Підвищення продуктивності процесу лиття шляхом регулювання теплового режиму кокіля на основі комп’ютерного дослідження потоку повітря в каналах стержня

Simple item page
dc.contributor.authorКонончук, С. В.
dc.contributor.authorСкрипник, О. В.
dc.contributor.authorСвяцький, В. В.
dc.contributor.authorПукалов, В. В.
dc.contributor.authorKononchuk, S.
dc.contributor.authorSkrypnyk, O.
dc.contributor.authorSviatskyi, V.
dc.contributor.authorPukalov, V.
dc.date.accessioned2023-04-20T07:02:03Z
dc.date.available2023-04-20T07:02:03Z
dc.date.issued2022
dc.description.abstractВ статті на основі аналізу теплового режиму кокіля та існуючих конструкцій і способів охолодження форм обґрунтовано необхідність регульованого охолодження центрального стержня повітрям. Запропоновано нову конструкцію центрального стержня, яка забезпечує регульоване повітряне охолодження кокіля. Розроблено 3D-моделі деталей та 3D-зборки центрального стержня нової конструкції. Виконано комп’ютерне дослідження потоку повітря в каналах стержня в середовищі SolidWorks Flow Simulation. Результати параметричного моделювання течії повітря в каналах центрального стержня показали максимальну витрату повітря при охолодженні 0,371 кг/с, тепловміст повітря при охолодженні 25081 Дж/с. Оцінка ефективності охолодження розробленої конструкції кокіля показала, що при використанні повітряного охолодження центрального стержня охолоджуючим повітрям при максимальній його витраті відводиться 41 % теплоти. The most common technology for the manufacture of aluminum parts and blanks is casting in a chill mold. To determine ways to improve casting technology, it is necessary to analyze the possibility of changing the parameters that affect the reduction of production costs (reduction of energy consumption, material consumption, increase productivity) and improve the quality of casting. The thermal regime of the metal form determines the productivity of the process, the duration of curing of the casting, its quality, durability of the chill mold. The analysis of the work of the chill mold for the manufacture of castings Pump Housing showed that when the forms are filled, the most heated new portions of metal meet on their way to the central core. That is, when pouring the mold, the central core is heated the most, especially in the lower part. This circumstance hinders the process of directed curing and can lead to shrinkage defects. In addition, the higher the temperature of the mold, the slower the casting will crystallize and the worse its structure and mechanical properties will be. Based on the analysis of structures and methods of cooling molds, the method of controlled cooling of the central core by air is substantiated. A new design of the core has been developed, which provides adjustable air cooling of the chill mold by connecting the central core through a valve to the pneumatic system of the shop. 3Dmodels of details and assembly drawings of the central core of a new design are developed. A computer study of the air flow in the core channels in SolidWorks Flow Simulation was performed. The results of parametric modeling of air flow in the channels of the Central core showed the maximum air flow rate during cooling 0.371 kg / s, the heat content of air when cooled 25081 J / s. Evaluation of the cooling efficiency of the developed chill mold design showed that when using air cooling of the central core with cooling air at its maximum consumption, 41% of heat is removed. Thus, the developed design of the cooled central core allows to increase the productivity of the casting process, improve the quality of casting by improving the structure and mechanical properties of the casting, as well as increase the life of the chill mold. But the obtained research results are of a recommendatory nature and require practical verification in the production environment. In addition, the simulation did not take into account the change in core temperature due to its heat exchange with the melt. Given all this, there is a need for further study of the effect of regulated air cooling on the thermal regime of the chill mold.uk_UA
dc.identifier.citationПідвищення продуктивності процесу лиття шляхом регулювання теплового режиму кокіля на основі комп’ютерного дослідження потоку повітря в каналах стержня / С. С. Конончук, О. В. Скрипник, В. В. Свяцький, В. В. Пукалов // Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки : зб. наук. пр. – Кропивницький : ЦНТУ, 2022. – Вип. 5 (36). – Ч. 2. – С. 39–50.uk_UA
dc.identifier.urihttps://doi.org/10.32515/2664-262X.2022.5(36).2.39-50
dc.identifier.urihttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/12720
dc.language.isouk_UAuk_UA
dc.publisherЦНТУuk_UA
dc.subjectкокільuk_UA
dc.subjectвиливокuk_UA
dc.subjectнаправлена кристалізаціяuk_UA
dc.subjectохолодженняuk_UA
dc.subjectтеплопровідністьuk_UA
dc.subjectтеплоємністьuk_UA
dc.subjectтепловий потікuk_UA
dc.subject3D-модельuk_UA
dc.subjectкомп’ютерне моделюванняuk_UA
dc.subjectchill molduk_UA
dc.subjectcastinguk_UA
dc.subjectdirectional crystallizationuk_UA
dc.subjectcoolinguk_UA
dc.subjectthermal conductivityuk_UA
dc.subjectheat capacityuk_UA
dc.subjectheat fluxuk_UA
dc.subject3Dmodeluk_UA
dc.subjectcomputer simulationuk_UA
dc.titleПідвищення продуктивності процесу лиття шляхом регулювання теплового режиму кокіля на основі комп’ютерного дослідження потоку повітря в каналах стержняuk_UA
dc.title.alternativeImproving the Productivity of the Casting Process by Regulating the Thermal Regime of the Chill Mold on a Basis of Computer Investigation of the Air Flow in the Channels of the Casting Coreuk_UA
dc.typeArticleuk_UA

Files

Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
Thumbnail Image
Name:
8.pdf
Size:
1.25 MB
Format:
Adobe Portable Document
Download
License bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
7.42 KB
Format:
Item-specific license agreed upon to submission
Description:
Download

Collections

Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки. Випуск 5. Частина 2. - 2022