AP19576811 «Разработка технологии получения кондиционного продукта из высокодисперсной пыли ферросплавного производства» — н.р.– Исагулова Д.А.
Актуальность
При производстве ферросплавов образуется большое количество побочных продуктов: шлак, осадки мелких фракций рудного сырья и готовой продукции (ферросплавов), шлам, пыль и ряд других материалов. Их использование и переработка позволяют снизить потребление исходных полезных ископаемых, тем самым повышая эффективность основного производства и снижая загрязнение окружающей среды. Наибольшие экологические риски представляют техногенные отходы металлургической отрасли ферросплавного производства, которые представляют собой тонкодисперсные образования в виде пылей и шламов различных видов производств. Одним из основных методов укрупнения порошкообразных веществ является брикетирование как процесс, требующий затрат энергии только на придание определенной формы брикетам и их уплотнение и не требующий затрат тепловой энергии на агломерацию. Брикетирование является наиболее дешевым и компактным способом окускования различных пылевидных материалов, поэтому становится экономически целесообразно окусковывать отходы производства способом брикетирования на прессах.
Цель проекта создание новой технологии получения ферросилициевых брикетов из высокодисперсной пыли ферросплавного производства с использованием нового комплексного связующего материала.
Ожидаемые и достигнутые результаты
По итогам реализации проекта будет:
-получен новый состав брикетированного ферросилиция;
— разработана новая технология получения прочных брикетов из пыли;
— определен механизм взаимодействия высокодисперсной пыли ферросплавного производства с новым комплексным связующим материалом.
На данный момент достигнутые результаты:
В результате выполненного анализа литературных данных по рассматриваемой в работе проблеме сформулированы цели и задачи исследования.
Получен первый образцы кондиционного продукта из выскодисперсной пыли (ВДП) и для дальнейшего исследования будут проведено ряд исследований, которые будет рассмотрены полные состав характеристики и химические составы полученного кондиционного продукта. Эта работа является первоначальным исследованием, в котором делается попытка определить параметры, были взяты две разные связующих и два разных состава. Это исследование показывает, что процесс может быть распространен на повторное использование других сыпучих твердых отходов ферросплавного производства и комплексно решить проблему утилизации сыпучих твердых отходов.
Достигнутые результаты
За 2023 год — Была проведена работа по возможности целесообразного развития ферросплавов в РК при получении кондиционного продукта из пыли ферросплавов.
Выявлены основные тенденции развития ферросплавного производства в мировом производстве. Выявлены данные о связующих составах и их химических свойствах.
Ферросилиций (FeSi) используется в сталелитейной промышленности и в качестве модификатора, добавляемого в процесс плавки, в качестве раскислителя и плавильного штука при производстве стали и чугуна.
Информационный анализ показывает, что на стадии производства ферросплавов образуется большое количество отходов из выскодисперсной пыли ферросплавов и ряд других материалов. Их использование и переработка позволяют сократить потребление основного сырья, а также повысить эффективность производства и уменьшить загрязнение окружающей среды.
Однако масштабы утилизации отходов ферросплавного производства относительно невелики. Переработка и повторное использование отходов в качестве вторичных ресурсов в данный момент актуальна.
Проведенный информационный анализ показал, что пути утилизации отходов при выплавке ферросплавов, на заводе остаются недостаточно изученными. Брикетирование — привлекательный способ их вторичной переработки. Брикеты, вводимые в печи, должны обладать определенными механическими и химическими свойствами. Однако не существует стандарта для определения пригодности брикетов, используемых в процессе плавки. И нет оптимального связующего материала, для использования отходов. Таким образом используя разных связующих, можно найти способ брикетирования отходов ферросплавов, в том числе выскокдисперсной пыли, позволяющего получать прочные брикеты и повысить степень усвоения легирующих элементов при их последующем применении.
Была проведена работа по образцом пылевые брикеты из ферросилиция с фракцией зерна 0-3 мм на основе добавления жидкого стекла. Производство ферросилиция — это энергоемкий процесс, связанный с высоким потреблением электроэнергии и сырья, такого как руда, кварц (кварцит), флюсы и восстановители, такие как кокс, уголь и биомасса. При производстве ферросилиция также образуются остатки, которые являются побочными продуктами, такими как фильтрующие порошки (дым кремнезема), осадок из скруббера и шлак в процессе плавки. Удобным и экономичным способом использования ферросилициевой пыли также является брикетирование и гранулирование. И большая сила прессования приводит к тому, что брикеты получаются прочными, отсутствует осыпаемость, опубликована статья в журнале из базы КОКСОН.
Опубликована 1 статья в журнале, имеющем процентиль по CiteScore в базе данных Scopus 35.
Получен 1 патент РК на полезную модель.
За 2024 год — Была проведена работа по исследованию использования различных компонентов в качестве связующего.
Одним из ключевых моментов, возникающих при брикетировании ВДП, является правильный подбор связующего компонента. Связующий компонент должен обеспечить определенную пластичность для формирования брикета, механическую прочность после соответствующей обработки (например, сушки) и не вносить больших изменений в химический состав брикета, с тем, чтобы состав брикета соответствовал ГОСТ на данный ферросплав.
Поискам связующего и разработке состава шихты для брикетирования на базе ВДП посвящено значительное количество работ. Выборан оптимальный состав связующего на основе механических и химических свойств полученных брикетов. Определён оптимальный состав кондиционного продукта. В качестве связующего предлагается комплексный состав жидкого стекла и бентонитовой глины. Исследовались различные соотношения этих добавок. Вероятным механизм упрочнения является обволакивание (плакирование) дисперсных частиц пыли глиной и их хорошая адгезионная связка в среде жидкого стекла.
Опытные плавки проводились на производственной площадке ТОО «НПО «Марганец» и ТОО «КМЗ им. Пархоменко», где была проведена выплавка стали с частичным использованием опытных брикетов, полученных по разрабатываемой технологии.
Получена предварительная карта технологического процесса — проведен лабораторных исследований по оценке влияния состава и структуры брикетов из высокодисперсной пыли ферросплавного производства.
Опубликована 1 статья в журнале из базы КОКСОН.
Опубликована 1 статья в журнале, имеющем процентиль по CiteScore в базе данных Scopus 35.
Получен 1 патент РК на полезную модель.
За 2025 год — Проведены лабораторные исследования по изучению влияния параметров брикетирования на свойства брикетов из высокодисперсной пыли (ВДП) ферросплавного производства с использованием железорудного концентрата в качестве шихты. Состав полученных брикетов соответствует составу ферросилиция марки ФС50, что позволяет использовать полученные брикеты в качестве замены кондиционного ФС50.
Опытные плавки проводились на производственных площадках филиала НЦ КПМС «ХМИ им. Ж. Абишева» и ТОО «КМЗ им. Пархоменко», где была осуществлена выплавка стали с частичным использованием опытных брикетов, полученных по разрабатываемой технологии. Брикеты изготавливались из высокодисперсной пыли производства ферросилиция (ВДП) с добавлением железорудного концентрата. Исследовались химический состав, механические свойства и микроструктура
Брикеты изготавливались из высокодисперсной пыли ферросплавного производства (ВДП) с добавлением железорудного концентрата. Проведены исследования химического состава, механических свойств и микроструктуры полученного металла.
Получен акт промышленных испытаний.
Опубликована монография.
Получена карта технологического процесса на основании лабораторных исследований влияния состава и структуры брикетов из высокодисперсной пыли ферросплавного производства.
Опубликована 1 статья в журнале из базы КОКСОН.
Опубликована 1 статья в журнале, имеющем процентиль по CiteScore в базе данных Scopus 50.
Получен 1 патент РК на полезную модель.
Исследовательская группа
Исагулова Диана Аристотелевна — научный руководитель, PhD, ассоциированный профессор кафедры «Нанотехнологии и металлургия», КарТУ имени Абылкаса Сагинова, Индекс Хирша равен в базе Clarivate Analytics 2, в базе Scopus 3, в базе РИНЦ 6. Scopus ID 55778253200.
Ержан Айдана – ответственный исполнитель, докторант гр. МЕТД-22-1 кафедры «Нанотехнологии и металлургия», КарТУ имени Абылкаса Сагинова, Индекс Хирша 2, ORCID 0000-0002-6942-2020, Researcher ID ABD-5912-2021, Scopus ID 56901129500
Достаева Ардак Мухамедиевна — исполнитель, PhD, профессор кафедры «Нанотехнологии и металлургия», КарТУ имени Абылкаса Сагинова, Индекс Хирша 4. ORCID 0000-0002-1982-2368, Researcher ID AAB-9478-2020, Scopus ID 57160297400.
Аринова Сания Каскатаевна – исполнитель, PhD, ст. преподаватель кафедры «Нанотехнологии и металлургия», КарТУ имени Абылкаса Сагинова, Индекс Хирша 1 Scopus ID 57192206332.
Ковалева Татьяна Викторовна — исполнитель, PhD, преподаватель кафедры «Нанотехнологии и металлургия», КарТУ имени Абылкаса Сагинова, Индекс Хирша 2, Researcher ID: A-2567-2017, ORCID 0000-0002-1186-1805, Scopus ID 57211297553.
Алина Арайлым Алтынбековна — исполнитель, PhD, преподаватель кафедры «Нанотехнологии и металлургия», КарТУ имени Абылкаса Сагинова, Индекс Хирша 0, ORCID 0000-0003-3577-4914, Scopus ID 57218196165.
Абильдина Айжан Рымкулкызы — исполнитель, докторант кафедры «Нанотехнологии и металлургия», КарТУ имени Абылкаса Сагинова.
Туганбаева Асем Адильхановна — исполнитель, докторант кафедры «Нанотехнологии и металлургия», КарТУ имени Абылкаса Сагинова.
Список публикаций за 2023 год:
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.
Список публикаций за 2024 год:
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.
Список публикаций за 2025 год:
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 |
Рисунок 1 – Опытные образцы
 |
 |
Рисунок 2 — Процесс проведения экспериментов
 |
 |
Рисунок 3 — Рентгеноструктурный анализ
Информация для потенциальных пользователей
Полученные результаты являются основанием для проведения более детальных исследований по разработке режимов прессования и сушки из ВДП казахстанского содержания для производства кондиционного продукта.
Область применения
Металлургия, ферросплавное производство.
AP19578884 Повышение износостойкости и совершенствование конструкции инструмента шинопробивного станка
Актуальность
Глобальная интеграция отечественных и зарубежных производителей привели к увеличению использования в отечественной промышленности зарубежной техники. Одним, из которых является шинопробивные станки.
Производителями и поставщиками этих станков, а также технологической и инструментальной оснастки к ним, выступает Российские и Китайские производители. Выявлено, что инструмент, используемый для пробивки отверстия на шинах, быстро изнашивается и чаще выходит из строя. Изношенный инструмент заменяется новой, который закупается из зарубежных производителей. Расход инструмента очень высок и отрицательно влияет на себестоимость изготовляемой продукции.
Результаты исследования показали, что инструмент, используемый для пробивки отверстия на шинах, быстро изнашивается и чаще выходит из строя. Изношенный инструмент заменяется новой, который закупается из зарубежных производителей. Расход инструмента очень высок и отрицательно влияет на себестоимость изготовляемой продукции.
Сложившаяся проблема диктует необходимость разработки технологии повышения износостойкости конструкции инструмента шинопробивных станков и научные исследования, направленные для решения данной проблемы является актуальной.
Цель проекта
Целью проекта заключается в повышении износостойкости и совершенствовании конструкции инструмента шинопробивного станка
Достигнутые результаты
В результате выполнения проекта создано технология повышения износостойкости рабочей части шинопробивного инструмента. Разработан и изготовлен опытный образец шинопробивного инструмента. В результате выполнения проекта были получены новые научно-технические решения, заключающиеся в следующем:
— разработана технология обеспечения износостойкости конструкции инструмента шинопробивного станка, включающая установление закономерностей взаимосвязанного влияния режимов пробивки, геометрических параметров и материала инструмента на его износостойкость; повышение износостойкости рабочих поверхностей технологическими методами и термической обработкой; определение оптимальных режимов пробивки и геометрии инструмента в зависимости от обрабатываемого материала;
— создана математическая модель для оценки износостойкости поверхности инструмента;
— разработана комбинированная (сборная и цельная) конструкция шинопробивного инструмента;
— разработана методика расчёта напряжённо-деформированного и теплового состояния конструкции инструмента в процессе обработки с использованием специализированных компьютерных программ.
Разработанный инструмент для шинопробивного станка представляет собой усовершенствованную конструкцию, выполненную в сборном или цельном исполнении. Внедрение разработанной конструкции позволило повысить износостойкость инструмента на 25–40% по сравнению с существующими аналогами, увеличить срок его службы в 1,5-2 раза и снизить затраты на ремонт и замену изношенных элементов на 20-30%. Экономический эффект достигается за счет уменьшения простоев оборудования, повышения производительности и снижения себестоимости операций по пробивке шин.
Фото о работе с названием фото
Восстановленные инструменты шинопробивного станка
Инструменты в сборе
Процесс восстановления наплавкой
Исследовательская группа
1. Мусаев Медгат Муратович – научный руководитель, PhD, доцент Карагандинского технического университета им. Абылкаса Сагинова,
Индекс Хирша – 6;
Researcher ID: AAR-6997-2020;
ORCID: 0000-0001-9875-8159;
Scopus Author ID: 57220743851
2. Доненбаев Бакытжан Серикович – ответственный исполнитель, PhD, ст. преподаватель Карагандинского технического университета им. Абылкаса Сагинова
Индекс Хирша — 4,
Researcher ID: Y-2178-2018,
ORCID: 0000-0001-6923-3476,
Scopus Author ID: 57193404717
3. Абдугалиева Гульнур Баймурзаевна — исполнитель, PhD, Ассоциированный профессор Карагандинского технического университета им. Абылкаса Сагинова
Индекс Хирша – 4;
Researcher ID: AAN-2968-2021;
ORCID: 0000-0003-3469-3901;
Scopus Author ID: 57200327289
4. Тусупова Саягуль Ораловна, — исполнитель, PhD, Ассоциированный профессор в Toraighyrov university,
Индекс Хирша – 4;
Researcher ID: AGX-8685-2022;
ORCID: 0000-0002-8920-4901;
Scopus Author ID: 57210194689
5. Карсакова Нургуль Жолаевна — исполнитель, магистр технических наук, ст. преподаватель Карагандинского технического университета им. Абылкаса Сагинова
Индекс Хирша – 2;
ORCID: 0000-0003-4524-5135;
Scopus Author ID: 57219115360
6. Касымбабина Дана Сайлауовна — исполнитель, докторант.
Scopus Author ID: 57882320800
Список публикаций
Основные результаты работы опубликованы в следующих научных трудах:
В 2023 году по результатам проведённых исследований были опубликованы следующие работы:
в отечественных изданиях:
1. Мусаев М.М., Доненбаев Б.С., Шеров К.Т., Касымбабина Д.С., Аман И.М. Шинатескіш білдектердің құралдарының тозу сипатын зерттеу және талдау // Наука и техника Казахстана, – Павлодар: Изд-во «Toraighyrov University», 2023. — №2. – Б. 48-56.
2.: Авторлық құқық объектілеріне құқықтар туралы мәліметтерді мемлекеттік тізілімге енгізу жөніндегі №37787 куәлік: Шинатескіш білдектердің құралдарының тозу сипатын зерттеу және талдау / Касымбабина Д.С., Мусаев М.М. Жарияланды 04.07.2023 ж.
В 20243 году по результатам проведённых исследований были опубликованы следующие работы:
в отечественных изданиях:
1. Мусаев М.М., Шеров К.Т., Касымбабина Д.С., Абдугалиева Г.Б., Бобеев А.Б. Металлографическое исследование образцов из материала шинопробивного инструмента наплавленных проволокой ESAB OK TUBRODUR 35GM // Наука и техника Казахстана, – Павлодар: Изд-во «Toraighyrov University», 2024. — №3. – С. 52-65.
2. Свидетельство №50538 о внесении сведений в госреестр прав на объекты, охраняемые авторским правом: Металлографическое исследование наплавленных проволокой ESAB образцов из материала шинопробивного инструмента / Касымбабина Д.С., Имашева К.И., Карсакова Н.Ж., Мусаев М.М. Опубл. 17.10.2024 ж.
в зарубежных изданиях:
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, pp. 654-664. https://doi.org/10.5937/jaes0-51175. (Scopus 43 процентиль).
В 2025 году по результатам проведённых исследований были опубликованы следующие работы:
в отечественных изданиях:
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, pp. 16-21.
2. Мусаев М.М., Шеров К.Т., Касымбабина Д.С., Қоңқыбаева А.Н., Карсакова Н.Ж., Толганай Ж., Доненбаев 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. Касымбабина, Н.Ж. Карсакова; «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.
— в зарубежных изданиях:
1. Scopus базасында CiteScore бойынша 35 (отыз бес) жоғары процентилі бар 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, pp. 227-236. https://doi.org/10.53894/ijirss.v8i7.10430. (Scopus 67 процентиль).
Информация для потенциальных пользователей
Потенциальными потребителями разработанной технологии являются отечественные промышленные предприятия, имеющие пробивные станки. Разработанная технология повышения износостойкости рабочей части шинопробивного инструмента, а также комбинированная конструкция шинопробивного инструмента имеют высокий уровень коммерциализации.
Область применения
Механообрабатывающая отрасль машиностроения.
AP19579208 «Создание универсального прототипа шестеренчатого насоса для гидравлических систем способного к перекачке вязких жидкостей различной природы» – руководитель к.т.н., профессор Жаркевич О.М.
Актуальность
Вследствие стремления постоянно повышать производительность, эффективность, минимизировать размеры, уменьшать собственную вибрацию, пульсацию, неблагоприятные нагрузки, кавитацию и износ компонентов шестеренчатого насоса требования к материалам, технологиям, посадкам и допускам на размеры постоянно растут. Это приводит к постоянному совершенствованию методов изготовления, как самих насосов, так и материалов, используемых для их изготовления, а наиболее важными показателями являются минимально возможная частота отказов, широкий диапазон применимости в данной отрасли, устойчивость к изменяющимся условиям, минимально возможное шумообразование и пульсация.
Таким образом, создание концепции инновационного шестеренчатого насоса для гидравлических систем управления производственными машинами с использованием различным типов масел, а также компактного конструктивного решения для гашения механических колебаний, снижения силовых нагрузок.
Цель проекта
Разработке концепции инновационного шестеренного насоса для питания гидравлических систем управления рабочими машинами и перекачки других пищевых масел, а также компактного решения для гашения механических колебаний.
Ожидаемые и достигнутые результаты
Создана инновационная конструкция многошестеренного насоса (рисунок 1). Этот насос представляет собой передовую разработку, призванную значительно улучшить существующие параметры производительности и эффективности в системах перекачки жидкостей.
Рисунок 1. Элементы опытного образца многошестернного насоса
На рисунке 2 представлена конструкция многошестеренного насоса, где красным цветом обозначена площадь открытия отверстий нагнетания, зеленым – площадь открытия отверстий всасывания жидкости при вращении ведущей шестерни по часовой стрелке.
Рисунок 2. Степень открытия отверстий всасывания и нагнетания в корпусе насоса:
красный цвет – каналы нагнетания; зеленый цвет – каналы всасывания; D — делительный диамет, P – шаг зубьев
Для проведения испытаний и определения выходных характеристик опытного образца многошестеренного насоса компанией КФ ТОО «Ганза-Флекс Гидравлик Алматы» (г.Караганда, Казахстан) в рамках выполнения проекта был разработан лабораторный экспериментальный стенд (рисунок 3).
1 – опытный образец многошестеренного насоса на стенде; 2 – частотный преобразователь; 3 – электродвигатель; 4 — расходомер; 5 — гидробак; 6 – маслоохладитель; 7 – гидравлическая трансмиссия
Рисунок 3. Испытательный стенд в собранном виде
Произведен анализ сравнительный анализ характеристик насоса при изменении коэффициента кинематической вязкости для частоты вращения n = 900 об/мин приведен на рисунке 4.
Рисунок 4. Сравнительный анализ характеристик насоса с рабочей жидкостью при разных значениях коэффициента кинематической вязкости
Анализ полученных экспериментальных данных позволяет отметить, что предлагаемая конструкция многошестеренного насоса работоспособна. Наилучшие показатели могут быть достигнуты при частоте вращения n = 900 – 1450 об/мин, так как с уменьшением частоты производительность насоса уменьшается, растут утечки жидкости. Величина рабочего давления достигает 25 МПа.
Исследовательская группа
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)
Список публикаций
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 (в базе 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 (в базе 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
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
Информация для потенциальных пользователей
Конструкция шестеренного насоса увеличит срок экплуатации минимум в четыре раза, соответственно, экономия составит около 60 000 евро через 10 лет только на одном насосе без потерь на простое оборудования. Таким образом, результаты проекта можно считать коммерциализуемыми на любом предприятии, где обслуживается гидравлическое оборудование.
Область применения
Предлагаемая конструкция шестеренного насоса может применяться в гидравлическом оборудовании, способным перекачивать жидкость различной вязкости.