УДК 621.743.42
DOI: 10.18503/1995-2732-2021-19-4-29-35
Аннотация
Постановка задачи. Качество отливок определяется качеством изготовления литейных форм и литейных стержней. Жидкостекольная стержневая технология является одной из наиболее доступных, дешевых и экологичных технологий, благодаря чему к ней в настоящее время возобновился интерес. Эта технология имеет ряд недостатков, которые делают ее менее конкурентоспособной по сравнению с другими стержневыми технологиями в основном по критериям стабильности качества и технологичности. Жидкостекольная стержневая смесь обладает сравнительно малым временем живучести; ее технологические параметры заметно зависят от химического состава, силикатного модуля и плотности используемого жидкого стекла, а также от рецептуры, температуры и влажности, что оказывает заметное влияние на качество жидкостекольных литейных стержней в процессе их изготовления. Контроль параметров стержневой смеси в процессе ее приготовления и использования позволит повысить качество жидкостекольных литейных стержней. Цель. Разработка способа контроля параметров жидкостекольной стержневой смеси в процессе ее приготовления и применения на стержневом участке литейного цеха. Используемые методы. Математическое моделирование распространения и отражения акустических волн в исследуемых средах, планирование экспериментов, проведение экспериментов в лабораторных условиях, статистическая обработка данных и сравнительный анализ результатов исследований. Новизна. Предложен способ контроля технологических параметров жидкостекольной стержневой смеси: средней плотности, живучести, процентного содержания жидкого стекла и добавок. Результаты. Показана возможность применения предложенного способа контроля для осуществления экспресс-контроля в условиях стержневого производства, который имеет высокое быстродействие и достаточную точность. Практическая значимость. Приведены результаты экспериментальной проверки предложенного способа контроля параметров жидкостекольных стержневых смесей с различным процентным содержанием жидкого стекла и добавок, отражающие особенности взаимодействия акустических волн со стержневыми смесями различных рецептур. Обсуждаются результаты эксперимента и возможности предложенного способа контроля для стержневого производства.
Ключевые слова
Жидкостекольный литейный стержень, стержневая смесь, рецептура, живучесть, плотность стержневой смеси, способ контроля, акустическая волна, амплитуда акустической волны, поглощение, отражение, пьезоэлектрический преобразователь, эксперимент, зависимость.
Для цитирования
Гутько Ю.И., Войтенко В.В. Способ контроля параметров жидкостекольной стержневой смеси в процессе ее приготовления и применения // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2021. Т.19. №4. С. 29–35. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2021-19-4-29-35
1. Yurchenko S. V. Modern formula of quality. Foundry production and metallurgy // Litiyo i Metallurgiya (FOUNDRY PRODUCTION AND METALLURGY). № 3. С. 89–92.
2. Di Sabatino Marisa. Fluidity of Aluminium Foundry Alloys. Doctoralthesis, comprehensivesummary, Norwegian University of Science and Technology, Department of Materials Technology, 2005. 161 с.
3. Mikell P. Groover. Fundamentals of Modern Manufacturing: Materials, Processes, and Systems. 7th Ed. Hoboken, New Jersey, USA: John Wiley & Sons, 2020. 816 с.
4. Holtzer M., Kmita A. Mold and Core Sands in Metalcasting: Chemistry and Ecology Sustainable Development. New York City, Dordrecht, Heidelberg, London: Springer, 2020. 378 с.
5. Xie Yiran. Recycling of foundry waste materials. Electronic ThesisorDiss., University of Birmingham, 2016. 306 с.
6. Belash V. V., Akhmetov T. A., Oborov M. V. The ways to ensure fatigue strength of cold-formed rebars. Foundry production and metallurgy // Litiyo i Metallurgiya (FOUNDRY PRODUCTION AND METALLURGY). № 3. С. 102–6.
7. Jain P. L. Principles of Foundry Technology. 5th Ed. New York City: Tata McGraw Hill Publishing, 2014. 479 с.
8. Srinivasan M. Science and Technology of Casting Processes. London: IntechOpen Limited, 2012. 350 с.
9. Wang W., Conley H. W., Stoll J. G. Rapid Tooling Guidelines for Sand Casting. New York City, Dordrecht, Heidelberg, London: Springer, 2010. 164 с.
10. Brown J. R. Foseco Ferrous Foundryman's Handbook. 11th Ed. Oxford: Butterworth Heinemann, 2000. 384 с.