерттелді. Беріктікті арттырудың ықтимал механизмі – дисперсті шаң бөлшектерінің сазбен қапталуы (плакирленуі) және сұйық шыны ортасында олардың жақсы адгезиялық байланысуы болуы мүмкін.
Тәжірибелік балқытулар ТОО «НПО «Марганец» және ТОО «КМЗ им. Пархоменко» өндірістік алаңдарында жүргізілді. Бұл жерде әзірленіп жатқан технология бойынша алынған тәжірибелік брикеттерді ішінара қолдана отырып болат балқыту жұмыстары орындалды.
Жоғары дисперсті ферроқорытпа өндірісі шаңынан алынған брикеттердің құрамы мен құрылымының әсерін бағалау мақсатында зертханалық зерттеулер жүргізіліп, технологиялық процестің алдын ала картасы әзірленді.
Нәтижелер бойынша:
КОКСОН базасындағы журналда 1 мақала жарияланды;
Scopus дерекқорындағы CiteScore 35 процентильді журналда 1 мақала жарық көрді;
Қазақстан Республикасының 1 пайдалы модельге арналған патенті алынды.
2025 жыл бойынша — Ферроқорытпа өндірісінің жоғары дисперсті шаңынан (ЖДШ) алынған брикеттердің қасиеттеріне брикеттеу параметрлерінің әсерін зерттеу бойынша зертханалық зерттеулер жүргізілді. Шихта ретінде темір кен концентраты қолданылды. Алынған брикеттердің құрамы ФС50 маркалы ферросилицийдің құрамына сәйкес келеді, бұл оларды ФС50 кондициялық өнімінің баламасы ретінде қолдануға мүмкіндік береді.
Тәжірибелік балқытулар НЦ КПМС «Ж. Әбішев атындағы Химия-металлургия институты» филиалы мен «Пархоменко атындағы ҚМЗ» ЖШС өндірістік алаңдарында жүргізілді. Онда әзірленіп жатқан технология бойынша алынған тәжірибелік брикеттерді ішінара пайдалана отырып, болат балқыту жұмыстары жүзеге асырылды.
Брикеттер ферросилиций өндірісінің жоғарыдисперсті шаңынан (ЖДШ) темір рудасы концентратын қосу арқылы дайындалды. Алынған металлдың химиялық құрамы, механикалық қасиеттері және микроструктурасы зерттелді.
Өндірістік сынақтардың актісі алынды.
Монография жарияланды.
Ферроқорытпа өндірісінің жоғарыдисперсті шаңынан дайындалған брикеттердің құрамы мен құрылымының әсерін бағалау бойынша зертханалық зерттеулер негізінде технологиялық үдеріс картасы әзірленді.
КОКСОН базасына кіретін журналда 1 мақала жарияланды.
Scopus деректер базасындағы CiteScore пайыздық көрсеткіші 50 болатын журналда 1 мақала жарияланды.
Қазақстан Республикасына пайдалы модельге 1 патент алынды.
Зерттеу тобы
Исагулова Диана Аристотелевна — ғылыми жетекші, PhD, Абылқас Сагинов атындағы ҚарТУ-нің «Нанотехнология және металлургия» кафедрасының қауымдастырылған профессоры. Хирш индексі: Clarivate Analytics базасында – 2, Scopus базасында – 3, РИНЦ базасында – 6. Scopus ID 55778253200.
Ержан Айдана – жауапты орындаушы, Абылқас Сагинов атындағы ҚарТУ-нің «Нанотехнология және металлургия» кафедрасының МЕТД-22-1 тобының докторанты, Хирш индексі – 2, ORCID 0000-0002-6942-2020, Researcher ID ABD-5912-2021, Scopus ID 56901129500
Достаева Ардак Мухамедиевна — орындаушы, PhD, Абылқас Сагинов атындағы ҚарТУ-нің «Нанотехнология және металлургия» кафедрасының профессоры, Хирш индексі — 4. ORCID 0000-0002-1982-2368, Researcher ID AAB-9478-2020, Scopus ID 57160297400.
Аринова Сания Каскатаевна – орындаушы, PhD, Абылқас Сагинов атындағы ҚарТУ-нің «Нанотехнология және металлургия» кафедрасының аға оқытушысы, Хирш индексі – 1 Scopus ID 57192206332.
Ковалева Татьяна Викторовна — орындаушы, PhD, Абылқас Сагинов атындағы ҚарТУ-нің «Нанотехнология және металлургия» кафедрасының оқытушысы, Хирш индексі – 2, Researcher ID : A-2567-2017, ORCID 0000-0002-1186-1805, Scopus ID 57211297553.
Алина Арайлым Алтынбековна — орындаушы, PhD, Абылқас Сагинов атындағы ҚарТУ-нің «Нанотехнология және металлургия» кафедрасының оқытушысы, Хирш индексі – 0, ORCID 0000-0003-3577-4914, Scopus ID 57218196165.
Абильдина Айжан Рымкулкызы — орындаушы, Абылқас Сагинов атындағы ҚарТУ-нің «Нанотехнология және металлургия» кафедрасының докторанты.
Туганбаева Асем Адильхановна — орындаушы, Абылқас Сагинов атындағы ҚарТУ-нің «Нанотехнология және металлургия» кафедрасының докторанты.
2023 жылға арналған жарияланымдар тізімі:
1) Омарова А.Е., Исагулова Д.А., Квон СВ.С., Ковалева Т.В. Выбор связующего для производства брикетов из высокодисперсной пыли ферросплавного производства/ DOI 10.52209/1609-1825_2023_3_79. Труды университета №3 (92) • 2023. http://tu.kstu.kz/archive/journal/26
2) D.А. ISSAGULOVA, SV.S. КVON, А.Е. ОMAROVA,
Т.V. КОVALEVA, V.YU. КULIKOV, А.А. АLINA/ Studying the binder effect on the properties of bri quettes of ferroalloy production waste. ISSN 0543-5846 METABK 63(1) 143-145 (2024). Журнал METALURGIJA 63 (2024) 1, 143-145. Хорватия.
3) Патент на полезную модель. Авторы Омарова А.Е., Исагулова Д.А., Ковалева Т.В., Алина А.А. №8617 от 10.11.2023.
2024 жылға арналған жарияланымдар тізімі:
1) Erzhan А., Кvon Sv.S., Issagulova D.А., Кulikov V.Yu., Коvaleva Т.V. «The possibility of using iron ore concentrate as a binder when briquetting waste of ferroalloy production» // METALURGIJA 63 (2024) 3-4, 454-456. (Хорватия). (Scopus процентиль – 35, CiteScore 1,2), P454-456. — https://hrcak.srce.hr/en/file/456164
2. Патент на полезную модель. № 9155. от 24.05.2024. Способ брикетирования пылевидных отходов, образующихся при производстве ферросилиция. Авторы: Исагулова Д.А., Ержан А., Куликов В.Ю., Квон Св.С., Ковалева Т.В., Адамова Г.Х.
3. Erzhan А.Е., Kvon Sv.S., Okishev K.Yu., Isagulova D.А., Коvaleva Т.V. The use of clay as a binder in briquetting finely dispersed dust of ferrosilicon production. №4, 2024 г.
2025 жылға арналған жарияланымдар тізімі:
1) Ержан А., Исагулова Д.А., Квон Св.С., Окишев К.Ю., Ковалева Т.В. Возможность использования брикетов из отходов ферросплавного производства для раскисления и легирования кремнийсодержащих сталей. Журнал Литейное производство. №3/2025. 23-27 стр. ISSN 0024-449X.
2) Yerzhan A., Issagulova D.A., Kvon Sv.S., Okishev K.Yu., Kovalyova T.V. Application of ferroalloy production waste as deoxidising agent in steel production. // Наука и техника Казахстана. – Павлодар: Университет Торайгырова. – 2025. – №3. – С. 247–256. (База КОКСНВО).
3) Патент № 10925 25.07.2025. Способ брикетирования высокодисперсной пыли производства ферросплавов с использованием железорудного концентрата. Авторы: Исагулова Д.А., Ержан А., Квон Св.С., Куликов В.Ю., Ковалева Т.В., Адамова Г.Х.
4) Ержан А., Исагулова Д.А. Исследование процесса получения кондиционного продукта из отходов производства ферросилиция. Монография. — Караганда: Calibri, 2025. ISBN 978-601-12-3322-4.
5) Yerzhan A. , Issagulova D.А., Кvon Sv.S. /The influence of iron ore concentrate on the properties of briquettes from ferroalloy production waste. // Acta metallurgica slovaca, Slovaca – 2025. — № 3 (Vol.31), 138-140 pages. (База Scopus, проценитиль 52). DOI: https://doi.org/10.36547/ams.31.3.2216 .
6) Yerzhan A. , Issagulova D.А., Кvon Sv.S. Kovalyova T.V. Comparative analysis of the use of iron ore concentrate with different binders in the briquetting of ferroalloy production waste. // Mechanical Engineering: An International Journal (MEIJ), — 2025, — № 1/2 (Vol. 12), 9-17 pages.. DOI:10.5121/meij.2024.12201. (Конференция)
7) Ержан А., Квон Св.С., Окишев К.Ю. XXIII Международной научно-технической Уральской школы-семинара металловедов — молодых ученых (Екатеринбург, 03–07 февраля 2025 г.). -2025. С. 118-122. (Конференция).
а |
б |
1 сурет – Тәжірибелік үлгілер
 |
 |
2-сурет – Эксперимент жүргізу процесі
 |
 |
3-сурет – Рентгендік құрылымдық талдау
Пайдаланушыларға арналған ақпарат
Алынған нәтижелер қазақстандық құрамдағы жоғары дисперсті шаңнан (ЖДШ) кондициялық өнім өндіру үшін пресстеу және кептіру режимдерін әзірлеуге бағытталған неғұрлым тереңдетілген зерттеулер жүргізуге негіз болып табылады.
Қолдану саласы
Металлургия, ферроқорытпа өндірісі.
AP19578884 «Шинаны тесу станогы құралының тозуға төзімділігін арттыру және конструкциясын жетілдіру» ғылыми жетекшісі: Мусаев М.М.
Өзектілігі
Отандық және шетелдік өндірушілердің жаһандық интеграциясы отандық өнеркәсіпте шетелдік техниканы қолданудың артуына алып келді. Солардың бірі – шинаны тесу станоктары.
Аталған станоктардың, сондай-ақ оларға арналған технологиялық және құрал-саймандық жабдықтардың өндірушілері мен жеткізушілері ретінде Ресей және Қытай компаниялары табылады. Шиналарда тесіктерді тесу үшін қолданылатын құралдың тез тозатыны және жиі істен шығатыны анықталды. Тозған құрал шетелдік өндірушілерден сатып алынатын жаңа құралға ауыстырылады. Құралдың шығыны өте жоғары болып, дайындалатын өнімнің өзіндік құнына теріс әсерін тигізеді.
Зерттеу нәтижелері шиналарды тесу кезінде қолданылатын құралдың тез тозатынын және жиі істен шығатынын көрсетті. Тозған құрал шетелдік өндірушілерден сатып алынатын жаңасымен алмастырылады. Құралдың жоғары шығыны өндірілетін өнімнің өзіндік құнының өсуіне алып келеді.
Қалыптасқан жағдай шинаны тесу станоктары құралдарының конструкциясының тозуға төзімділігін арттыру технологиясын әзірлеуді талап етеді, ал осы мәселені шешуге бағытталған ғылыми зерттеулер өзекті болып табылады.
Жобаның мақсаты
Жобаның мақсаты – шинаны тесу станогы құралының тозуға төзімділігін арттыру және оның конструкциясын жетілдіру.
Қол жеткізілген нәтижелер
Жобаны орындау нәтижесінде шинаны тесу құралының жұмысшы бөлігінің тозуға төзімділігін арттыру технологиясы әзірленді. Шинаны тесу құралының тәжірибелік үлгісі жасалып, дайындалды. Жобаны іске асыру барысында төмендегідей жаңа ғылыми-техникалық шешімдер алынды:
— шинаны тесу станогы құралының конструкциясының тозуға төзімділігін қамтамасыз ету технологиясы әзірленді, оған тесу режимдерінің, құралдың геометриялық параметрлерінің және материалының тозуға төзімділікке өзара ықпал ету заңдылықтарын анықтау; технологиялық әдістер мен термиялық өңдеу арқылы жұмыс беттерінің тозуға төзімділігін арттыру; өңделетін материалға байланысты тесу режимдері мен құрал геометриясының оңтайлы параметрлерін анықтау кіреді;
— құрал бетінің тозуға төзімділігін бағалауға арналған математикалық модель жасалды;
— шинаны тесу құралының біріктірілген (жинақтамалы және тұтас) конструкциясы әзірленді;
— арнайы компьютерлік бағдарламаларды қолдана отырып, өңдеу процесінде құрал конструкциясының кернеулі-деформацияланған және жылулық күйін есептеу әдістемесі әзірленді.
Әзірленген шинаны тесу станогы құралы жинақтамалы немесе тұтас орындалған жетілдірілген конструкция болып табылады. Ұсынылған конструкцияны енгізу қолданыстағы ұқсас құралдармен салыстырғанда тозуға төзімділікті 25–40%-ға арттыруға, қызмет ету мерзімін 1,5–2 есеге ұлғайтуға және тозған элементтерді жөндеу мен ауыстыру шығындарын 20–30%-ға төмендетуге мүмкіндік берді. Экономикалық тиімділік жабдықтың тоқтап тұру уақытын азайту, өнімділікті арттыру және шиналарды тесу операцияларының өзіндік құнын төмендету есебінен қамтамасыз етіледі.
Жүргізілген жұмыстар туралы фотоесеп
Шинаны тесу станогының қалпына келтірілген құралдары
Құрастырылған құралдар
Балқытып қаптау арқылы қалпына келтіру процесі
Зерттеу тобы
1. Мусаев Медғат Муратұлы – ғылыми жетекші, PhD, Абылқас Сағынов атындағы Қарағанды техникалық университетінің доценті.
Хирш индексі – 6;
Researcher ID: AAR-6997-2020;
ORCID: 0000-0001-9875-8159;
Scopus Author ID: 57220743851.
2. Дөненбаев Бақытжан Серікұлы – жауапты орындаушы, PhD, Абылқас Сағынов атындағы Қарағанды техникалық университетінің аға оқытушысы.
Хирш индексі – 4;
Researcher ID: Y-2178-2018;
ORCID: 0000-0001-6923-3476;
Scopus Author ID: 57193404717.
3. Абдугалиева Гүлнұр Баймырзақызы – орындаушы, PhD, Абылқас Сағынов атындағы Қарағанды техникалық университетінің қауымдастырылған профессоры.
Хирш индексі – 4;
Researcher ID: AAN-2968-2021;
ORCID: 0000-0003-3469-3901;
Scopus Author ID: 57200327289.
4. Түсіпова Саягүл Оралқызы – орындаушы, PhD, Toraighyrov University университетінің қауымдастырылған профессоры.
Хирш индексі – 4;
Researcher ID: AGX-8685-2022;
ORCID: 0000-0002-8920-4901;
Scopus Author ID: 57210194689.
5. Қарсақова Нұргүл Жолайқызы – орындаушы, техника ғылымдарының магистрі, Абылқас Сағынов атындағы Қарағанды техникалық университетінің аға оқытушысы.
Хирш индексі – 2;
ORCID: 0000-0003-4524-5135;
Scopus Author ID: 57219115360.
6. Қасымбабина Дана Сайлауқызы – орындаушы, докторант.
Scopus Author ID: 57882320800.
Жарияланымдар тізімі
Жұмыстың негізгі нәтижелері төмендегі ғылыми еңбектерде жарияланды:
2023 жылы жүргізілген зерттеулердің нәтижелері бойынша келесі жұмыстар жарияланды:
отандық басылымдарда:
1. Мусаев М.М., Дөненбаев Б.С., Шеров К.Т., Қасымбабина Д.С., Аман И.М. Шинатескіш білдектердің құралдарының тозу сипатын зерттеу және талдау // Қазақстанның ғылымы мен техникасы, – Павлодар: «Toraighyrov University» баспасы, 2023. – №2. – 48–56-бб.
2. Авторлық құқық объектілеріне құқықтар туралы мәліметтерді мемлекеттік тізілімге енгізу жөніндегі №37787 куәлік: Шинатескіш білдектердің құралдарының тозу сипатын зерттеу және талдау / Қасымбабина Д.С., Мусаев М.М. Жарияланған күні: 04.07.2023 ж.
2024 жылы жүргізілген зерттеулердің нәтижелері бойынша келесі жұмыстар жарияланды:
отандық басылымдарда:
1. Мусаев М.М., Шеров К.Т., Қасымбабина Д.С., Абдугалиева Г.Б., Бобеев А.Б. ESAB OK TUBRODUR 35GM сымымен қаптап балқытылған шинатескіш құралы материалының үлгілерін металлографиялық зерттеу // Қазақстанның ғылымы мен техникасы, – Павлодар: «Toraighyrov University» баспасы, 2024. – №3. – 52–65-бб.
2. Авторлық құқықпен қорғалатын объектілерге құқықтарды мемлекеттік тізілімге енгізу туралы №50538 куәлік: ESAB сымымен қаптап балқытылған шинатескіш құралы материалы үлгілерін металлографиялық зерттеу / Қасымбабина Д.С., Имашева К.И., Қарсақова Н.Ж., Мусаев М.М. Жарияланған күні: 17.10.2024 ж.
шетелдік басылымдарда:
1. Mussayev M., Sherov K., Kassymbabina D., Abdugaliyeva G., Donenbayev B., Kardassinov S., Karsakova N., Tussupova S. Research of wear and increasing wear resistance of the working part of busbar punching tools by surfacing method // Journal of Applied Engineering Science, Vol. 22(3), 2024, 654–664-бб. https://doi.org/10.5937/jaes0-51175. (Scopus, 43-процентиль).
2025 жылы жүргізілген зерттеулердің нәтижелері бойынша келесі жұмыстар жарияланды:
отандық басылымдарда:
1. Mussayev M., Kassymbabina D., Sherov K. Investigation of the design of a busbar punching tool restored by replacement of the working part with a carbon steel insert // Material and Mechanical Engineering Technology, №3, 2025, 16–21-бб.
2. Мусаев М.М., Шеров К.Т., Қасымбабина Д.С., Қоңқыбаева А.Н., Қарсақова Н.Ж., Толғанай Ж., Дөненбаев Б.С. Шинатескіш құралдың тозған бетін қалпына келтіру тәсілі. Пайдалы модельге патент №11266, 10.10.2025 ж.
3. Монография: Шинатескіш құралды қалпына келтіру және тозуға төзімділігін арттыру технологиясы: монография / М.М. Мусаев, Д.С. Қасымбабина, Н.Ж. Қарсақова; «Әбілқас Сағынов атындағы Қарағанды техникалық университеті» КеАҚ. – Қарағанды: «Әбілқас Сағынов атындағы Қарағанды техникалық университеті» КеАҚ баспасы, 2025. – 126 б. ISBN 978-601-355-583-6.
шетелдік басылымдарда:
1. Scopus дерекқорында CiteScore көрсеткіші бойынша 35 (отыз бес) жоғары процентильге ие, жобаның ғылыми бағыты бойынша рецензияланатын ғылыми журналда бір мақала:
Kassymbabina D., Mussayev M., Sherov K., Tolganay Z., Karsakova N. Numerical and experimental analysis of the stress-strain state of busbar punching tools restored by various methods // International Journal of Innovative Research and Scientific Studies, Vol. 8(7), 2025, 227–236-бб. https://doi.org/10.53894/ijirss.v8i7.10430. (Scopus, 67-процентиль).
Потенциалды пайдаланушыларға арналған ақпарат
Дамытылған технологияның потенциалды тұтынушылары – шинаны тесу станоктары бар отандық өнеркәсіптік кәсіпорындар. Жұмысшы бөлігінің тозуға төзімділігін арттыруға арналған әзірленген технология, сондай-ақ шинаны тесу құралының біріктірілген конструкциясы коммерциялық тұрғыдан жоғары әлеуетке ие.
Қолдану саласы
Машина жасау саласындағы механикалық өңдеу өнеркәсібі.
AP19579208 «Айнымалы сипаттағы тұтқыр сұйықтықтарды айдауға қабілетті гидравликалық жүйелерге арналған әмбебап тісті сорғы прототипін жасау» – ғылыми жетекшісі: инженерия ғылымдарының докторы, профессор О.М. Жаркевич
Өзектілігі
Тісті сорғылардың өнімділігі мен тиімділігін үнемі жақсартуға, өлшемдерін азайтуға, дірілді, пульсацияны, төмен жүктемені, кавитацияны және компоненттердің тозуын азайтуға ұмтылу, сондай-ақ материалдарға, технологияларға, орнатуларға және тұрақты өлшемдік төзімділіктерге қойылатын талаптар сорғылардың өздері үшін де, оларды өндіру үшін қолданылатын материалдар үшін де өндіріс әдістерін үздіксіз жетілдіруге әкеледі. Ең маңызды көрсеткіштерге мүмкін болатын ең төменгі істен шығу деңгейі, белгілі бір салада қолданылуының кең ауқымы, өзгермелі жағдайларға төзімділік және минималды шу мен пульсация жатады. Осылайша, әртүрлі май түрлерін пайдаланатын өнеркәсіптік машиналардың гидравликалық басқару жүйелеріне арналған инновациялық тісті сорғы тұжырымдамасы, сондай-ақ механикалық тербелістерді басу және қуат ауытқуларын азайту үшін ықшам жобалау шешімі әзірленуде.
Жобаның мақсаты
Машиналар мен басқа да жеуге жарамды майларды айдауға арналған гидравликалық басқару жүйелерін қоса алғанда, қуаттандыруға арналған инновациялық беріліс сорғысының тұжырымдамасын, сондай-ақ механикалық тербелістерді басуға арналған ықшам шешімдерді әзірлеу.
Күтілетін және қол жеткізілген нәтижелер
Инновациялық көп берілісті сорғы дизайны (1-сурет) жасалды. Бұл сорғы сұйықтық сорғы жүйелеріндегі қолданыстағы өнімділік пен тиімділік параметрлерін айтарлықтай жақсартуға арналған озық әзірлемені білдіреді.
1 сурет. Көп берілісті сорғының прототипінің элементтері
2 суретте көп берілісті сорғының дизайны көрсетілген, мұнда жетек берілісі сағат тілімен айналған кезде шығару тесіктерінің ашылу аймағы қызыл түспен, ал сұйықтық сору тесіктерінің ашылу аймағы жасыл түспен көрсетілген.
2 сурет. Сорғы корпусындағы сору және шығару тесіктерінің саңылаулары:
Қызыл – шығару тесіктері; жасыл – сору тесіктері; D – қадам диаметрі; P – тіс қадамы
Көп берілісті сорғының прототипін сынау және шығыс сипаттамаларын анықтау үшін KF TOO «Ganza-Flex Hydrauly Almaty» (Қарағанды, Қазақстан) компаниясы жоба аясында зертханалық тәжірибелік стенд жасап шығарды (3-сурет).
1 — сынақ стендіндегі көп беріліс сорғысының прототипі; 2 — жиілік түрлендіргіші; 3 — электр қозғалтқышы; 4 — шығын өлшегіш; 5 — гидравликалық бак; 6 — май салқындатқышы; 7 — гидравликалық беріліс қорабы
3 сурет. Жиналған сынақ стенді
Сорғы сипаттамаларының салыстырмалы талдауы n = 900 айн/мин айналу жылдамдығы үшін кинематикалық тұтқырлық коэффициентінің өзгеруімен жүргізілді және 4-суретте көрсетілген.
4-сурет. Кинематикалық тұтқырлық коэффициентінің әртүрлі мәндеріндегі жұмыс сұйықтығы бар сорғының сипаттамаларын салыстырмалы талдау
Алынған эксперименттік деректерді талдау ұсынылған көп берілісті сорғының конструкциясының мүмкін екенін көрсетеді. Ең жақсы өнімділікке n = 900–1450 айн/мин айналу жылдамдығында қол жеткізуге болады, себебі төмен жылдамдықтар сорғының өнімділігін төмендетеді және сұйықтықтың ағып кетуін арттырады. Жұмыс қысымы 25 МПа-ға жетеді.
Зерттеу тобы
Жаркевич Ольга Михайловна (Scopus Author ID 55339344600; ORCID 0000-0002-4249-4710)
Гиерц Лукаш (Scopus Author ID 57203678825; ORCID 0000-0003-4040-5718)
Берг Александра Сергеевна (Scopus Author ID 57220610005, ORCID 0000-0003-0528-640X)
Берг Андрей Алексеевич (Scopus Author ID 57666724300; ORCID 0000-0002-8907-1803)
Жунуспеков Дархан Серикович (Scopus Author ID 57209738503; ORCID 0000-0002-3922-738X)
Алтынбаев Асет Жанатович (Scopus Author ID 59523180000; ORCID 0009-0000-1700-7645)
Басылымдар тізімі
1. Zharkevich O., Nikonova T., Gierz Ł., Berg A., Berg A., Zhunuspekov D., Warguła Ł., Łykowski W., Fryczyński K. Parametric Optimization of a New Gear Pump Casing Based on Weight Using a Finite Element Method» //Applied Sciences, 13(22):12154, по научному направлению проекта, индексируемом в базе Web of Science и имеющем процентиль по CitcScore DOI: 10.3390/app132212154 (Scopus 75%)
2. Жаркевич О.М., Никонова Т.Ю., Гиерц Л., Берг А.С., Берг А.А. Анализ конструктивных и технологических особенностей шестеренчатых насосов // Вестник Евразийского национального университета имени Л.Н. Гумилева. №2, Серия Технические науки, 2023, 204 — 214
3. Zharkevich, O., Nikonova, T., Gierz, Ł., Reshetnikova, O., Berg, A., Warguła, Ł., Berg, A., Wieczorek, B., Łykowski, W., Nurzhanova, O. Improving the Design of a Multi-Gear Pump Switchgear Using CFD Analysis //Applied Sciences, 2024, 14, 5394 https://doi.org/10.3390/app14135394 (в базе Scopus 78%)
4. Zharkevich O., Reshetnikova O., Nikonova T., Berg A., Berg A., Zhunuspekov D., Nurzhanova O. CFD-FEM Analysis for Functionality Prediction of Multi-Gear Pumps //Designs 2024, 8, 115 https://doi.org/10.3390/designs8060115 (Scopus 67%)
5. Warguła Ł., Gierz Ł., Zharkevich, O., Wieczorek B., Wojciechowski Ł., Perz K., Berg A., Berg A., Zhunuspekov D., Altynbaev A., Kaczmarzyk P., Dziechciarz A. The influence of kinematic viscosity of oils on the energy consumption of a gear pump used for pumping oil in machines and vehicles //Plos One, 2025, 20(9 September), e0331371 (Scopus 86%)
6. Zharkevich O., Berg Al., Reshetnikova O., Berg A., Nurzhanova O., Zhunuspekov D., Stukach O. The Study and Determination of Rational Hydraulic Parameters of a Prototype Multi-Gear Pump //Fluids, 2025, 10(8), 211 (Scopus 62%)
Әлеуетті пайдаланушыларға арналған ақпарат
Беріліс сорғысының дизайны қызмет ету мерзімін кем дегенде төрт есеге арттырады, бұл 10 жыл ішінде бір ғана сорғыға шамамен 60 000 еуро үнемдеуге мүмкіндік береді, бұл ешқандай тоқтап қалуды қажет етпейді. Сондықтан жобаның нәтижелерін гидравликалық жабдықтарға қызмет көрсететін кез келген нысанда коммерциялық деп санауға болады.
Қолдану саласы
Ұсынылған беріліс сорғысының дизайны әртүрлі тұтқырлықтағы сұйықтықтарды айдауға қабілетті гидравликалық жабдықтарда қолданылуы мүмкін.