Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки. Випуск 3. - 2020
Permanent URI for this collectionhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/10412
Browse
Search Results
Item Автоматизація порційної розливки розплаву чавуну в кокіль при виробництві виливків деталей машин гірничорудної промисловості(ЦНТУ, 2020) Ломакін, В. М.; Пукалов, В. В.; Дубодєлов, В. І.; Горюк, М. С.; Lomakin, V.; Pukalov, V.; Dubodelov, V.; Goryuk, M.; Ломакин, В. Н.; Дубоделов, В. И.Виконано аналіз основних параметрів дозування розплаву чавуну в металеві форми за допомогою магнітодинамічної установки МДН-6Ч. Розроблено принципову схему управління електромагнітними системами агрегату. Відпрацьовано технологію дозування і заливки металу в кокіль при виготовленні чавунних куль діаметром 40 і 120 мм. The analysis of the basic parameters of the dosage of molten iron in metal forms using the magnetodynamic installation MDN-6CH. A schematic diagram has been developed for controlling the electromagnetic systems of the unit. The technology of dosing and pouring metal into the chill mold has been developed in the manufacture of cast iron balls with a diameter of 40 and 120 mm. At the optimal casting temperature, the electrical parameters of the inductor (voltage Ui, current Ii, power Ri) were in the range Ui = 250-300 V, Ii = 480-520 A, Ri = 140-160 kW. When reducing the mass of metal in the crucible MDN-6CH using a control scheme made switching inductor from a voltage of 300 V to 250 V. The power was reduced by 15-20 kW, and the temperature of the metal remained within the tolerance of the technology of metal casting. Using the adopted dosing scheme, it became possible to cast metal at constant parameters of the electromagnetic system and the time of pouring. The technology of dispensing and pouring metal into the mold for the production of cast iron balls with a diameter of 40 and 120 mm was carried out at an inductor voltage of 300 V, and the electromagnet - 220 V. The initial level of metal on the drain socket was equal to 20 mm. The molding time of molds in the manufacture of balls with a diameter of 40 mm was 7.3 s, and balls with a diameter of 120 mm - 16.2 s. The operating time of the electromechanical actuator was set in the manufacture of balls with a diameter of 40 mm - 0.35 s, and balls with a diameter of 120 mm - 0.75s. The consumption of metal in the manufacture of balls with a diameter of 40 and 120 mm was in the range of 0.7-0.75 kg / s and 1.65-1.70 kg / s, respectively. The metal casting was carried out at temperatures of 1320-1340 ° C and 1360-1380 ° C. The dosage accuracy was determined by weighing the metal of the poured balls and the molding system of the mold. Mathematical processing of the results of the dosing showed that in the manufacture of balls with a diameter of 40 mm at a temperature of 1320 °C the error of dosing is 10-11%. With increasing iron temperature, the dosage error decreases and at a metal temperature of 1370 °C is 5-6%. In the manufacture of balls with a diameter of 120 mm at a temperature of iron 1330, the dosage error is 7-8%, and at a temperature of 1360 ° C - 3-4%. The study of the characteristics of the casting and dosing process of cast iron in the chill mold allowed us to develop the technology of casting cast iron melts, which provided the required metering accuracy and high productivity of the conveyor production of grinding bodies. Проведен анализ основных параметров дозирования расплава чугуна в металлические формы с помощью магнитодинамической установки МДН-6Ч. Разработана принципиальная схема управлення электромагнитными системами агрегата. Отработана технология дозирования и заливки металла в кокиль при изготовлении чугунных шаров диаметром 40 и 120 мм.Item Ударостійкий чавун для молольних тіл(ЦНТУ, 2020) Ломакін, В. М.; Молокост, Л. А.; Lomakin, V.; Molokost, L.; Ломакин, В. Н.Проведено дослідження динамічної міцності (ударостійкості) молольних тіл, відлитих з низькохромистого чавуну в багатомісному кокілі, в залежності від вмісту хрому в сплаві. Встановлено підвищення ударостійкості виливків куль при збільшенні масової частки хрому в чавуні в межах до 1%. При цьому найбільше зростання динамічної міцності спостерігається при збільшенні масової частки хрому від 0,3% до 0,5%. При подальшому зростанні вмісту хрому ударостійкість білого низьколегованого чавуну підвищується менш помітно і при вмісту хрому 0,7-0,8% досягає максимуму. A study of the dynamic strength (impact resistance) of grinding bodies cast from low-chromium cast iron in a multi-seat chill mold depending on the chromium content in the alloy is carried out. As a starting point, cast iron of the following composition was used: carbon – 3,0%, silicon – 1,6%, manganese – 0,4%, sulfur – 0,05%, phosphorus – 0,06%. For the study, several batches of balls with a diameter of 60 mm were cast with different chromium content in cast iron, from 0 to 1%. Cast iron was smelted in a mediumfrequency induction furnace, such as IChT, with the main lining on a charge of pure pig iron and steel low-carbon scrap. The temperature of cast iron production was 1500 °C. Liquid cast iron was subjected to alloying with medium carbon ferrochrome. Balls were cast in multi-seat chill molds. When tested for impact resistance, the grinding ball received a striking blow of mass 50 kg, falling from a height of 0,5 m. The frequency of application of dynamic loads was 10 beats per minute. Impact resistance was determined by the average number of impacts sustained by the grinding body prior to destruction. An increase in the impact resistance of ball castings has been established with an increase in the mass fraction of chromium in cast iron up to 1%. Moreover, the greatest increase in dynamic strength is observed with an increase in the mass fraction of chromium from 0,3% to 0,5%. With a further increase in the chromium content, the impact resistance of white low-alloy cast iron increases less noticeably, and in the presence of chromium 0,7-0,8% reaches a maximum. The difference in hardness from the surface (~ 52 HRC) to the center of the ball (~ 42 HRC) is a value of about 10 units. The established impact resistance of grinding bodies made it possible to conclude: when grinding solid rocks with high content of solid quartz, the use of low chromium cast iron as a material for grinding media is the most effective, as in terms of achieve high impact resistance, and to ensure cost-effective performance. Проведено исследование динамической прочности (ударостойкости) мелющих тел, отлитых из низкохромистого чугуна в многоместном кокиле, в зависимости от содержания хрома в сплаве. Установлено повышение ударостойкости отливок шаров при увеличении массовой доли хрома в чугуне в пределах до 1%. При этом наибольший рост динамической прочности наблюдается при увеличении массовой доли хрома от 0,3% до 0,5%. При дальнейшем росте содержания хрома ударостойкость белого низколегированного чугуна повышается менее заметно, и при наличии хрома 0,7-0,8% достигает максимума.Item Аналіз та гармонізація національних до міжнародних стандартів якісних показників чавунів з вермикулярним графітом(ЦНТУ, 2020) Кропівна, А. В.; Кузик, О. В.; Kropivna, A.; Kuzyk, O.; Кропивная, А. В.; Кузык, А. В.В статті розглянуто національні та міжнародні стандарти якісних показників чавуну з вермикулярним графітом. Дано аналіз діючим стандартам в Україні ДСТУ на чавун з вермикулярним графітом а також регламентовані його механічні властивості та рекомендований хімічний склад. Проаналізовано властивості аналогічних міжнародних та європейських стандартів на чавун з вермикулярним графітом згідно стандартизації ISO, SAE, CEN, VDG, ASTM, JIS, GB, STAS, а також наведено перехресні посилання на стандарт ISO 16112 до інших стандартних марок ЧВГ. З’ясована відповідність марок матеріалів, в залежності від їх хімічного складу та механічних властивостей, наведених в ГОСТах, міжнародних та європейських показників. Ensuring and coordination of high quality indicators of materials in the foundry industry is necessary in the development of Ukraine's economy. High quality products need to be enshrined in new national standards, harmonized with international and European standards. Thus, the purpose of this work is to analyze national and international standards for quality indicators of vermicular graphite iron and their harmonization with each other. The foundry industry of Ukraine has developed mainly with the use of interstate standards - GOST, which differ significantly from European and international and requires coordination and other approaches to the development of new standards. Today there are a number of international standards: ISO, SAE, CEN, VDG, ASTM, JIS, GB, STAS, which regulate the properties of cast iron with vermicular graphite. Most standards define the range of permissible content of spherical graphite (0… 20%) in the structure of cast iron with vermicular graphite, as well as determine the shape of samples to determine the properties and provide for the determination of graphite on surfaces formed after machining castings. In accordance with the needs of the automotive industry, the Society of Automotive Engineers (SAE) has created the standard SAEJ1887 JUL2002 for cast iron with vermicular graphite. The DSTU standard in force in Ukraine regulates only the temporary resistance to tensile and elongation laid down in the brand designation. Thus, the improvement, provision and harmonization of the national standard at the vermicular graphite iron by achieving high quality indicators of materials in the foundry industry, will ensure the stability of the technological production process, and further entry into international and European markets and a qualitatively new level of domestic engineering. An analysis of the current standards in Ukraine DSTU for cast iron with vermicular graphite is given, as well as its regulated mechanical properties and recommended chemical composition. The properties of similar international and European standards for cast iron with vermicular graphite according to ISO, SAE, CEN, VDG, ASTM, JIS, GB, STAS standardization are analyzed, as well as cross-references to ISO 16112 to other standard brands of the vermicular graphite iron. The conformity of brands of materials, depending on their chemical composition and mechanical properties given in GOST, international and European indicators is found out. В статье рассмотрены национальные и международные стандарты качественных показателей чугуна с вермикулярным графитом. Дан анализ действующим стандартам в Украине ДСТУ на чугун с вермикулярным графитом а также регламентированы его механические свойства и рекомендован химический состав. Проанализированы свойства аналогичных международных и европейских стандартов на чугун с вермикулярным графитом согласно стандартизации ISO, SAE, CEN, VDG, ASTM, JIS, GB, STAS, а также приведены перекрестные ссылки на стандарт ISO 16112 к другим стандартных марок ЧВГ. Выяснено соответствие марок материалов, в зависимости от их химического состава и механических свойств, приведенных в ГОСТах, международных и европейских показателей.