DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2025.12(43).1.175-186

Research on the Restoration of Gear Pump Parts by Plastic Deformation

Olena Ivankova, Vitalii Fedin

About the Authors

Olena Ivankova, Associate Professor, PhD in Technical Sciences (Candidate of Technical Sciences), Associate Professor of the Department of Agricultural Engineering and Road Transport, Poltava State Agrarian University, Poltava, Ukraine, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1825-0262, e-mail: olena.ivankova@pdau.edu.ua

Vitalii Fedin, PhD student in Industrial Mechanical Engineering, Poltava State Agrarian University, Poltava, Ukraine, ORCID: https://orcid.org/0009-0001-6646-5906, e-mail: vitalii.fedin@pdau.edu.u

Abstract

Restoration of worn parts of agricultural machinery allows to significantly reduce the downtime of machines, as well as to improve the quality of repairs and positively affect the durability of machines. Currently, there is a need for research into the use of technologies based on plastic deformation in the repair of specific parts. Gear pumps are an important component of hydraulic systems of machines. Not only the efficiency of the unit, but also the quality of control and adjustments depends on the operation of the pumps. Currently, the analysis of the possibility of using plastic deformation in the restoration of worn bushings of gear pumps of hydraulic systems of autotractor equipment is relevant. To this end, the dependence of the change in the volume of the bushing on the change in its geometric parameters during restoration by plastic deformation (deposition) was investigated. Currently, the analysis of the possibility of using plastic deformation in the restoration of worn bushings of gear pumps of hydraulic systems of autotractor equipment is relevant. To this end, the dependence of the change in the volume of the bushing on the change in its geometric parameters during restoration by plastic deformation (deposition) was investigated. The results of a technical and analytical review of the design and functional characteristics of gear pumps as elements of hydraulic systems are presented. The patterns of bushing wear are analyzed based on micrometric studies. A method of geometric modeling of bushings has been developed and their volumetric parameters have been calculated. The dependence of the bushing volume on the amount of bushing wear in height and in the inner diameter has been investigated. The dependence of the change in the bushing volume on the change in its dimensions has been established. An analytical model of the dependence of the bushing volume on the main geometric parameters has been constructed. The feasibility of using the deposition method as an effective engineering solution for the restoration of specific parts, namely, bushings of gear pumps of hydraulic systems of auto-tractor equipment, has been substantiated.

Keywords

pump, restoration, durability, wear, volume, plastic deformation, deposition

Full Text:

PDF

References

1. Gear pump – purpose and features. https://kammash.com/ua/shesternij-nasos-priznachennya-i-osoblivosti [in Ukrainian].

2. Ustuyanov P.D., & Domuschi D. P. (2016). Diagnostics of the hydraulic system of tractors. Agrarian Bulletin of the Black Sea Region, 80,76-81 [in Ukrainian].

3. Pavlyuk-Moroz, V. A., Osin R. A., & Chabannyi V. Ya. (2008) Stand for checking the resource of gear pumps. Design, production and operation of agricultural machines: all-state interdepartmental scientific and technical collection, 38, 97-99 [in Ukrainian].

4. Technological features of tractor hydraulic system repair. Monthly magazine AGROEXPERT. https://agroexpert.ua/tekhnolohichni-osoblyvosti-remontu-hidrosystem-traktoriv . [in Ukrainian].

5. Aulin V. V. (2016). Tribophysical foundations of increasing the reliability of mobile agricultural and motor vehicle equipment using tribotechnical restoration technologies: monograph / edited by Prof. Aulin V. V. Kropyvnytskyi: Lysenko V. F. [in Ukrainian].

6. Sivak R. I., Ogorodnikov V. A., & Arkhipova T. F. (2022). Nonmonotonic plastic deformation in metal pressure processing processes. Vinnytsia: VNAU [in Ukrainian]

7. Khitrov I.O., & Kononogov Y.A. (2024). Restoration of parts by plastic deformation and methods for its implementation. Scientific notes of the V.I. Vernadsky, 35 (74), 191-196 [in Ukrainian].

8. Aftanaziv I., Shevchuk L., Strohan O., Strutynska L., & Strohan I. (2021) Increasing the durability of cylindrical parts of wheel bogies of railway cars. Mechanics and Advanced Technologies. 5, 136-145 [in Ukrainian].

9. Dudnikov A.A., Ivankova O.V., Gorbenko O.V., & Kelemesh A.O. (2021) Effect of vibration treatment on increasing the durability of tillage equipment working bodies. Eastern-European journal of enterprise technologies, 2/1, 104-108. [in English]. DOI: 10.15587/1729-4061.2021.228606.

10. Matviychuk V. A., & Mikhalevych V. M. (2016). Development of local deformation processes: monograph: Theory and practice of pressure processing of materials. Zaporizhzhia, "Motor Sich", [in Ukrainian].

11. Mykhalevych V. M., & Dobranyuk Y. V. (2013) Modeling of stress-strain and limit states of the surface of cylindrical specimens under end compression: monograph. Vinnytsia: VNTU, [in Ukrainian].

12. Sivak R. (2017). Evaluation of metal plasticity and research of the mechanics of pressure treatment processes under complex loading. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6/7 (2013), 34-41 [in English]. DOI: 10.15587/1729-4061.2017.115040.

13. Matviychuk V. A., Mykhalevych V. M., & Shtuts A. A. (2023). Analysis of the stress-strain state of the material of the blanks during planting by the resource-saving method of stamping by rolling. All-Ukrainian scientific and technical journal Technology, Energy, Transport of the Agricultural Complex, 1 (120), 76-85 [in Ukrainian]. DOI: 10.37128/2520-6168-2023-1-9.

14. Vakhrusheva V. S., Malysh O. D., & Gruzin N. V. (2023). Determination of residual stresses in pipes. Metallurgy and Heat Treatment of Metals, 1 (100), 8-13 [in Ukrainian]. DOI: 10.30838/J.PMHTM.2413.280323.8.939.

15. Matviychuk V. A., Mykhalevych V. M., & Kolisnyk M. A. (2022). Assessment of the deformability of the material of the blanks during direct and reverse extrusion by the rolling stamping method. Vibrations in Engineering and Technologies, 1 (104), 81–91. [in Ukrainian].

16. Melnikova O. G. (2017). Summary of Eylers Formula end Its Application // Physics and Mathematics Education: Scientific Journal, 4 (14), 225-228 [in Ukrainian].

Citations

1. Шестерний насос – призначення і особливості: веб-сайт. URL https://kammash.com/ua/shesternij- nasos-priznachennya-i-osoblivosti/ (дата звернення: 07.05. 2025).

2. Устуянов П.Д., Домущі Д. П. Діагностування гідравлічної системи тракторів. Аграрний вісник причорномор’я. 2016. Вип. 80. С.76-81

3. Павлюк-Мороз, В. А., Осін Р. А., Чабанний В. Я. Стенд для перевірки ресурсу шестеренних насосів. Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин: загальнодерж. міжвід. наук.-техн. зб. Кіровоград: КНТУ, 2008. Вип. 38. С. 97-99.

4. Технологічні особливості ремонту гідросистем тракторів. Щомісячний журнал AGROEXPERT. URL: https://agroexpert.ua/tekhnolohichni-osoblyvosti-remontu-hidrosystem-traktoriv/ (дата звернення: 10.05. 2025).

5. Трибофізичні основи підвищення надійності мобільної сільськогосподарської та автотранспортної техніки технологіями триботехнічного відновлення: монографія / Аулін В. В. та ін. ; за ред. проф. В. В. Ауліна. Кропивницький : Лисенко В. Ф., 2016. 303 с.

6. Сивак Р. І., Огородніков В. А., Архіпова Т. Ф. Немонотонна пластична деформація в процесах обробки металів тиском : монографія. Вінниця : ВНАУ, 2022. 202 с.

7. Хітров І.О., Кононогов Ю.А. Відновлення деталей пластичним деформуванням та способи для його здійснення. Вчені записки ТНУ ім/ В.І. Вернадського. Технічні науки. Т. 35 (74) № 1 2024. С. 191-196.

8. Афтаназів І., Шевчук Л., Строган О., Струтинська Л., Строган І. Підвищення довговічності циліндричних деталей колісних візків залізничних вагонів. Mechanics and Advanced Technologies. 2021. Т. 5. №1. С. 136-145

9. Dudnikov A.A., Ivankova O.V., Gorbenko O.V., Kelemesh A.O. Effect of vibration treatment on increasing the durability of tillage equipment working bodies. Eastern-European journal of enterprise technologies. 2021. № 2/1 (110). Р. 104-108. DOI: 10.15587/1729-4061.2021.228606.

10. Матвийчук В. А., Михалевич В. М. Розвиток процесів локального деформування : монографія: Теорія і практика обробки матеріалів тиском. Запоріжжя, вид. АТ «Мотор Січ». 2016. С. 339– 363.

11. Михалевич В. М., Добранюк Ю. В. Моделювання напружено-деформованого та граничного станів поверхні циліндричних зразків при торцевому стисненні : монографія. Вінниця : ВНТУ, 2013. 180 с.

12. Sivak R. Evaluation of metal plasticity and research of the mechanics of pressure treatment processes under complex loading. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2017. 6/7 (90). P. 34-41. DOI: 10.15587/1729-4061.2017.115040

13. Матвійчук В. А., Михалевич В. М., Штуць А. А. Аналіз напружено-деформованого стану матеріалу заготовок при висаджуванні ресурсоощадним методом штампування обкочуванням. Всеукраїнський науково-технічний журнал Техніка, енергетика, транспорт АПК. 2023. № 1 (120). С. 76-85. DOI: 10.37128/2520-6168-2023-1-9

14. Вахрушева В. С., Малиш О. Д., Грузін Н. В. Визначення залишкових напружень в трубах. Металознавство та термічна обробка металів. 2023. № 1 (100). С. 8-13. DOI: 10.30838/J.PMHTM.2413.280323.8.939

15. Матвійчук В. А., Михалевич В. М., Колісник М. А. Оцінка деформовності матеріалу заготовок при прямому і зворотному витискуванні методом штампування обкочуванням. Вібрації в техніці та технологіях. 2022. №1 (104). С. 81–91.

16. Мєльнікова О.Г. Підсумовуюча формула Ейлера та її застосування. Фізико-математична освіта: Науковий журнал. 2017. Вип. 4 (14). С.225-228.

Copyright (©) 2025, Olena Ivankova, Vitalii Fedin