Restoration and alloying of working bodies of earth-moving machinery

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

During the operation of road-building and earth-moving machinery, their working bodies are subjected to the greatest wear, in particular: crowns of rippers, blades of dumps, teeth of excavator buckets. The limiting state of parts is characterized by a 25–35 % loss of mass of worn elements of working bodies that have direct contact with the ground. Rejected during repair parts are sent for recycling or restoration. The service life of some of the most loaded parts when working with heavy soils is several hours. The need for crowns for earthmoving equipment from enterprises involved in road construction and quarrying in the Far East region is measured in tens of thousands of pieces per year. Replenishment of stocks of wear parts makes it necessary to implement complex logistics schemes due to the remoteness of facilities from the centers of production of parts, and is always accompanied by significant costs. Therefore, the problem of restoring and strengthening worn crowns of rippers and teeth of excavator buckets is very relevant. Various industrial and scientific organizations have been solving this problem for a long time, and quite good results in this direction were obtained after a number of developments at the E.O. Paton Electric Welding Institute in the direction of the method of electroslag facing (ESF). Based on this method, various technological processes for the restoration of massive parts were created. The use of ESF allows not only to restore parts with significant wear, but also to obtain the corresponding design requirements or improved functional properties. These, when restoring the working bodies of construction and road vehicles, will increase their durability. The paper considers the possibility of restoring worn crowns of working bodies of earth-moving vehicles by the ESF method, using ore concentrates mined in the Far East as alloying additives.

About the authors

Oleg V. Kazannikov

Pacific National University

Email: oleg97k@mail.ru

PhD in Engineering

Russian Federation, Khabarovsk

Evgeniy V. Popov

Pacific National University

Author for correspondence.
Email: 001698@pnu.edu.ru
Russian Federation, Khabarovsk

References

  1. Khrushchov M.M, Babichev M.A. Abrazivnoye iznashivaniye [Abrasive wear]. Moscow: Nauka Publ., 1970. 252 p.
  2. Vinogradov V.N., Sorokin G.M., Kolokol’nikov M.G. Abrazivnoye iznashivaniye [Abrasive wear]. Moscow: Mashinostroyeniye Publ., 1990. 224 p.
  3. Kragel’skiy I.V. Treniye i iznos [Friction and wear]. Moscow: Mashinostroyeniye Publ., 1968. 480 p.
  4. Tenenbaum M.M. Soprotivleniye abrazivnomu iznashivaniyu [Resistance to abrasive wear]. Moscow: Mashinostroyeniye Publ., 1976. 271 p.
  5. Tenenbaum M.M. Iznosostoykost’ konstruktsionnykh materialov i detaley mashin pri abrazivnom iznashivanii [Wear resistance of structural materials and machinery parts during abrasive wear]. Moscow: Mashinostroyeniye Publ., 1966. 331 p.
  6. Petrov I.V., Smirnov S.I. i dr. Wear and durability improvement of excavator bucket teeth. Stroitel’stvo v rayonakh Vostochnoy Sibiri i Kraynego Severa. Krasnoyarsk: Krasnoyar. promstroyniiproyekt, Sb. 1966. No 13. pp. 113−127 (in Russ.).
  7. L’vov P.N. Osnovy abrazivnoy iznosostoykosti detaley stroitel’nykh mashin [Fundamentals of abrasive wear resistance of construction machinery parts]. Moscow: Stroyizdat Publ., 1970.
  8. Kashcheyev R.A., Chudak S.I. Classification of the main factors determining the abrasiveness and wearing ability of soils. Processes technology of development of deposits of solid minerals. Alma-Ata: KaZPI Publ., 1982, pp. 94−98 (in Russ.).
  9. Polovinko V.A., Fedulov A.I. Povysheniye iznosostoykosti zub’yev ekskavatorov [Increasing the wear resistance of excavator teeth]. Novosibirsk: IGD SO AN SSSR Publ., 1999.
  10. Vetrov Yu.A. Rezaniye gruntov zemleroynymi mashinami [Cutting of soils by earthmoving machinery]. Moscow: Mashinostroyeniye Publ. 1976. 360 p.
  11. Tylkin M.A., Suslov A.A. Wear resistance of materials at subzero temperatures. Stroitel’stvo v rayonakh Vostochnoy Sibiri i Kraynego Severa. Krasnoyarsk: Krasnoyar. promstroyniiproyekt, Sb. 1974. No 30, pp. 78−81 (in Russ.).
  12. Petrov I.V. Povysheniye nadеzhnosti i dolgovechnosti rabochikh organov stroitel’nykh mashin [Improving the reliability and durability of the working bodies of construction machinery]. Moscow, 1977. 43 p.
  13. Livshits L.S., Grinberg N.A., Kurkumeli E.G. Osnovy legirovaniya naplavlennogo metalla [Fundamentals of alloying of deposited metal]. Moscow: Mashinostroyeniye Publ. 1969. 188 p.
  14. Stroitel’noye, dorozhnoye i kommunal’noye mashinostroyeniye. V. No 3. Iznosostoykaya naplavka detaley zemleroynykh mashin [Construction, road and municipal engineering. No. 3. Wear-resistant surfacing of earthmoving machine parts]. Moscow. 1981. 44 p.
  15. Babenko E.G., Verkhoturov A.D. Razrabotka novykh svarochnykh materialov na osnove mineral’nogo syr’ya Dal’nevostochnogo regiona [Development of new welding materials based on mineral raw materials of the Far Eastern region]: Nauchnaya monografiya. Khabarovsk: Izdatel’stvo DVGUPS Publ.; Vladivostok: DVO RAN, 2000. 144 p.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Komatsu excavator tooth crown

Download (93KB)
3. Fig. 2. The comparison of productivity of various surfacing methods: 1 – manual electric arc; 2 – vibro-arc; 3 – in an atmosphere of carbon dioxide; 4 – induction; 5 – submerged with one electrode; 6 – multi-electrode ESF; 7 – plasma with the supply of two consumable electrodes; 8 – automatic submerged arc electrode tape; 9 – ESF electrode of large cross section

Download (88KB)
4. Fig. 3. The scheme of a laboratory installation for ESF: 1 – casting mold; 2 – surfacing installation; 3 – electrode holder; 4 – consumable electrode; 5 – charge material; 6 – restored part

Download (108KB)
5. Fig. 4. The manufactured electrode rod from the track of crawler belt

Download (152KB)
6. Fig. 5. The electrode from the worn crown of the loader

Download (105KB)
7. Fig. 6. The general scheme of technological process of restoration of crowns of a bulldozer (production of an electrode from a track of a caterpillar of a bulldozer)

Download (192KB)

Copyright (c) 2021 Kazannikov O.V., Popov E.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».