![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Получение биметаллических заготовок центробежным способом |
Орловский Государственный Технический Университет Ерошенко Александр Викторович Получение биметаллических заготовок центробежным способом Специальность 05.16.04 Литейное производство Диссертация на соискание магистра технических наук Научный руководитель доцент, кандидат технических наук Маркова Н.Н Орел, 2009г. СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА 1.1Современные требования, предъявляемые к качеству мелющих валков 1.1.1Общие требования к валкам различного назначения пищевой отрасли 1.1.2Условия эксплуатации и технические характеристики мелющих валков 1.2Анализ и тенденции развития перспективных процессов производства биметаллических мелющих валков 1.3.Основные направления дальнейшего совершенствования технологических процессов производства биметаллических мелющих валков 1.4Влияние химического состава чугуна на качество рабочего слоя валков Выводы, цель и задачи настоящей работы ГЛАВА II. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ 2.1.Объект исследования и общие методические положения работы 2.2.Методы исследования структуры и физико-механических свойств металла отливок Выводы ГЛАВА III. ИССЛЕДОВАНИЕОСОБЕННОСТЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК ВАЛКОВ В ПОЛЕ ДЕЙСТВИЯ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ СИЛ 3.1Исследование особенностей процесса затвердевания отливки в массивной изложнице 3.2Определение кинетики затвердевания рабочего слоя валков 3.3Влияние скорости затвердевания на свойства металла рабочего слоя валков Выводы ГЛАВА IV. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МЕЛЮЩИХ ВАЛКОВ 4.1.Исследование и выбор оптимальных параметров формы для отливки мелющих валков 4.2Оптимизация состава и способа нанесения теплоизоляционного покрытия на внутреннюю поверхность изложницы 4.3Совершенствование конструкции заливочного устройства для отливки валков 4.4Технологический регламент вращения формы 4.5Термовременные параметры режима заливки двух разнородных металлов в форму 4.6Исследование и выбор состава чугуна мелющих валков рабочего слоя 4.7Экспериментально-производственная отработка технологии отливки биметаллических валков методом центробежного литья Выводы ГЛАВА V. ПРОМЫШЛЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МЕЛЮЩИХ ВАЛКОВ 5.1Внедрение разработанного технологического процесса производства мелющих валков в промышленных условиях Выводы ОБЩИЕ ВЫВОДЫ Список использованных источников Приложение ВВЕДЕНИЕ Задачей современного машиностроения является повышение надежности и долговечности оборудования, в том числе работающего в условиях повышенных удельных нагрузок и интенсивного износа рабочих элементов. Подавляющее количество оборудования для пищевого машиностроения связано с переработкой продуктов аграрно-продовольственного комплекса страны, таких как пшеница, рожь, солод, кофе, какао-бобы, сахар, соль и др. Основная нагрузка по их переработке ложится на рабочие органы размольных агрегатов - мелющие валки, от качества которых зависит производительность, энергоемкость и стабильность работы всего технологического оборудования, а также сортность выпускаемой продукции. Преждевременный выход из строя мелющих валков приводит к остановке всего перерабатывающего оборудования, работающего в синхронном режиме, и отнимает до 25% полезного времени в связи с перевалкой валков.
Общие потери от преждевременного износа мелющих валков в пищевой отрасли страны, включающей 350 крупных мукомольных комбинатов, около 300 крупных кондитерских предприятий и несколько сотен более мелких, составляют сотни миллионов рублей в год. Сложность технологии изготовления биметаллических заготовок мелющих валков состоит в необходимости достижения высокой твердости поверхностного рабочего слоя при наличии «мягкой» сердцевины с достаточно высокой пластичностью металла, что приводит к затруднениям при изготовлении цельной заготовки, которая должна обладать дифференцированными свойствами по сечению. Традиционная технология изготовления заготовок мелющих валков методом «промывки» в стационарный кокиль, отличающаяся низкой эффективностью процесса, хотя и позволяет получать дифференцированную структуру по сечению отливки, однако не обеспечивает равномерной твердости и одинаковой глубины отбеленного слоя по длине и окружности валков, что является одной из основных причин их низкой эксплуатационной стойкости. Продолжительность работы мукомольных валков отечественного производства, полученных стационарным способом, крайне низка и оценивается в 3,5.4,0 месяца до первой переточки рифлей при работе на драных системах грубого помола, в то время как валки зарубежного производства в аналогичных условиях работают в 2,0. .2,5 раза дольше. Наиболее эффективным способом изготовления мелющих валков с дифференцированной структурой является центробежное литье с последовательной заливкой во вращающуюся форму металлов рабочего и внутреннего слоев, что позволяет не только обеспечить их высокие эксплуатационные характеристики, но и в максимальной степени механизировать процесс их изготовления. Однако, несмотря на ряд выполненных работ с участием специалистов ряда организаций, эксплуатационная стойкость мелющих валков, изготовленных способом центробежного литья, все еще не соответствует растущим требованиям пищевого машиностроения. В основном это связано с отсутствием стабильной технологии применяемого способа центробежного литья, что ведет к повышенному браку по расслоению, трещинам, спаям, появлению бугристости на поверхности отливок, и связанной с этим «пятнистости», т.е. неравномерной твердости на поверхности отливки, что во многом объясняется недостаточной изученностью процесса формирования разнородных составов чугуна в поле действия центробежных сил. В связи с этим проблема изготовления надежных и долговечных в эксплуатации, то есть конкурентоспособных мелющих валков для пищевого машиностроения, является актуальной. Цель и задачи работы. Целью работы является исследование особенностей технологического процесса получения заготовок мелющих валков для пищевого машиностроения методом центробежного литья с последующим внедрением полученных результатов в промышленности. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: исследование особенностей процессов заполнения и распределения жидкого металла в форме с учетом действия центробежных сил и определение их влияния на качество отливок; изучение кинетики и скорости затвердевания рабочего слоя валков и их влияния на структуру и свойствами металла, а также взаимосвязь их температурно-временными условиями заливки двух разнородных составов чугуна; разработка технологического регламента центробежного литья бочек мелющих валков по основным его параметрам: скорость и температура заливки металла, способ и режим ввода металла во вращающуюся форму, частота вращения формы, состав и способ нанесения теплоизоляционного покрытия в изложницу, интервал времени между заливками двух металлов и др.
Научная новизна работы: - научно обосновано использование массивной изложницы с рабочей поверхностью, облицованной самотвердеющим покрытием, толщина стенки которой соизмерима с толщиной стенки отливки, что позволило существенно повысить ее теплоаккумулирующую способность, снизить температурный перепад по отношению к отливке и повысить изотропность свойств рабочего слоя валка; - разработан технологический регламент заливки рабочего и внутреннего слоев металла валков, обеспечивающий прочное сваривание двух разнородных металлов; - экспериментально обосновано, что частота вращения формы должна определяться с учетом толщины заливаемого слоя металла, а не наружного диаметра отливки; - выявлена определяющая роль термического сопротивления облицованного покрытия, которая при толщине слоя 2,0 мм позволяет обеспечить требуемую твердость и глубину отбела рабочего слоя валка; показано, что использование заливочного устройства с боковой подачей жидкого чугуна по ходу вращения формы сокращает на 20.25% период его вовлечения во вращение до частоты вращения формы, что позволяет обеспечивать получение плотной и однородной структуры рабочего слоя. Практическая ценность и реализация работы: разработан и внедрен на ООО «Орловский литейный завод имени Медведева» технологический регламент производства высококачественных биметаллических валков для пищевого машиностроения методом центробежного литья Личный вклад Автор принимал непосредственное участие в качестве технолога-литейщика ООО «Орловский литейный завод имени Медведева» под руководством специалистов ОрелГТУ и профессора д.т.н. Мирзояна на литейно-металлургической базе ФГУП «ЦНИИТМАШ» в постановке задачи работы, проведении лабораторных экспериментов и опробовании полученных результатов в промышленных условиях. Автор непосредственно участвовал при анализе и обобщении результатов теоретических, экспериментальных и расчетных данных. При его участии отлиты биметаллические заготовки мельничных валков на ООО «Орловский литейный завод имени Медведева» Глава I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА 1.1 Современные требования, предъявляемые к качеству мелющих валков 1.1.1 Общие требования к заготовкам валков различного назначения пищевой промышленности Широкое распространение в пищевой промышленности получило оборудование для переработки различных продуктов и, в частности, их размола в валковых мельницах . Размолу подвергаются такие широко применяемые продукты как пшеница, рожь, какао-бобы, солод, кофе, сахар, соль и др. Процесс измельчения продуктов на предприятиях пищевой отрасли является одним из основных, так как в значительной мере влияет на выход и качество готовой продукции. Главным рабочим инструментом мельниц, в которых происходит размол, являются мелющие валки, от качества которых зависит стабильная работа и производительность всего комплекса перерабатывающего оборудования, а также качество выпускаемой продукции. Мелющие валки работают в сложных условиях, испытывая большие динамические нагрузки и воздействие механических факторов изнашивания. Преждевременный выход из строя мелющих валков связан не только с остановкой группы мельниц, но и всего производственного цикла, что приводит к значительным временным и экономическим потерям .
Новое сражение с персами и новое поражение их. Расположение персидского войска под Икониею (5). Стремление Мануила сразиться с персами, управляемыми самим султаном; отступление и бегство персов; запальчивое и слишком далекое преследование их; замешательство в римском войске; стратигема царя; отражение неприятелей; осада Иконии; снятие осады; письмо к султану и его супруге и возвращение в Византию (6). Возобновление войны между иконийским султаном и римлянами; расположение римского войска; наезднические подвиги царя; малодушие брата его Иоанна; мнение писателя об отваге Мануила; возвращение римлян в лагерь; отражение нападения персов римлянами; сообразительность царя; замысл севастократора Исаака (7). Поражение римской пехоты; упадок мужества в римском войске и расстройство его; наступательное движение римлян и поражение персов; речь Мануила к войску о необходимости порядка и дисциплины; отправление одного перса к султану с угрозами Мануила; заключение мира с султаном (8). Нападение римлян на отряд персов, возвращавшийся домой после набега на пограничные места римской империи; наездничество Мануила при этом случае и получение раны в ногу; способ лечения раны; поселение пленных и возвращение в Византию (9)
1. Изготовление литых деталей из металлических сплавов
2. Нанесение и получение металлических покрытий химическим способом
3. Технология изготовления изделия из металлических порошков
4. Усиление металлических и деревянных конструкций
5. Каслинское литье. Творчество мастеров второй половины XIX века
9. Литье в песчано-глинистые формы, оборудование и оснастка
10. Специальные виды литья. Литье под давлением
11. Анализ методов сокращения пригара на стальном литье
12. История технологии художественных отливок. Литье пушек
13. Участок по изготовлению изделий из безвольфрамовых твердых сплавов на основе карбида титана
14. Осаждение двойного покрытия медь-никель
15. Литье в разовые песчано-глинистые формы
16. Технологический процесс изготовления детали "Корпус"
17. Изготовление сканного пояса
18. Разработка и изготовление декоративной резной вазы с подставкой (1) (4))
19. Разработка и изготовление декоративной резной вазы с подставкой (3) (4))
21. Технология изготовления печатных плат
25. Разработка технологического процесса изготовления детали
26. Разработка технологического процесса изготовления вала
27. Проектирование систем очистки выбросов цеха литья пластмасс
28. Технология изготовления печатных форм
29. Технология изготовления кухонного стола
31. Технология изготовления мебели
32. Технология изготовления вала-шестерни
34. Разработка процесса изготовления печатной платы
35. Получение тонкопленочных электретов на основе фторопласта - 4 и изготовление приборов на их основе
36. Проектирование участка по изготовлению широкодиапазонного генератора импульсов
41. Расчет тэп участка по изготовлению детали №1702050 "Шток вилки переключения 3й и 4й передач"
42. Изготовление и культ оружия у самураев
43. Расчет рациональности изготовления Сайки
44. История художественного литья
45. История художественного литья
46. Разработка базовой концепции изготовления рекламы
48. Порошковая металлургия и свойства металлических порошков
49. Расчет участка осаждения двойного покрытия медь-никель
51. Конструкции и технология изготовления электротехнических изделий
52. Проектирование технологий и изготовления изделий машиностроения
53. Технология изготовления магнитопроводов
57. Разработка конструкции и технологии изготовления печатного узла
60. Изготовление отправочной марки колонны а-20
61. Математическое моделирование технологического процесса изготовления ТТЛ-инвертора
62. Проект строительства цеха титанового литья
63. Проектирование техпроцесса изготовления детали ось
64. Разработка технологического процесса изготовления детали с использованием станков с ЧПУ
65. Разработка технологического процесса изготовления детали с применением станков с ЧПУ
66. Технология изготовления болтов методом холодной штамповки
67. Технология изготовления листовой электротехнической стали
68. Основы квалификации действий по незаконному изготовлению предметов вооружения (ст.223 УК)
69. Вклад на покрытие и операционный рычаг
74. К вопросу о металлической связи в плотнейших упаковках химических элементов
75. Валютные риски и методы их покрытия
77. Процесс изготовления печатной платы
78. Полиграфия в изготовлении гибких упаковок
79. Изготовление печатных форм - Фотомеханический способ
80. Анализ технологий изготовления флексографских печатных форм
81. Трех- и четырехволновое рассеяние света на поляритонах в кристаллах ниобата лития с примесями
83. Получение керамики. Порошки для изготовления керамики.
84. Формирование свойств материала и размерных связей в процессе изготовления детали
89. Изготовление оригинал-макета брошюры
90. Алгоритмы сортировки, поиска кратчайшего пути в графе и поиска покрытия, близкого к кратчайшему
91. Алгоритмы поиска кратчайших покрытий булевых матриц
92. Анализ современных технологий изготовления гибридных микросборок
93. Габаритный расчет пакета и металлические материалы для пакетов магнитострикционных преобразователей
94. Классификация испытаний и испытания РЭСИ на этапах проектирования, изготовления и выпуска изделий
95. Конструирование и технология изготовления звукового сигнализатора отключения сетевого напряжения
97. Оптические характеристики материалов для изготовления оптических деталей