Введение к работе
з Актуальность работы. Повышение качества отливок, получаемых в разовых песчаных формах, является важной и актуальной задачей. Более половины брака и несоответствия отливок техническим условиям возникает по "вине" литейной формы. При этом качество литейной формы зависит в многом от свойств формовочных и стержневых смесей. Применяемое в настоящее время в действующих литейных цехах смесе-приготовительное оборудование не в полной мере отвечает требованиям современного производства, которое требует получения смесей с высоким комплексом технологических и прочностных свойств и содержащих минимальное количество связующих материалов.
Повышение качества эффективности работы литейного смесепри-готовительного оборудования связано с совмещением операций активации компонентов, их смешивания, создания структур смесей гранульного типа; улучшением адгезионно-когезионных свойств смесей. Такие эффект!,! достигаются в современных энергоемких видах смешивания : вихревом; центробежно-планетарном; центробежно-лопаточном.
Актуальность рассматриваемой диссертационной -работы подтверждается тем, что опубликованные варианты конструкций цептро-бежио-планетариых смесителей проходного типа как правило неработоспособны в режимах, необходимых для приготопления формовочных или стержневых смесей. Во многом это связано с отсутствием теоретических концепций на процесс центробежно-планетарного смешивания.
Цель работы. Разработка концепции на процесс центробежно-планетарного смешивания и исследование технологических и конструкторских решений смесителей непрерывного действия центробежно-планетарного типа, обеспечивающих получение формовочных и стержневых смесей с комплексом высоких технологических и прочностных свойств для условий мелкосерийного и массового производства.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
I - Исследование процесса смессприготовления в центробежно-
планетарных смесителях проходного типа и создание физической и математической модели изучаемого процесса;
II - Разработка методики расчета и проектирования центробежно-
планетарного смесителя.
III - Разработка и изготовление промышленного образца смесителя для
чугунолитейного цеха АО "Рыбинские моторы".
Научная новизна:
установлены основные закономерности движения частиц смеси і рабочей камере центробежно-пданетарного смесителя проходногс типа, установлено положение свободной поверхности смеси;
разработаны основные положения физической и математической мо делен движения смеси в центробежно-планетарном смесителе;
разработана критериальная методика расчета и проектирования цен тробежно-планетарпых смесителей;
Практическая ценность:
создана инженерная методика расчета и проектирования центробеж-но-планетарных смесителей и разработана программа "centr2";
спроектирован и изготовлен промышленный образец центробежно-планетарного смесителя проходного типа, эксплуатируемый в ц. 4 АО "Рыбинские моторы";
проведены лабораторные и промышленные испытания разработанного смесителя на приготовленных формовочных и стержневых смееял различных составов. Установлено, что использование смесителей данного типа приводит к экономии связующих материалов более чем на 20%, позволяет снизить брак по "ужиминам" на 50 ~ 80%.
Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на конференциях в Рыбинске (1991 г. и 1993 г.), Чебоксарах (1992 г.), Москве (1993 г.), Ульяновске (1995 г.).
Моделирующая установка демонстрировалась на Всероссийской выставке "Авиадвигатель-94" (г. Москва 1994 г.).
По теме работы выполнялись совместные исследования с АО "Рыбинские моторы" и ЦНИИТМАШ (г. Москва).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ, из них 1 авторское свидетельство и 1 заявка на патент.
Лн-шый вклад автора. Личный вклад автора состоит в разработке методики экспериментов, создании модели свободной поверхности дозы матириала в рабочей камере центробежно-планетарного смесителя, разработке методики проектирования центробежно-планетарного смесителя непрерывного действия, разработке конструкций рабочих камер ЦП-смесителя, организации работ по проектированию, изготовлению и монтажу промышленного ЦП-смесителя проходного типа, самостоятельном выполнении экспериментов, разработана программа расчета и корректирования ЦП-смесителей проходного типа «centn2».
Структура и объем работы. Диссертация состоит из 5 глав, заключения, списка литературы и приложения. Диссертация содержит 167 страниц машинописного текста, 52 рисунка, 4 таблицы, библиографию из 112 позиции.