LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Підвищення якості виливків у формах із структурочутливих формувальних сумішей

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

"КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ"




УДК 621.742.42/43


ПУРІЧ Валентина Миколаївна





ПІДВИЩЕННЯ ЯКОСТІ ВИЛИВКІВ У ФОРМАХ

ІЗ СТРУКТУРОЧУТЛИВИХ ФОРМУВАЛЬНИХ СУМІШЕЙ


05.16.04 – Ливарне виробництво






Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук






Київ – 2000






Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Одеському державному політехнічному університеті Міністерства освіти і науки України.


Науковий керівник: кандидат технічних наук, доцент,

Заслужений працівник

народної освіти України

Балан Сергій Олександрович,

Одеський державний

політехнічний університет, доцент


Офіційні опоненти: доктор технічних наук, доцент

Пономаренко Ольга Іванівна,

Національний технічний університет України "Харківський політехнічний інститут", професор кафедри ливарного виробництва


кандидат технічних наук, доцент

Авдокушин Володимир Павлович,

Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут", доцент кафедри

ливарного виробництва чорних і кольорових металів


Провідна установа: Фізико-технологічний інститут

металів і сплавів, відділ фізико-хімії процесів формоутворення,

НАН УКРАЇНИ, м Київ


Захист відбудеться 18 грудня 2000 р. о 15.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 26.002.12 в Національному технічному університеті України "Київський політехнічний інститут" за адресою: 03056, м. Київ, пр. Перемоги, 37, корпус 9, ауд. 203.


З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного технічного університету України "Київський політехнічний інститут" за адресою: 03056, м. Київ, пр. Перемоги, 37


Автореферат розісланий "14" листопада 2000 р.


Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради К 26.002.12,

кандидат технічних наук, доцент Сиропоршнев Л.М.



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ


Актуальність роботи. Структурна чутливість ливарних формувальних сумішей відома давно. Ця властивість означає залежність фізичних або технологічних характеристик гетерогенних сумішей не тільки від їх складу (що цілком природньо), але й від геометрії границь розподілу між окремими компонентами. Практичну цінність кількісної оцінки цієї залежності надають ті обставини, що розташування цих границь є функцією технології формоутворення. Широко відома, наприклад, залежність масопровідності та теплопровідності однієї й тієї ж за складом піщаної формувальної суміші від ущільнення, залежність проникливості кварцевої кераміки від режиму термообробки, залежність реологічних властивостей від зерновою складу і стану зв`язуючого та багато іншого.

Але більшість цих залежностей була отримана емпіричним шляхом, тому що у дослідників не існувало адекватної фізичної (а отже, і математичної) моделі, яка зв'язує аналітично, хай навіть із заданою долею ймовірності, такі характеристики, як форми границь компонентів та властивості суміші. Теорія протікання, яка отримала розповсюдження в останній час, у сукупності зі своїм математичним апаратом дає досліднику можливість не тільки пояснити відомі експериментальні співвідношення, але й кількісно передбачити увесь ланцюжок "технологія-геометрія-властивості".

Остання обставина робить дослідження в області моделювання процесів, які протікають при виготовленні виливків у формах із структурочутливих ливарних сумішей, дуже актуальними.

Робота виконувалась у відповідності до пунктів 01.02 – "Розробка нових методів моделювання процесів лиття та систем оптимального управління формуванням виливків та злитків на базі ЕОМ, розробка алгоритмів технологічних процесів", 05.01.01 – "Розробка структур алгоритмів та математичних моделей технологічних процесів ливарного виробництва" Координаційного плану НДР Наукової Ради АНУ з проблеми 2.25.1.5 – "Розробка теоретичних основ управління процесами формування виливків із застосуванням зовнішніх впливів", а також у рамках НДР № 209-24 "Розробка основних принципів та моделей для схемотехнічного проектування об'єктів машинобудування" тематичного плану Одеського державного політехнічного університету (номер державної реєстрації 0195U012359).

Метою цією роботи є підвищення якості виливків та зниження браку при їх виготовленні у піщаних ливарних формах шляхом вдосконалення технологічних процесів лиття за рахунок дослідження, розробки та впровадження нових методів аналізу властивостей структурочутливих гетерогенних формувальних сумішей.

Для досягнення цієї мети в роботі розв'язані такі задачі:

– виконана класифікація структурочутливих формувальних сумішей, які застосовують у ливарному виробництві;

– розроблені принципи моделювання на мікро- та макрорівнях процесів зміни структури формувальних сумішей за рахунок варіювання складу і технологічних впливів на суміш;

– проведений комплекс досліджень параметрів перенесення крізь формувальні суміші різного складу, які одержані в різних умовах;

– побудовані фізичні та математичні моделі процесів тепломасопереносу крізь гетерогенні формувальні суміші; показано, що результати моделювання з достатньою для інженерного рівня точністю підтверджуються експериментальними даними, які одержані, як в попередніх роботах, так і в дослідженнях автора;

– розроблені методи оптимізації процесів тепломасопереносу у піщано-смоляних, керамічних та піщано-глинистих формах;

– розроблені алгоритми та програми, які реалізують моделі переносу; проведені виробничі випробування рекомендацій, одержаних в дисертації, та виконана оцінка їх ефективності.

Об'єкт дослідження. Вплив процесів переносу на якість виготовлення виливків у піщаних формах.

Предмет дослідження. Ливарні форми із структурочутливих формувальних сумішей.

Наукова новизна одержаних результатів. Виконані дослідження умов тепломасопереносу крізь гетерогенні формувальні суміші. Одержані такі головні наукові результати:

  • доведена системна єдність гетерогенних формувальних сумішей, що використовуються в ливарному виробництві, яка полягає у підпорядкуванні процесів тепломасопереносу крізь ливарну форму головним положенням теорії протікання та створює нові можливості для управління охолодженням виливків та проектування ливарної технології;

  • побудована універсальна схемотехнічна модель охолодження виливків у піщаних формах:

  • сформульована задача