Оптимальная технология литья износостойких накладок на шнеки смесителей

Методом компьютерного моделирования выполнена оптимизация технологического процесса литья износостойких накладных элементов на лопасти шнеков промышленных смесителей. Установлено оптимальное сочетание основных технологических параметров, обеспечивающих минимизацию количества усадочных дефектов в отл...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2012
Hauptverfasser:	Соценко, О.В., Посыпайко, И.Ю.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України 2012
Schriftenreihe:	Процессы литья
Schlagworte:	Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/131100
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Оптимальная технология литья износостойких накладок на шнеки смесителей / О.В. Соценко, И.Ю. Посыпайко // Процессы литья. — 2012. — № 6. — С. 41-49. — Бібліогр.: 16 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-131100
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1311002018-03-14T03:02:43Z Оптимальная технология литья износостойких накладок на шнеки смесителей Соценко, О.В. Посыпайко, И.Ю. Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья Методом компьютерного моделирования выполнена оптимизация технологического процесса литья износостойких накладных элементов на лопасти шнеков промышленных смесителей. Установлено оптимальное сочетание основных технологических параметров, обеспечивающих минимизацию количества усадочных дефектов в отливках. Методом комп’ютерного моделювання виконана оптимізація технологічного процесу лиття зносостійких накладних елементів на лопасті шнеків промислових змішувачів. Встановлено оптимальне поєднання основних технологічних параметрів, що забезпечують мінімізацію кількості усадкових дефектів у виливках. Computer simulation the optimization process casting wear worn elements on the blade of industrial mixers. The optimal combination of the main technological parameters which provides a minimum amount of shrinkage defects in castings. 2012 Article Оптимальная технология литья износостойких накладок на шнеки смесителей / О.В. Соценко, И.Ю. Посыпайко // Процессы литья. — 2012. — № 6. — С. 41-49. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. 0235-5884 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/131100 669.15.26.74-196 ru Процессы литья Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья
spellingShingle	Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья Соценко, О.В. Посыпайко, И.Ю. Оптимальная технология литья износостойких накладок на шнеки смесителей Процессы литья
description	Методом компьютерного моделирования выполнена оптимизация технологического процесса литья износостойких накладных элементов на лопасти шнеков промышленных смесителей. Установлено оптимальное сочетание основных технологических параметров, обеспечивающих минимизацию количества усадочных дефектов в отливках.
format	Article
author	Соценко, О.В. Посыпайко, И.Ю.
author_facet	Соценко, О.В. Посыпайко, И.Ю.
author_sort	Соценко, О.В.
title	Оптимальная технология литья износостойких накладок на шнеки смесителей
title_short	Оптимальная технология литья износостойких накладок на шнеки смесителей
title_full	Оптимальная технология литья износостойких накладок на шнеки смесителей
title_fullStr	Оптимальная технология литья износостойких накладок на шнеки смесителей
title_full_unstemmed	Оптимальная технология литья износостойких накладок на шнеки смесителей
title_sort	оптимальная технология литья износостойких накладок на шнеки смесителей
publisher	Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
publishDate	2012
topic_facet	Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/131100
citation_txt	Оптимальная технология литья износостойких накладок на шнеки смесителей / О.В. Соценко, И.Ю. Посыпайко // Процессы литья. — 2012. — № 6. — С. 41-49. — Бібліогр.: 16 назв. — рос.
series	Процессы литья
work_keys_str_mv	AT socenkoov optimalʹnaâtehnologiâlitʹâiznosostojkihnakladoknašnekismesitelej AT posypajkoiû optimalʹnaâtehnologiâlitʹâiznosostojkihnakladoknašnekismesitelej
first_indexed	2025-07-09T14:46:45Z
last_indexed	2025-07-09T14:46:45Z
_version_	1837181077893939200
fulltext	ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2012. № 6 (96) 41 ПРОБЛЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ, МЕХАНИЗАЦИИ И КОМПЬЮТЕРИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ ЛИТЬЯ УДК 669.15.26.74-196 О. В. Соценко, И. Ю. Посыпайко Национальная металлургическая академия Украины, Днепропетровск ОПТИМАЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ЛИТЬЯ ИЗНОСОСТОЙКИХ НАКЛАДОК НА ШНЕКИ СМЕСИТЕЛЕЙ Методом компьютерного моделирования выполнена оптимизация технологического процес- са литья износостойких накладных элементов на лопасти шнеков промышленных смесителей. Установлено оптимальное сочетание основных технологических параметров, обеспечиваю- щих минимизацию количества усадочных дефектов в отливках. Ключевые слова: компьютерная модель, оптимизация, технологический процесс, отливка, усадочные дефекты. Методом комп’ютерного моделювання виконана оптимізація технологічного процесу лиття зносостійких накладних елементів на лопасті шнеків промислових змішувачів. Встановлено оптимальне поєднання основних технологічних параметрів, що забезпечують мінімізацію кількості усадкових дефектів у виливках. Ключові слова: комп’ютерна модель, оптимізація, технологічний процес, виливок, усадкові дефекти. Computer simulation the optimization process casting wear worn elements on the blade of industrial mixers. The optimal combination of the main technological parameters which provides a minimum amount of shrinkage defects in castings. Keywords: сomputer model, optimization, process, casting, shrinkage defects. Постановка проблемы и состояние вопроса. Для многих предприятий пробле- мы повышения долговечности лопастей и шнеков про мышленных смесителей, работающих в условиях абразивного износа, и, соответственно, увеличения меж- ремонтных сроков оборудования по-прежнему остаются актуальными. Абразиво- стойкость изделий увеличивают за счет электродной наплавки, плазменного или газотермического напыления износостойкого материала на поверхность деталей, поверхностного легирования отливок, управления их структурой путем разработки и оптимизации химического состава износостойких чугунов и сталей [1-10]. Анализ состояния бывших в эксплуатации лопастей промышленного смесителя, применяемого для смешивания мелких отходов металлургического производства с цементом и их последующего брикетирования [11], показал, что среди основных изменений исходной формы лопастей выделяются: укорачивание рабочей части, 42 ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2012. № 6 (96) Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья образование пло щадок износа на входной кромке, уменьшение толщины лопастей, увеличение углов заострения. В результате изменение формы лопастей в процессе их эксплуатации приводит к постепенному снижению качества перемешивания, прочности производимых брикетов и уменьшению производительности оборудова- ния. Длительность эксплуатации лопастей в составе смесительного оборудования не превышает 70 ч. Одним из направлений защиты лопастей от износа является использование накладок, выполненных из абразивостойких сплавов, в частности, отбеленного чугуна. Области наибольшего износа лопастей шнека защищают износостойкими наклад ками, которые крепятся к лопасти болтами, что позволяет сократить время на ремонтно-восстановительные работы. В накладках на лопасти и шнеки смеси- телей не должно быть значительных усадочных дефектов – наружных и внутренних раковин, а также рыхлот в области их интенсивного износа. Разработка технологии литья деталей типа накладок на лопасти и шнеки в основ- ном основывается на опыте инженера-технолога – разработчика технологии. Однако, в технологии изготовления отливок в процессе ее освоения в производственных условиях независимо от уровня квалификации разработчика часто приходится вносить уточнения или дополнения. Обычно технология изготовления отливки кор- ректируется путем изменения положения отливки в форме, доработки конструкции, пересчета размеров литниковопитающей системы и (или) ее отдельных элементов, назначения других мест подвода расплава в рабочую полость формы, использования новой формовочной смеси и т. д. Изменения, внесенные в технологию изготовления отливок, неизбежно связаны со значительными материальными и временными за- тратами и не всегда бывают успешными. В таких ситуациях существенную помощь оказывают результаты компьютерного моделирования процесса затвердевания отливок и образования в них усадочных дефектов. В последние годы для разработки эффективных износостойких сплавов и по- лучения из них бездефектных деталей применяют компьютерное моделирование процессов формирования отливок, а также современные методы планирования модельных экспериментов для оптимизации этих процессов. Постановка задачи исследования. Задача исследований – оптимизация техно- логии литья накладок из износостойкого чугуна на лопасти смесителя по критерию минимального количества прогнозируемых усадочных дефектов (раковин и рыхлот) посредством реализации полного факторного эксперимента на основе результатов компьютерного моделирования процесса затвердевания отливки. Основные результаты исследований. В данной работе в качестве объекта опти- мизации была принята технология изготовления отливок «Накладка», назначение которой – защита лопастей шнеков в составе смесительного и прессового обо- рудований. Объект исследования – отливка «Накладка» (рис. 1, а) массой 2,07 кг и габаритными размерами 122х158,2х41,6 мм при средней толщине стенки 15 мм. Материал накладки – чугун марки ИЧХ28Н2. Компьютерное моделирование технологического процесса литья данного из- делия проводили с использованием комплекса программных пакетов SolidWorks – LVMFlow (V. �) [12, 1�]. Для оптимизации процесса изготовления отливки исполь-V. �) [12, 1�]. Для оптимизации процесса изготовления отливки исполь-. �) [12, 1�]. Для оптимизации процесса изготовления отливки исполь- зовали компьютерную программу STATGRAPHICS Plus 5.1 [14], в которой реализован полный факторный эксперимент (ПФЭ 24) на двух уровнях изменения переменных [15]. Площадь усадочных дефектов в трех сечениях модели отливки для каждого варианта технологического решения (ТР) определяли в программе ImageJ [16]. Выбрали 4 варьируемых фактора, которые предположительно в разной степени влияют на формирование отливки в литейной форме. Оптимизируемыми параметра- ми являлись: температура заливки металла (t З ), толщина и материал холодильника, положение отливки и холодильника в литейной форме (рис. 1, в, г). ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2012 № 6 (96) 4� Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья Созданная в программе SolidWorks �D-модель из 4-х отливок с элементами литниково-питающей системы (рис. 1, в, г) экспортировалась для последующего моделирования в программу LVMFlow. По плану эксперимента 24 в процессе мо- делирования было реализовано 16 вариантов технологических решений (ТР) из- готовления отливки (табл. 1). Но- мер ТР Толщина холо- дильни- ка, мм Положе- ние холо- дильника, № t3, 0С Материал холодиль- ника Площадь усадочных дефектов, % в сече- нии № 1 в сече- нии № 2 в сече- нии № 3 1 15 1 1450 серый чугун 1,78 1,91 1,07 2 8 1 1350 серый чугун 13,62 6,46 2,25 3 8 1 1350 сталь 35Л 13,24 6,40 2,26 4 15 1 1450 сталь 35Л 1,92 2,02 1,25 5 15 1 1350 серый чугун 3,11 3,17 1,67 6 8 2 1350 сталь 35Л 4,80 5,90 3,29 7 15 1 1350 сталь 35Л 2,66 2,64 1,38 8 15 2 1350 сталь 35Л 3,05 3,25 2,06 9 8 2 1450 сталь 35Л 3,55 4,13 2,63 10 15 2 1450 серый чугун 2,40 2,94 1,76 11 8 1 1450 серый чугун 5,04 3,94 1,40 12 15 2 1350 серый чугун 2,94 3,63 2,25 13 8 1 1450 сталь 35Л 4,56 3,84 1,35 14 15 2 1450 сталь 35Л 2,48 2,89 1,74 15 8 2 1350 серый чугун 4,65 6,32 3,17 16 8 2 1450 серый чугун 3,67 4,25 2,24 Таблица 1. План и результаты ПФЭ 24 а б в г Рис. 1. Отливка «Накладка» (а); �D модель и схема ее сечений (б); положение отливки в формах № 1 (в) и 2 (г) Сечение № 2 Сечение № � Сечение № 1 44 ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2012. № 6 (96) Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья При моделировании было принято: материал формы – песок кварцевый; матери- ал холодильника – серый чугун или сталь �5Л; температура заливки – t З = 1�50 или 1450 0С; начальная температура песчаной формы, стержня и холодильника – 20 0С; способ заливки формы расплавом чугуна – из ковша. Для повышения надежности оценки определение количества усадочных дефек- тов выполняли в �-х сечениях моделей отливок (рис. 1, б). Численные результаты моделирования отливок, “изготовленных” по различным вариантам ТР, приведены в табл. 1. Усадочные дефекты в сечении № 1. На рис. 2, а показаны места образования усадочных дефектов в отливке. Во всех вариантах ТР места образования дефектов находятся в этой части отливки, но площадь их изменяется в зависимости от раз- личных факторов. Анализ результатов влияния исследуемых параметров на величину усадки (табл. 1) по карте Парето (рис. 2, б) показал, что толщина холодильника (В), температура заливки металла (D), парное взаимодействие расположения отливки в форме и толщины холодильника (АВ), положение отливки в форме (А), а также парное взаимодействие толщины холодильника и температуры заливки (ВD) имеют статистически значимые эффекты. На это указывает то, что соответ- ствующие горизонтальные столбцы пересекают вертикальную линию, которая Рис. 2. Расположение усадочных дефектов в сечениях № 1 (а), 2 (в), � (д) и соответствующие этим сечениям карты Парето для переменной усадки (б), (г), (е) е г б д в а + - + - + - ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2012 № 6 (96) 45 Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья составляет 95 % теста для определения значимости. Графики нормальности (рис. �, б) и главных эффектов (рис. 4, а) также подтверждают этот вывод. Результаты дисперсионного анализа (рис. �, а) подтверждают, что факторы: положение отливки в форме (А), толщина холодильника (В), температура заливки металла (D), парное взаимодействие расположения отливки в форме и толщины холодильника (АВ), а также парное взаимодействие толщины холодильника и тем- пературы заливки (ВD), дают статистически важные эффекты (значение параметра р < 0,05). В то же время влияние других факторов является несущественным (р > 0,05). На графике нормальности распределения вероятностей для переменной «Усадка» (рис. �, б) факторы с наиболее сильным воздействием на величину усадки значительно отклоняются от линии графика. Это толщина холодильника (В), температура заливки металла (D), парное взаимодействие расположения отливки в форме и толщины хо-D), парное взаимодействие расположения отливки в форме и толщины хо-), парное взаимодействие расположения отливки в форме и толщины хо- лодильника (АВ), положение отливки в форме (А), парное взаимодействие толщины А: Положение отливки В: Толщина холодильника С: Материал холодильника D: Температура заливки AB АС AD BC BD CD А: Положение отливки B: Толщина холодильника С: Материал холодильника D: Температура заливки AB AC AD BC BD CD А: Положение отливки B: Толщина холодильника С: Материал холодильника D: Температура заливки AB AC AD BC BD CD 0,0��4 0,00�5 0,8864 0,0158 0,020� 0,8�47 0,0526 0,0149 0,0494 0,9772 0,0020 0,0000 0,0262 0,0000 0,0018 0,4677 0,0087 0,7747 0,0001 0,0560 0,0000 0,0001 0,7586 0,0001 0,0168 0,�749 0,85�2 0,1480 0,0112 0,1252 Дисперсионный анализ данных усадки в сечении № � Дисперсионный анализ данных усадки в сечении № 2 Дисперсионный анализ данных усадки в сечении № 1 Фактор Фактор Фактор Стандартизированные эффекты Р Р Р График нормального распределения вероятностей для переменной «Усадка» График нормального распределения вероятностей для переменной «Усадка» График нормального распределения вероятностей для переменной «Усадка» Стандартизированные эффекты Стандартизированные эффекты Толщина холодильника Толщина холодильника Температура заливки Положение отливки Материал холодильника Температура заливки Положение отливки Материал холодильника Положение отливки Толщина холодильника Материал холодильника Температура заливки С та н д ар тн ы е о тк ло н е н и я С та н д ар тн ы е о тк ло н е н и я С та н д ар тн ы е о тк ло н е н и я 1,6 0 0 0,4 0,8 1,2 1 0 40�0 20 2 9 6 � 0 0 0,4 0,8 1,2 1,6 2 1512 2 6 5 4 � 2 0,4 0,8 1,2 1,6 0 ба в г д е 10 Рис. �. Результаты дисперсионного анализа данных усадки в сечениях № 1 (а), 2 (в), � (д) и соответствующие этим сечениям графики нормальности (б, г, е) CD ∆С BC CD C AB BD D: B: A: ∆С BC BC C AD A: AB BD D: B: CD C: AD BD A: AB D: B: AC C BC 46 ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2012. № 6 (96) Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья холодильника и температуры заливки (ВD), парное взаимодействие положения отливки в форме и температуры заливки металла (АD), парное взаимодействие положения отливки в форме и материала холодильника (АС), а также материал холодильника (С). Из графиков главных эффектов (рис. 4, а) видно, что наименьшее количество усадочных дефектов наблюдается в случае ТР № 14 при следующих условиях: от- ливка располагается в форме в положении № 2, толщина холодильника составляет 15 мм, t З = 1450 0С и материал холодильника – сталь �5Л. Усадочные дефекты в сечении № 2. Характер расположения усадочных дефектов в сечении № 2 модели отливки показан на рис. 2, в. На карте Парето (рис. 2, г) видно, что статистически значимое влияние на усадку оказывают (в порядке уменьшения оценки статистической надежности влияния): толщина холодильника (В), темпера- тура заливки металла (D), парное взаимодействие толщины холодильника и темпе-D), парное взаимодействие толщины холодильника и темпе-), парное взаимодействие толщины холодильника и темпе- ратуры заливки (ВD), парное взаимодействие положения отливки в форме и тол-D), парное взаимодействие положения отливки в форме и тол-), парное взаимодействие положения отливки в форме и тол- щины холодильника (АВ), положение отливки в форме (А), парное взаимодействие положения отливки и температуры заливки (АD) а также материал холодильника (С). Графики нормальности и главных эффектов (рис. �, г; 4, б), а также числовые данные дисперсионного анализа (рис. �, в) подтверждают этот вывод. Статистически значимыми факторами (рис. �, г) являются толщина холодильника (В), температура заливки металла (D), парное взаимодействие толщины холодиль-D), парное взаимодействие толщины холодиль-), парное взаимодействие толщины холодиль- ника и температуры заливки (ВD), так как они наиболее отклоняются от прямой на графике. Числовые данные дисперсионного анализа (рис. �, в) подтверждают значимость влияния положения отливки в форме (А), толщины холодильника (В), материала холодильника (С), температуры заливки металла (D), парного взаи-D), парного взаи-), парного взаи- Толщина холодильника Материал холодильника 8 15 Сталь �5Л Серый чугун Положение № 1 Положение № 2 450 1�50 Положение отливки в форме Температура заливки Положение № 1 Положение № 2 1450 1�50 Положение отливки в форме Температура заливки Положение № 1 Положение № 2 1450 1�50 Положение отливки в форме Температура заливки 8 15 Сталь �5Л Серый чугун Толщина холодильника Материал холодильника 8 15 Сталь �5Л Серый чугун Толщина холодильника Материал холодильника У са д ка У са д ка У са д ка У са д ка У са д ка У са д ка 2,5 1,6 1,8 2 2,2 2,4 1,5 1,7 1,9 2,1 2,� 2,8 �,6 �,2 5,2 4,8 4,4 4 �,6 �,2 6,1 4,8 4,4 4 �,1 �,6 4,1 4,6 5,1 5,6 4,5 5,5 6,5 7,5 2,5 �,5 в б а Рис. 4. Графики главных эффектов для сечений № 1 (а), 2 (б), � (в) с оптимальными ТР ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2012 № 6 (96) 47 Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья модействия положения отливки в форме и толщины холодильника (АВ), парного взаимодействия положения отливки и температуры заливки (АD), а также парного взаимодействия толщины холодильника и температуры заливки (ВD). Влияние этих факторов дает статистически значимые эффекты (параметр р < 0,05). В то же время влияние других факторов является несущественным (р > 0,05). Из графиков главных эффектов (рис. 4, б) видно, что наименьшая усадка на- блюдается в случае ТР № 4, когда отливка находится в форме в положении № 1, толщина холодильника составляет 15 мм, температура заливки – 1450 °С, материал холодильника – сталь �5Л. Усадочные дефекты в сечении № 3. Расположение усадочных дефектов в сече- нии № � модели отливки показано на рис. 2, д. Из карты Парето (рис. 2, е) видно, что статистически значимое влияние на усадку оказывают: положение отливки в форме (А), толщина холодильника (В), температура заливки металла (D), парное взаимодействие толщины холодильника и температуры заливки (ВD), парное вза-D), парное вза-), парное вза- имодействие положения отливки в форме и толщины холодильника (АВ). Графики нормальности (рис. �, е) и главных эффектов (рис. 4, в), а также результаты дис- персионного анализа (рис. �, д) подтверждают этот вывод. Дисперсионный анализ (рис. �, д) показал, что статистически значимым является влияние на усадку положения отливки в форме (А), толщины холодильника (В), тем- пературы заливки металла (D), парного взаимодействия положения отливки в форме и толщины холодильника (АВ), парного взаимодействия толщины холодильника и температуры заливки (ВD), так как значение параметра р < 0,05. Влияние других факторов является несущественным. Из графиков главных эффектов (рис. 4, в) следует, что наименьшее количество усадочных дефектов в рабочем слое отливки обеспечивает ТР № 1, в котором от- ливку заливают в положении № 1 при температуре 1450 0С, а холодильник имеет толщину 15 мм и изготовлен из серого чугуна. В табл. 2 приведена обобщенная сводка ранжированных оценок статистиче- ской значимости влияния варьируемых факторов и их парных взаимодействий на формирование усадочных дефектов в отливках накладок. Параметры значимости по картам Паре (рис. 2, б, г, е) и дисперсионному анализу (рис. �, а, в, д) имеют строгие количественные оценки, что удобно использовать при ранжировании их значимости. Ранжирование по степени отклонения варьируемых параметров от линии нормального распределения (рис. �, б, г, е) и по наклону графиков главных эффектов (рис. 4) имеет в значительной мере качественный характер, так как ос- новано на визуальных оценках. На основании усредненных значений рангов параметров по убыванию статисти- ческой значимости влияние варьируемых факторов на формирование усадочных дефектов в трех сечениях отливки можно представить в следующей последова- тельности: B → D → A → AB → BD → C → AD → BC = CD. Как следует из приведенной последовательности факторов наибольшее влияние на формирование отливки оказывают толщина холодильника (В) и температура заливки металла (D). Из числа варьируемых факторов наименьшая статистическая значимость влияния на процесс формирования усадочных дефектов наблюдается для фактора С (материал холодильника). Это объясняется тем, что различие тепло- физических свойств холодильников из чугуна и стали при их одинаковой толщине не оказывает существенного влияния на формирование отливки. 48 ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2012. № 6 (96) Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья Выводы • По результатам моделирования установлено, что в трех сечениях отливки частными оптимальными технологическими решениями являются ТР № 1, 4 и 14 как обеспечивающие наименьшее количество усадочных дефектов. Во всех �-х сечениях толщина холодильника составляет 15 мм, температура заливки ме- талла − 1450 °С. В вариантах ТР № 1 и 4 холодильник располагался в нижней части формы, а в вариантах ТР № 4 и 14 материалом холодильника была сталь �5Л. Ста- тистическая значимость результатов компьютерного моделирования подтверждена картами Парето, дисперсионным анализом, оценкой нормального распределения вероятностей и графиками главных эффектов. • Оптимальным для модели в целом является технологическое решение (ТР) № 1, соответствующее условию минимизации количества усадочных дефектов во всех �-х сечениях отливки. Оно обеспечивает условия затвердевания отливки с получением минимального количества усадочных дефектов (1,07-1,91 %). Это до- Таблица 2. Сводка оценок значимости влияния факторов на усадочные де- фекты Се- че- ние Параметр значимости Ранжирование параметров значимости влияния варьируемых факторов и их парных взаимодействий A B C D AB AC AD BC BD CD 1 по карте Парето 4 1 - 2 3 - - - 5 - по дисперсионному анализу 4 1 - 2 3 - - - 5 - по нормальному распре- делению 4 1 - 2 3 - 6 - 5 - по главным эффектам 3 1 4 2 - - - - - - 2 по карте Парето 5 1 7 2 4 - 6 - 3 - по дисперсионному анализу 5 1 6 2 4 - 7 - 3 - по нормальному распре- делению - 1 - - - - - - 2 - по главным эффектам 3 1 4 2 - - - - - - 3 по карте Парето 1 2 3 5 - - - - 4 - По дисперсионному анализу 1 2 - 3 5 - - - 4 - по нормальному распре- делению 1 - - - 3 - - - 2 - по главным эффектам 1 2 4 3 - - - - - - Средний ранг по трем сечениям 2,9 1,3 4,7 2,5 3,6 0 6,3 0 3,7 0 Примечание 1: A – влияние положения отливки в форме B – влияние толщины холодильника C – влияние материала холодильника D – влияние температуры заливки AB – влияние парного взаимодействия A+B AC – влияние парного взаимодействия A+C AD - влияние парного взаимодействия A+D BC - влияние парного взаимодействия B+C BD - влияние парного взаимодействия B+D CD - влияние парного взаимодействия C+D Примечание 2: цифрами для карты Парето и диспер- сионного анализа характеризуется возрастание параметра − снижение уровня достоверности влияния факто- ра; для нормального распределения – уменьшение отклонения от линии нормальности, а для главных эффектов – убывание интенсивности влияния; в л и я н и е в з а и м о д е й с т в и й А С , ВС и CD оказалось статистически незначительным ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2012 № 6 (96) 49 Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья стигается при температуре заливки металла 1450 0С в результате использования чугунного холодильника толщиной 15 мм, расположенного в нижней части формы. Исследование качества отливок «Накладка», изготовленных литьем в песчано-гли- нистую форму по ТР № 1, показало адекватность результатов моделирования по количеству и местам расположения усадочных дефектов. 1. Крушенко Г. Г., Талдыкин Ю. А., Усков И. В. Стальные отливки с поверхностно легиро- ванным износостойким слоем // Литейн. пр-во. − 2000. − № З. – С. 21-22 2. Брыков Н. Н., Попов С. Н. Влияние структуры сплавов лопаток асфальтосмесительных установок на сопротивляемость изнашиванию // Строительные и дорожные машины. – 1991. − № 2. – С. 18-19 �. Синтез комплексно легированных белых чугунов в литом и термообработанном состояниях/ Х. Ри, Э. Х. Ри, А. С. Рабзина и др. // Литейн. пр-во. − 2006. − № 7. − С. 2-4. 4. Капустин М. А., Шестаков И. А. Оптимизация химического состава износостойкого чугуна для литых мелющих шаров // Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні. – 1999. − № 2. − С. �2-�� 5. Цыпин И. И. Белые износостойкие чугуны: Структура и свойства. − М.: Металлургия, 198�. − 176 c. 6. Поддубный А. Н., Романов Л. М. Износостойкие отливки из белых чугунов для металлургии и машиностроения. − Брянск: Придесенье, 1999. – 120 с. 7. Лагута В. И., Колесников В. А., Хинчагов Г. В. Повышение износостойкости высокомар- ганцевых чугунов за счет дополнительного легирования. − Луганск, 2001. − 107 с. 8. Бобырь С. В., Большаков В. И. Марганцовистые чугуны как износостойкие конструкционные материалы // Техника машиностроения. − 2006. − № 2. – С. 28-�1 9. Влияние особенностей отливки на качество деталей из высокохромистых чугунов / Ю. А. Ем, О. П. Юшкевич, В. Т. Калинин и др. // Металл и литье Украины. – 2005. − № 5. – С. �6-�9. 10. Жуков А. А., Сильман Г. И., Фрольцов М. С. Износостойкие отливки из комплексно леги- рованных белых чугунов. – М.: Машиностроение, 1984. – 104 с. 11. Бетоносмесительный комплекс KR-0110 – Оборудование – Режим доступа: http://strom- mashina.com.ua/ru/equip/concrete/kr0110. – Загл. c экрана. 12. Компьютерное моделирование в инженерной практике / А. А. Алямовский, А. А. Собачкин, Е. В. Одинцов и др. − Петербург: СПб, 2006. − 800 с. 1�. ЗАО «НПО МКМ, LVMFlow, LVMFlow CV. – Режим доступа: http://www.csoft.ru/catalog/soft/ lvmflow/lvmflow-291.html. – Загл. с экрана. 14. Дюк В. Обработка данных на ПК в примерах. – Петербург: СПб, 1997. – 240 с. 15. Организация металлургического эксперимента: Учебное пособие для вузов / Г. Е. Белай, В. В. Дембовский, О. В. Соценко и др. – М.: Металлургия, 199�. – 256 с. 16. ImageJ 1.4�m. Processing and Analysis in Java. – Режим доступа: http://portablevv07.ucoz. ru/news/imagej_14�m/2009-12-09-16�7. – Загл. c экрана. Поступила 12.09.2012

Оптимальная технология литья износостойких накладок на шнеки смесителей

Institution

Ähnliche Einträge