Визначення тривалості примусового охолодження виливків у контейнерах на ливарних роторно-конвеєрних лініях

П. Б. Калюжний; О. Й. Шинський

doi:10.15407/plit2023.01.035

Автор(и)

П. Б. Калюжний канд. техн. наук, заст. директора https://orcid.org/0000-0002-1111-4826
О. Й. Шинський д-р техн. наук, проф., зав. відділу https://orcid.org/0000-0001-6200-0709

DOI:

https://doi.org/10.15407/plit2023.01.035

Ключові слова:

виливок, час охолодження, дисперсний вогнетрив, температура, роторно-конвеєрна лінія

Анотація

УДК 621.74.041

Стаття присвячена розробці методики визначення тривалості технологічного циклу охолодження виливків при аеродинамічному переміщенні дисперсного вогнетриву в контейнерах ливарних роторно-конвеєрних ліній. Застосування таких ліній є ефективним рішенням у збільшенні продуктивності ливарних технологій. Щоб відповідати принципам побудови роторно-конвеєрних ліній час охолодження виливків у ливарній формі, як один із найбільш тревалих технологічних процесів, має бути мінімізований. Це може бути досягнуто за рахунок примусового охолодження виливків із застосуванням аеродинамічного переміщення дисперсного вогнетриву в ливарному контейнері. Як приклад реалізації даного способу на ливарній роторно-конвеєрній лінії описано послідовність технологічних операцій на модулі охолодження. На основі термодинамічних розрахунків отримано вираз для визначення часу примусового охолодження, який залежить від теплофізичних і геометричних характеристик виливка, коефіцієнта тепловіддачі та температурного напору на поверхні виливка. Наведено приклад розрахунку часу примусового охолодження сталевих виливків. Показано, що при застосуванні аеродинамічного переміщення дисперсного вогнетриву в контейнері час охолодження виливків до температури вибивання може бути скорочений в 6,6–7,5 разів порівняно з звичайним охолодженням в піщаній формі. За рахунок зміни швидкості потоку повітря, яким зріджують вогнетрив, операцією примусового охолодження можна гнучко керувати для різних виливків, які виготовляються на ливарних роторно-конвеєрних лініях.

Список літератури

1. Дорошенко В.С., Калюжний П.Б., Шинський В.О. Технологічні засади створення швидкісних процесів лиття у вакуумовані ливарні форми для роторно-конвеєрних комплексів. Процеси лиття. 2018. № 3. С. 23–34.
2. Шинский О. Й., Дорошенко В. С., Кравченко В. П. Інтенсифікація теплообміну виливка з дисперсним наповнювачем ливарної форми при використанні холодоагенту та примусової конвекції. Процеси лиття. 2009. № 5. С. 74–82.
3. Kaliuzhnyi P. Influence of Sand Fluidization on Structure and Properties of Aluminum Lost Foam Casting. Archives of Foundry Engineering. 2020. Vol. 20. No. 1. P. 122-126. DOI:10.24425/afe.2020.131293.
4. Баскаков А.П. Скоростной безокислительный нагрев и термическая обработка в кипящем слое. М.: Металлургия, 1968. 223 с.
5. Шалевская И.А., Калюжный П.Б. Применение псевдоожиженного слоя в технологическом процессе производства отливок в вакуумируемые формы. Металл и литье Украины. 2015. №4. С. 19-21.
6. Вейник А. И. Теория затвердевания отливок. М.: Машгиз, 1960. 430 с.
7. Баландин Г.Ф. Основы теории формирования отливки. Ч. 1. Тепловые основы теории. Затвердевание и охлаждение отливки. М.: Машиностроение, 1976. 328 с.
8. Калюжный П.Б., Шалевская И.А., Яковышин О.А. Исследование метода управления процессом кристаллизации отливок в вакуумируемых формах. Металл и литье Украины. 2015. №8. С. 24-28.
9. Тодес О.М., Цитович О.Б. Аппараты с кипящим зернистым слоем: Гидравлические
тепловые основы работы. Л.: Химия, 1981. 296 с.