автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Формообразование намагниченными формовочными материалами

Ч- УДК621.74.044

Л Из {¡павах рукописи

Левшип Геннадий Егорович

Формообразование намагниченными формовочными материалами

Специальности: 05.1(3.(11 - процессы механической

и фнзшт-техническои «бработк-и, станки и инструмент 05.16.04 — ЛиТ£НИ06 ;

АВТОРЕФЕРАТ дпссертадии па соискание учёной степени доктора технических паук

Новосибирск-! 998

Работа выполнена в Алтайском государственном техническом университете им. И.И. Ползунова.

Официальные оппоненты - доктор физико-математических наук,

профессор Марусин В.В., доктор технических наук, профессор Жуловян В.В.,

чл.-корр. МАН ВШ, доктор технических наук, профессор Сабуров В.В.

Ведущая организация - Южно-Уральский государственный

технический университет, г. Челябинск

Защита состоится 2 декабря 1998 г. в__ч мин, на заседании

диссертационного совета Д 063.34.02 в Новосибирском государственном техническом университете по адресу: 630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20.

Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью организации, просим выслать по указанному адресу на имя ученого секретаря диссертационного совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке 11ГТУ.

Телефон для справок (8-383-2)46-28-78,46-13-84 Автореферат разослан " 16 " г.

Ученый секретарь диссертационного совета , /у

доктор технических наук, профессор /V Юрьев Г.С.

Актуальность темы. В настоящее время около 80% отливок изготовляют с помощью разовых форм и стержней второго поколения, полученных из смеси кварцевого песка, связующего и добавок, которые, однако, имеют весьма малую долговечность (1-2 цикла) из-за растрескивания песчинок и потери свойств связующим при их шнреве теплом отливки. Это приводят к большим расходам по утилизации значительных объемов отработанной смеси и добыче, поставке и подготовке свежих формовочных материалов, которых необходимо 0,5... 1,4 т на 1 т годных отливок. Уже наметился дефицит формовочных песков марок 02 и 0315. Кварцевая пыль (имеющая ПДК 1 мг/м3) и многие связующие и добавки ухудшают атмосферу литейного цеха, что вызывает заболевание силикозом, сокращенный стаж работы литейщиков, значительную текучесть кадров и низкий престиж 'профессии. Наличие связующего делает необходимыми операции и оборудование ко приготоняснию смеси (5... 11 т на 1 т годных отливок) и увеличивает брак отливок но трещинам из-за пониженной податливости и по газовым раковинам из-за пониженной газопроницаемости и повышенной газотворности форм и стержней.

Поэтому литейщики постоянно ведут поиски новых форм и стержней, свободных от этих недостатков. В наибольшей мере этому отвечает новый физико-технический процесс формообразования намагниченными дисперсными материалами из стальных частиц, превращаемых в прочную систему воздействием магнитного ноля (МП). Стальные частицы не растрескиваются и поэтому более долговечны (>30 циклов), их потери не превышают 1 -2 %, а в ГОСТах ССБТ не нормируются уровни напряженности постоянного MJ1 и ПДК пыли железа и его оксидов. Из-за связи намаптчегахосги этих части с величиной индукции Ве МП магнитные формы (МФ) и стержни (МСт) обладают уникальным свойством управляемой прочности, жесткости и податливости. Это позволяет в любой момент разупрочшпъ МФ или влиять на усадку отливок и вывести их на новый уровень качества по внутренним напряжениям, что весьма ценно для отливок, склонных к трещинам и тяжелонагруженных. Однокомно-нентность ферромагнитного формовочной) материала (ФФМ) исключает операции л оборудование по ттршитовлегаш смеси и уменьшает брак по газовым раковинам.

Формообразование намагниченными ФФМ является новой электротехнологией в литейном производстве и четвертым поколением литейных форм и стержней. Недавнее появление и сложность явлений, имеющих место при этом методе формообразования, обусловили недостаточные изученность и, как следствие, распространенность этой наукоёмкой, экологичной и ресурсосберегающей технологии. Сейчас она применяется в литье по газифицируемым моделям , где с ее помощью решены проблемы упрочнения формы без деформации малопрочных газифицируемых моделей и улучшения отвода газов при их деструкции. Вместе с этим целесообразно применение этой технологии для изготовления МСт и МФ по постоянным моделям и других изделий из ФФМ. Однако

при этом на их поверхностях, расположенных иод ухлом 70...90° к вектору индукции Ве внешнего магнитного поля МП, часто (при превышении критического значения Вг) появляется специфический дефект в виде флокул (хлопьев) намагниченных частиц, приводящий к браку изделий или отливок (при литье по газифицируемым моделям). Нераскрытость механизма появления этого дефекта является главной научной и технической проблемой, препятствующей более широкому применению магнитного формообразовахшя, обладающего рядом несомненных достоинств. Помимо упомянутой главной проблемы имеются и другие нерешенные проблемы и задачи, связанные с ней и между собой: формирования прочности намагниченных ФФМ; их разрушения и определения прочностных характеристик; изучения свойств МФ и МСт, распределения МП в их объёме и на рабочей поверхности, управления вектором индукции В„ внешнего МП; конструирования и расчета намагничивающих устройств (НУ) и изделий из ФФМ (известных и новых); изучения свойств ФФМ, особенно магни тных. Их решение возможно при создании общих теоретических основ, учитывающих сложные связи между этими проблемами. Поэтому актуальна тема диссертации, посвященная созданию теоретических и практических основ новой перспективной и прогрессивной технологии для расширения её области применения путем разработки процессов и конструкций дня изготовления МСт, полых разъемных МФ и МФ с МСт. Её актуальность подтверждается и тем, что: - отдельные разделы диссертационной работы выполнялись по Российским межвузовским паучио-техпическим программам "Учебная техника" (1993г.), "Ресурсосберегающая технология машиностроения" (1992 -1996г.), "Технопарки России" (1994г.), федеральной программе "Разработка и производство средств протезирования..." (1995г); региональной программе "Алтай" (1993-1997г) и договорам с предприятиями и НИИ; -автору присуждена в 1997 г. Государственная научная стипендия.

Цель работы. Создание основ теории и практики нового физико-технического процесса формообразования намагниченными ФФМ для расширения области его применения путём разработки процессов и конструкций для изготовления МСт, полых разъёмных МФ и МФ с МСт.

Научная новизна заключается в создании теоретических основ формообразования намагниченными ФФМ различных изделий. При этом на основании выполненных исследований сформулированы и обоснованы научные положения, совокупность которых можно, на наш взгляд, квалифицировать как новое крупное достижение в развитии перспективного направления в магнитном формообразовании, в т.ч. раскрыты механизмы формирования прочности ФФМ при воздействии внешнего МП и образования специфического дефекта (флокулизации) изделий из намагниченных ФФМ; установлены силы, участвующие в этих процессах, их роль (в особенности сил отталкивания и виртуального перехода) и соотношение между ними; предложен метод аналитической оценки прочности намагниченных ФФМ; показано и объяснено влияние на эти про-

цессы величины и формы частиц ФФМ, координационного числа и, коэффициента заполнения Ку, степени заглубления V и других параметров дисперсной среды; магнитной проницаемости щ частиц и цд дисперсной среды, их химического состава, шжроструктуры; термической и химико-термичсской обработки ФФМ, уплотнения, наличия неферромагнитных включений и др. Научно обоснованы наличие магнитной связности при угле В.^ср =0°, выбор вида МП для намагничивания ФФМ, применение мшшполюсных МП и 11У для изготовления изделий; установлены граничные условия на поверхности изделий из ФФМ, необходимые для математических расчётов, а также условие определения -истинной прочности намагниченных ФФМ при растяжении, форма и параметры образца; объяснены размагничивающее действие дисперсной среды и анизотропия всех видов прочности, в т.ч. при растяжении стр> и твердости Т в зависимости от направлений вектора Ве МП и приложения нагрузки, связь апизотропий прочности и распределения ферромашитной фазы.

Осповные защищаемые положения» 1. Совокупность теоретических и экспериментальных результатов исследований, составляющих теоретические основы ноеого физико-технического процесса формообразования намагниченными ФФМ различных изделий в литейном производстве и протезировании, в т.ч.:

- механизм формирования прочности ФФМ при воздействии МП под влиянием сил притяжения и отталкивания, действующих при контакте и' зазоре между частицами, с объяснением анизотропии прочности ФФМ.

- условия определения истинной прочности при растяжении образца на-маптнченнош ФФМ (ной В,.А8,.и—90°) и параметры шшиндро-кониче-ского образца;

- механизм образования специфического дефекта (флокулизащш) изделий из намагниченных ФФМ со сферической и несферической формой част иц под действием вращающего момента на аесферические частицы и силы виртуального перехода на сферические частицы в условиях наличия дефектов структуры в виде немагнитных зазоров;

- условия предупреждения флокулизащш изделий и соединения ею на-магннчегшых частей;

- принцип расчета МП в изделиях из намагниченных ФФМ.

2. Разработанные на основе созданной теории новые технологические процессы изготовления различных изделий из памашичешшх ФФМ (полых разъёмных МФ и магнитных негативов, в т.ч. с профильной поверхности разъёма, МСт и МФ с МСт).

3. Конструктивные схемы двух- и многополюсник НУ, МФ, магнитных негативов, МСт и МФ с МСт и универсального прибора для определения прочиостных параметров намагниченных ФФМ.

4. Методики расчета двухполюсных НУ с 1Г-, П-, С-, О-, I- образным машитопроводом.

Положения 1,2 содержат, на наш взгляд; трудноразделимые вопросы, относящиеся к специальностям 05.16.04 и 05.03.01, а положения 3, 4 в большей мере соответствуют специальности 05.03.01.

Практическая ценность. Впервые разработаны (на уровне изобретений):- способы изготовления и конструктивные схемы двух- и мнош-цолюсных полых разъёмных МФ, неразъемных и разъемных магнитных негативов, центровых МСт с цилиндрической и криволинейной поверхностью, МФ с МСт и НУ для их изготовления;- способы но предупреждению флокулизации;- прибор для определения прочностных параметров намагниченных ФФМ;- конструктивные схемы токоподвода МФ, линий для изготовления МФ и подготовки оборотного ФФМ. Определены ряд технологических и конструктивных параметров, даны практические рекомендации и разработаны типовые технологические процессы. Предложен прибор дня экспресс -контроля магнитных свойств. Существенная часть этих технологий, НУ, МФ, магнитные негативы, МСт и МФ с МСт, а также приборы внедрены (в т.ч. 22 изобретения) в Центральном НИИ протезирования и протезостроения (пМосква), протезно-ортопедическом предприятии (г.Барнаул), лабораториях АлтГТУ и прошли производственные испытания в цехах ПО по выпуску кузнечно-прессового оборудования (г. Чимкент), ЗАО «Завод алюминиевого литья» (г. Барнаул). С их помощью получены различные отливки из черных и алюминиевых сплавов и гипсовой суспензии, что позволило существенно расширить область применгцня тавого направления в магнитном формообразовании. Кроме того, созданы методики аналитического (в т.ч. на ЭВМ), упрощенного и инженерного расчетов двухполюсных НУ с и-Д1-,С~,0-,1-образным магнитопроводами. Впервые в СНГ подготовлен и читается студентам с 1991 г. курс "Литье в магнитные формы", для обеспечения которого изданы 4 учебных пособия и монография, более 30 студентов выполнили дипломные проекты и работы по различным вопросам МФ.

Апробация результатов и практической ценности работы.

Основные результаты работы были представлены на съездах лигешци-

г/4.1. Т I I . I И1.'.. 11" 1 С ' С1"" . — и Опл < [ 11 . 1 I.-. 1 ООТт. Ч О г^Г.г'.. .Т' 41 14 11.11117.1.1

аул ± \) ■ ¡>л 1 с\, 1 у /.ч , 1 1 у / 11 и^ллл/ш^пвол хиху пчкг-

техничсских совещаниях (г.Барнауя, 1994, 1986г), Международных научных и научно-практических конференциях и симпозиумах (г.Москва, 1993, 1995, 19961-, г.Барнаул, 1994г, г.Комсомольск-на-Амуре, 1994г), Всероссийских, Российских, межреспубликанских и республиканских конференциях (г.Омск, 1990г, г.Одесса, 1990г, г.Чебоксары, 1989,1990г, г.Пенза,1991 г.; г.Москва, 1993,1994,1998г, г.Тула, 1997г); межрегиональных и региональных конференциях, симпозиумах и семинарах (г.Челябинск, 1984,1985, 1986,1988,1990,1991 г.; г.Барнаул, 1979, 1990г.; г. Свердловск, 1986г.; г.Рубцовск, 1995г), юбилейных научно-практических конференциях (г.Москва, 1994г, г.Бийск, 1995г, г.Омск, 1997г). Некоторые практические результаты демонстрировались на выставках и ярмарках: ежегодной выставке МНТП "РТМ" (г.Москва, 1992-

1996г); Алтайских выставках-ярмарках "Машиностроение-96" (г.Барнаул, 1996г); "Алтай и сопредельные регионы" (г.Рубцовск,1996г); Республиканских выставках и ярмарках: "Технопарк-Сибирь-93" (г.Новосибирск, 1993г); "I Ьучно-техшмеские достижения и интеллектуальная собственность высшей школы" (г.Москва, 1994г.); "Товары народною потребления на Нижегородской ярмарке'' (г. Нижний Новюрод, 1995, 1996г.); "Высшая школа России: конверсия и приоритетные технологии" (г.Москва, 199бг); "Техлопарки-инноватщи-конверсии-96в (г.Уфа, 1996г.), научных семинарах кафедр литейного производства МГТУ им. Н.Э. Баумана, МГТУ (МАМИ), литейного отдела ГНЦ "ЦНИИ1МАШ". кафедры "Технология машиностроения" ПГТУ (НЭТИ).

Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 129 работ, в т.ч. 1 монография,. 4 учебных пособия, 49 авторских свидетельств СССР и начетов РФ и получено 6 решений о выдаче натешет РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертация объёмом 456с содержит 230 рисунков и 51 таблицу, введение, 6 глав, общие выводах, список литературы из 349 наименований и приложение с документами об опробовании и внедрении результатов работы, в т.ч. 22 изобретений.

Во введении приведены сведения о четырёх поколениях литейных форм и стержней: из сплошного твердого материала; из дисперсных материалов, зерна которых скреплены связующим; из дисперсных материалов, не содержащих связующею; из дисперсных материалов, зерна которых обладают особым физическим свойством - намагниченностью. Обоснована нктуалъноетт, темы исследования, сформулированы цепи и задачи исследова>тя, указаны основные исследования и их результаты, 1 ткр.егтсии ci '.с'icn;vs о ттз\гчной тхопичтто основных члiнттитлс^мых ниях и практической ценности, освещена структура диссертации.

В первой главе приведены краткие сведения о появлении МФ, его развитии, достоинствах и недостатках и применении для разнообразных отливок из черных сплавов (сталь, 4yiyn) массой до 50... 100кг при толщине стенки до 20...30 мм и цветных сшивов (медных до 100..Л50 кг при толщине стенки до 30...40 мм и алюминиевых), причем для алюминиевых без офаничения массы и размеров; о вкладе отечественных ученых Шуляка B.C., Гуляева Б.Б., Черногорова л.В., Рабиновича Б.В., ! Ытсюкп Л.С., Микельсона А.Э., Никифорова А.П., Закуты МБ., Зальцмана Ю.Е., Житника A.C., ПТипского О.И. и др. Определены проблемы и задачи магнитного формообразования и приведен их анализ. Он позволил выявить следующие проблемы и задачи.

1. Появление и предупреждение специфического дефекта в виде фло-кул намагниченных частиц на фронтальных поверхностях Пф изделий из намагниченных ФФМ, к которым вектор индукции Ве (напряженности Не) внешнего МП направлен под углом Ве/ТЬ=<15...90°. По всей видимости, это главная научная и техническая проблема МФ. Ее нерешенность сдерживает развитие способов изготовления МСт и полых МФ, которые должны иметь повышенную по сравнению с формами для литья по газифицируемым моделям прочность и индукцию. Несколько существую-

щих гипотез флокулизации не объясняют (даже в случае их совместного рассмотрения) ее причин и механизм появления дефекта.

2. Формирование прочности намагниченных ФФМ, т.е. раскрытие механизма превращения практически идеально сыпучего ФФМ в прочную систему при воздействии МП. Эта научная проблема безусловно связана с предыдущей и имеет для своего объяснения пока всего одну гипотезу, по которой прочность формируется только в результате действия магнитных сил притяжения, хотя на самом деле имеют место и другие силы, в частности магнитные силы отталкивания, о роли которых не обнаружено сведении в литературе по МФ.

3. Определение прочности и характера разрушения намагниченных ФФМ при различных видах нагружения и направления вектора Ве внешнего МП. Эта проблема вытекает из предыдущей и не решена в полной мере. В частности, не обнаружены достоверные сведения об истинной прочности и разрушении при нагрузке растяжения.

4. Изучение свойств МФ и МСт при их намагничивании внешним МП и распределения внутреннего МП в объеме и по рабочей поверхности, а также возможности управления веюгсрами Ве и Н- для обеспечения ВелП <45°. Известны только начальные попытки изучения МФ в двухполюсном МП Об исследовании МФ в многополюсном МП и изготовлении МСт сведений не выявлено. Эта проблема тесно связана с вышеупомянутыми.

5. Проблема ПУ, включающая задачи выбора наиболее подходящих НУ из множества известных, их адаптации к литейным требованиям, изучения особенностей их МП, создания новых конструкций, методов расчета и проектирования, управления векторами Ве и 11е и др. Предложены и используются только двухполюсные НУ в виде электрической кат-ушки и И- и С-образного электромагнита. Без решения этой проблемы невозможно, по нашему мнению, решить кардинально главную проблему устранения флокул.

6. Исследование свойств нетрадиционных для литейщиков ФФМ (структурно-механических, гидравлических, теплофизических, технологических, служешшх, магнитных и др.), непосредственно связанных с формообразованием и оказывающих на него существенное влияние. Эта проблема является одной из наиболее изученных. Однако имеется ряд нерешенных задач, связанных в первую очередь с магнитными и структурно-механическими свойствами. Кроме того, весьма целесообразно обобщение и систематизация разрозненных сведений по этим свойствам и устранение ошибок, неясностей и неточностей на основе единых терминов и понятий.

7. Проблема создания новых конструкций МФ и МСт с различными служебными свойствами и областью применения для наиболее полного удовлетворения многочисленных и разносторонних потребностей литейного производства. Предложенные несколько конструкций не охватывают всего возможного разнообразия.

Многие из перечисленных проблем связаны с теми или иными свойствами ФФМ, поэтому исследование начато именно с них.

Во второй главе впервые собраны, обобщены, систематизированы и рассмотрены во взаимосвязи с единой позиции известные, в т.ч. в физике и теории электричества, и полученные самостоятельно сведения о мапцгшых свойствах ферромагнитного вещества, тела и дисперсной среды, необходимых в магнитном формообразовании. В частности, пройдены исследовашм: ушотшемости литой дроби при вибрации и встряхивании; угла внутреннего трения литой дроби; пондеромоторной силы шара; магнитных характеристик литой дроби в очень сильных постоянных МП (до 557кЛ/м) и переменных МП (до 28,6кА/м); по сравнению магнитных свойств вещества и диспс-раюй среды; влияния микроструктуры частиц на магнитные свойства литой дроби, термической и хтгако-термической обработки, наличия неферромагнитных включении. Кроме того, предложен прибор для экспресс-контроля магнитных свойств ФФМ. Это позволило сделать следующие выводы.

Магнитные свойства-частицы ФФМ зависят от её конфигурации и вида намагничивания: в замкнутой (когда частица соприкасается с двумя полюсами ЬГУ) и незамкнутой магнитной цепи. В первом случае определяются свойства вещества частицы, а во втором - свойства частицы как тела. Конфигурация частицы ФФМ в виде литой дроби весьма близка к шару, а колотой дроби - неправильная удлиненная, которую можно при-бл~/"стто рассматривать как эллипсоид. При помещении любой из этих частиц во внешнее однородное МП с напряженностью Пе она становится магнитным диполем, создающим собственное поляризационное МП !L. направленное навстречу внешнему МП. Поэ том}' поле Н, внутри частицы равно Ц^Не-Но и меньше, чем внешнее МП. Поле H0=NPJ, где J - намагниченность частицы; Np - её размагничивающий фактор вдоль одной из осей а, Ь, с эллипсоида, обладающий свойством: Npd+Npb^Npc=l. Поскольку у тлара оси равны, то Np=l/3. Наличие поля Н0 приводит к тому, что намагничивание частицы до определенного значения Н, и J в незамкнутой мапштпои цепи происходит при более высоком значении напряженности Пе, чем в замкнутой цени. Поэтому магнитные проницаемость Рт и восприимчивость кмт частицы меньше, чем и к„ вещества и пе превышают 3 даже при весьма больших значениях а и км, Поле диполя накладывается на внешнее МП и получается результирующее МП, которое имеет максимальное значение индукции и напряженности на лобовой поверхности частицы и минимальное на боковой. Намагниченность шара связана с внешним МП как: J=3pe(prl) Не /(р,+2це).

При помещении удлиненной частит»! объемом VT с осыо легкого намапшчиваиия L в МП Не или Ве на нее действуют вращающий момент MBp=JVIpo HesinIIeAL=:JVTBeSÍnBeAL, устанавливающий её длинной осью L вдоль вектора Нс (или Ве). Шар не испытывает этого момента: При помещении же любой частицы в неоднородное МП с градиентом dHg/dl или (dBf/dl) вдоль направления 1 на неё действует пондеромоторная сила

Рп= !^окмтУтНес111е/(11. Весьма интересно, что' сила Р„ возрастает с увеличением объёма Ут быстрее, чем с увеличением индукции. На поверхности частицы (или любого магнетика) нормальная составляющая вектора индукции В не изменяет своего значения в отличие от нормальной составляющей вектора напряженности Н„, значение которой изменяется скачком, т.к. функция Нп=1'(1) напряженности от расстояния 1. терпит разрыв. Однако такое изменение этой функции не приводит к появлению пондеромоторной силы. Неизменность же функции ВП=£(1) облегчает рассмотрение явлений на границе модель-форма. Магнитные свойства частицы играют важную роль в формировании прочности ФФМ и его флокулизацим, а впервые введенное в теорию МФ понятие о магнитном натяжении Фарадея-Максвелла позволяет объяснить .силовое взаимодействие частиц ФФМ между собой и на границе модель-форма.

Так как все ФФМ являются полидисперсными материалами, то научно обоснована целесообразность их уплотнения для повышения коэффициента Ку заполнения рабочего объема ферромагнетиком. По эффективности уплотнения известные способы можно расположить в ряд: вибрация > встряхивание > прессование > пескодувный способ. Само же МП (до 1Т) практически не ушютняегг ФФМ. Показано, что стальная литая дробь имеет повышенный Ку=0,57—0,68 и поэтому предпочтительнее, чем колотая (К,,=0,45...0,55). Повышение коэффициента К„ увеличивает намагниченность индукцию В1 и проницаемость р, ФФМ. Установлено, что это уменьшает энергозатраты на упрочнение ФФМ и его склонность к флокулизацвд. Показано, что для намагничивания изделий из ФФМ целесообразно применять постоянное МП, а для измерения магнитных свойств возможно применение переменного МП (до 50Г'ц), особенно при экспресс-контроле. При этом необходимо соблюдать оптимальные поперечные размеры образцов: не менее (6...8)(1ч - диаметра частицы и не более двойной глубины проникновения переменного МП в тело образца. Намагничивание ФФМ происходит гораздо быстрее (практически мгновенно) и с меньшими энергозатратами, чем полное размагничивание. Магнитомягше ФФМ в отличие от магшгготвердых не треоуют размагничивания. Зависимости намагниченности от температуры для вещества и ФФМ, изготовленного из него, одинаковы, что позволяет выбирать материалы из обширного набора известных, обладающих большим диапазоном температур Кюри (до 1121°С для кобальта).

Все ФФМ подчиняются закону аддитивности для намагниченности насыщения ¿¡д гетерогенных систем, который позволяет объяснить пониженную по сравнению с веществом намагниченность ФФМ наличием пор. Намагниченность 1зд ФФМ не может превышать значения КД, где Л - намагниченность насыщения вещества частицы. Определено, что повышенная ( ~ на порядок) напряженность Нзд при насыщении дисперсной среды объясняется размагничивающим действием совокупности .намагниченных тел. Для ее расчета предложена уточненная формула: Дщ= Нз+Ыр^. Т.о, размагничивающее действие дисперсной среды обусловле-

но наличием пор, которые снижают намагниченность, и размагничивающим действием совокупности тел, которое увеличивает напряженность внешнего МП. Поэтом}' напряженность Ц внутри частицы ФФМ, намагниченного до намапшчешюсти 1д полем с напряженностью Нд, можно определить по предложенной формуле: Н,-Нд-Кул. Здесь коэффициент размагничивания дисперсной среды с Ку>0,4 является переменной (а не постоянной, как считалось до сих пор) величиной, зависящей от напряженности Нд и намагниченности Jn дисперсной среды. Его значение может был, определено по предложенной формуле 1/ктд-l/km и стремится к Np=l/3 (в случае дисперсной среда из шариков) при Нд—> Над. Известные формулы для расчета проницаемости рл ФФМ по и Kv не точны и требуют существенной доработки после накопления экспериментальных данных. Это накопление и экспрессное определение магнитных свойств рекомендовано проводтпъ в пе^мешюм МП с помощью осщшюграфических ферротестеров или предложенного индукционного прибора для экспресс-контроля.

Магнитные свойства-ФФМ ( рд, В„ J) уменьшаются при добавлении к железу химических элементов: С, Mn, Si, S, Р, N и Н. Поэтому ФФМ рекомендовано изготовлять из низкоуглеродистой стали с минимально возможным (по условиям обычной литейной технологии) их содержанием, особенно углерода. Железоуглеродистые частицы желательно изготовлять с ферритпой или феррито-перлитпой структурой для увеличения Цд, В;, X Огжш ФФМ особенно в водо^юде и из чутуна, позволяет в 1.5...3 раза повысить рд, В, и J, причем это повышение увеличивается с ростом температуры и длительности отжига. Неферромагнитные вклю-qeima в ФФМ существенно снижают значения Kv, Bt и J, и поэтому их содержание » ФФМ не должно превышать 0,5... 1% но массе или 2...3% но объему.

В трсты-ii главе раскрыты механизмы формирования прочности па-магннчешшх ФФМ и их флокулиза'ции. Приведены результаты экспериментальных и тсорстических исследований: взаимодействия двух эдипаковых и неодинаковых сферических тел в поперечном, продольном л диагональном МП, в т.ч. на плоскости; взаимодействия шара с полю-зом ПУ и одинаковых шаров в цепочке и послойной укладке; разрушения слоя тарой при нагрузках растяжения, сдвига и изгиба; вза таю действия шаров в ячейках, объеме и на поверхности дисперсной среды кубической, призматической и пирамидальной правильных струкхур; рае-феделения ферромагтгпюй фазы в этих структурах; 1фоцесса образова-шя флокул на поверхности реальных намагниченных ФФМ и др. Они дозволили выявить следующее.

В зависимости от угла BeAL между вектором Ве впеишеш однородною vin и линией L, соединяющей ценгры даух одинаковых контакти-эукяцих шаров радиусом а, результат их взаимодействия различен, а зменно: при ВелЬ=90° (поперечное МП) шары отталкиваются с силой "oV; при BeAL=0o (продольное МП) - притягиваются с максимальной си-

лой FnpM; при BeAL<90° (диагональное МП) притягиваются с силой Fnp'—FnpUcosBeAL . Сила FnpM возрастает с увеличением индукции Ве по линейной зависимости, а сила FOT - по параболической квадратичной. Они возрастают также с увеличением размеров шаров и их проницаемости р,. Однако при появлении и увеличении зазора 1з между шарами (или параметра 1 «=1з/2а) силы F^"3, F0I3, Fnp'3 очень быстро уменьшаются, т.к. МП из существенно неоднородного переходит в квазиоднородное. При 1«>1 сила Fnp обозначена как Кулопова сила. Особо отметим, что во всех случаях сила притяжения превышает силу отталкивания (в 2 и более раз). Это превосходство Возрастает с увеличением проницаемости р,. Так, для pi=2 отношение FBf/FOI=3, а для №=10 - уже равно 16. Если силы Fnp и FOT разделить на площадь S диаметрального сечения шара, то получим удельные силы стпр и сгот. Их можно определить также из найденных эмпирических выражений: апр-КВе и а0Т-К0ТВег, где К и Кот -коэффициенты пропорциональности. При этом показано, что силы апр и сот не зависят от размера шаров и поэтому позволяют определить силы FnpM и FOI дня пар любых шаров, в тл. неодинаковых, т.к. значения этих сил для двух неодинаковых шаров занимают промежуточное положение между значениями соответствующих сил для одинаковых шаров с диаметрами du (меньшее значаще) и de (большее значение). Установлено также, что сила притяжения FnpM двух шаров больше (~ в 4 раза) силы Fca сдвига одного шара относительно другого и силы FM притяжения одного шара к полюсу НУ, но меньше, чем сила притяжения нескольких шаров (трёх, четырёх и т.д.) в цепочке. Помимо перечисленных сил впервые выявлена и определена сила FK виртуального перехода одного шара относительно другого из положения слабого притяжения с силой Fnp' в положение сильного притяжения с силой F^,". При этом оба шара (или один) поворачиваются. Эта сила действует в относительно слабом МП и проявляется при индукции Вев виртуального перехода. При значении индукции Ве, превышающем Вев, два шара образуют под действием силы Fnp' одну удлиненную частицу, которая поворачивается в МП под действием вращающего момента Мвр. При применении ФФМ с одинаковыми сферическими частицами на его плоской поверхности П угол ВелП равен углу B0AL. Для неодинаковых частиц эти углы не равны, а между линией L и поверхностью П существует угол j3==arcsin(d6-dj/ds+dM). С увеличением этого угла облегчается виртуальный переход. Установление величины упомянутых сия позволяет (в соответствии с принципом суперпозиции) оценить теоретическую прочность идеальной дисперсной среды путем подсчета суммарных сил (связей), действующих между частицами дисперсной среды, е помощью предложенного аналитического метода. Это проведено для слоев с квадратной и ромбической укладкой и ячеек и фрагментов правильных объемных структур. При этом показано, что наибольшую прочность, устойчивость и наименьшую анизотропию прочности имеет пирамидальная плотнейшая структура с

решетками гексагональной и объемнодешрированного куба, составленная из ромбических слоев.

Впервые установлено, что в формировании прочности дисперсной среды при воздействии МП основными являются не только силы притяжения Fnp", Fnp', l'V*0, Fnp'3, но и силы отталкивания F0T и FOT3, действующие между частицами ФФМ, находящимися как в условиях контакта, так а зазора между ними, не превышающем обычно среднего диаметра частиц. При этом силы притяжения увеличивают прочность ФФМ, а силы отталкивания уменьшают её. Силы притяжения всегда, как минимум в 2 раза, превышают силы отталкивания и достигают максимума при контакте частиц. Разрушение слоя шаров с ромбической укладкой при различных нагрузках (растяжения, сдвига и изгиба) начинается одинаково, а именно: пу1ем разрыва связей FnpMcos30°. Прочность намагниченной дисперсной среды зависит от вида ее структуры (кубическая, призматическая, пирамидальная), проницаемости ц, вещества частиц, величины и направления вектора индукции (напряженности) МП. Она возрастает с увеличением проницаемости рь индукции Ве, степени заглубления V (от 0 для кубической структуры до 0,134^ для призматической и 0,184d, для пирамидальной), коэффициента заполнения К„, координационного числа п, т.е. при приближении структуры дисперсной среды по параметрам V, Kv и п к пирамидальной, что в реальных ФФМ обеспечивается их уплотнением, которое увеличивает прочность на 10...30%. В простейшей дисперсной среде, состоящей из двух фаз (воздуха В и ферромагнетика Ф в виде частиц) выявлены да! тина границ между фазовыми составляющими .дисперсной соеды (Fi и F;) и 5 видов распределения этих фаз и установлены связь распределения этих границ и ферромагнитной фазы с анизотропией прочностных свойств дисперсной среды л зависимости от направления вектора индукции Ве. Граница F¡ разделяет фазы Ф и 13, а Г2 - две фазы Ф в виде частиц, причем при направлении вектора Ве параллельно íparamé Г2 между частицами они испытывают силы отталкивания, а перпендикулярно или под углом к ней - силы притяжения. Это имеет место как в идеальной, так и в реальной дисперсной среде. Установлено, что зависимость силы притяжения частиц от направления вектора индукции (напряженности) МП, распределения ферромагнитной фазы и ipainn» F¡ и Г? и наличие силы отталкивания на границе Г2 являются причиной анизотропии прочностных свойств намагниченных ФФМ. Анизотропия уменьшается при увеличении степени заглубления V, коэффициента заполнения Kv, координационного числа а и отсутствии протяженных сквозных каналов в дисперсной среде.

На поверхности реальной намагниченной дисперсной среды всегда имеются между частицами воздушные зазоры 1з (около одного диаметра частицы и меньше) и поэтому (как установлено) помимо сил притяжения и отталкивания действуют дополнительно: силы Рв виртуального перехода одной сферической частицы относительно других и момент вращешш Мвр иесферической частицы или совокупности двух и более сферических

ских и несфсрических частиц. Впервые показано, что флокулизации является результатом упрочнения МП реальных дисперсных сред в условиях неплотной укладки частиц любой формы в объёме и, особенно, на её поверхности П, приводящей к наличию немагнитных зазоров между частицами, и намагничивания МП с направлением векторов Ве и Не к поверхности П под углом ВелП=70...90°. В этих условиях сила F„ и (или) момент Мвр являются преобладающими над силами притяжения, действующими на частицу со стороны соседних поверхностных частиц, т.к. зазоры существенно уменьшают силы притяжения. Образованию флокул способствует и сила отталкивания. Фдокулы могут появляться и при угле ВелП=45...70°. Этому способствует: отсутствие или слабое уплотнение ФФМ, учитываемое коэффициентом Kv; изготовление его частиц из веществ с пониженной проницаемостью p¡; малый размер и неправильная форма частиц; наличие неферромапгатных включений, которые действуют как воздушные зазоры. Флокулы никогда не образуются при угле ВеАП<45°, т.к. в этом случае суммарные силы притяжения на отдельную поверхностную частицу со стороны соседних частиц превышают силы виртуального перехода (или вращения) и отталкивания, действующие на эту частицу.

Выявлено, что процесс флокулизации можно разделить на 4 этапа по мере роста флокул и изменения их формы (иглы, треугольники, конусы) при увеличении значения индукции Ве (напряженности Щ, причем на первом этапе (при малых Ве, когда образуются мелкие флокулы-иглы) наблюдаются два вида флокулизации, а именно: образование флокул поворотом несферических частиц (вид 1) и виртуального перехода одной сферической частицы относительно одной или двух соседних (вид 2). На последующих этапах существенных отличий процесса флокулизации в зависимости от формы частиц не обнаружено.

Доказано, что изделия из ФФМ с несферическими частицами поражаются (при прочих равных условиях) флокулами в большей степени потому, что на каждую частицу, особенно поверхностную, при любом значении Вв действует момент М™. ФФМ с мелкими частицами имеет в единице объема к поверхности j. i оолынес число частиц и, соответственно, зазоров (при прочих равных условиях). Поэтому флокулами поражается более существенная часть поверхности П (чем у ФФМ с крупными частицами). В реальных ФФМ имеет значение и разность между наибольшим d^ и наименьшим d„ размером его частиц, выражаемая также углом р. Так, у мелкой дроби ДСЛ05 этот угол равен 3 Io, а у крупной ДСЛ 1,0 только 19°. Поэтому изделия из дроби ДСЛ05 более подвержены флокулизации.. Кроме того, для совершения виртуального перехода малой частицей н ее вращения необходимо гораздо меньшее значение индукции Ве. ФФМ с пониженной проницаемостью p¿ частиц поражаются флокулами в болынейстенени вследствие уменьшения преобладания силы притяжения частицы к соседним частицам над силами отталкивания F0T, виртуального перехода FB и вращения Fsp.

Установлено, что флокулизацию можно уменьшить или устранить: -повышением степени заглубления V, коэффициента заполнения КГт ко -ординациоиного числа п, размера частиц, проницаемостей р, и рл ; - применением ФФМ со сферической формой частиц, но возможности, близких диаметров; - намапзичиванием ФФМ существенно неоднородным М11, градиент которош направлен от поверхности Н в толщу ФФМ; -расположением поверхности П как можно ближе к полюсу НУ (через слой ФФМ). Флокулизацию можно устранить направлением вектора В„ под утлом ВеАП<70° или применением мер немагнитного происхождения (см. гл.6).

В четвёрток главе впервые собраны, обобщены, систематизированы, подвергнуты анализу и получены новые сведения о прочпостных свойствах реальных намагниченных ФФМ и особенностях их упрочнения и разрушения, в частности: и ирыроде прочности несх лшейаых (|х>рм и стержней; о расчетных моделях сыпучих тел; об определении магнитной связности при сдвиге ца приборе Зальцмана Ю.Е. и смятии на приборе автора; о прочности при растяжении на приборах Закуты М.Б. и автора, о прочности при сжатии на приборе Закуты М.Б.; о поверхностной твердости и влиянии уплотнения на прочность и др., которые позволили установить следующее.

При воздействии МП магнитомягкий ФФМ из несвязного состояния переходит в связное, т.е. из типичного несвязного сыпучего тела, подчи-!ьт;ощс1г> закону Кулона: тСд—сг(§<р. становится езязпътм, подчиняющимся также закону Кулона: гсд=ч^ф+См, где См - магнитная связность. Это шигверждено в результате анализа экспериментов Зальимаяа ЮЛ7. н наших, а гакже химических, молекулярных и маппиных сил, обеспечивающих щючность тех пин иных лшейных (})орм (стержней), который показал их единую природу - электромагнитную. Показано, что магнитные силы действуют на макроуровне - на расстояниях до 10"! ом между истицами, а химические и молекулярные - на микроуровне (до К)"'1 и 10"'... 10~6 см, соответсгвешю). Для рассмотрешы и описания ФФМ рекомендована континуальная расчетная модель сыпучего тела, как наиболее лпработанная и обеспечивающая удовлетворительное совпадение с экс-тернменталшьвт результатами, а дня определения См наиболее црием-1ем из-за достоверности экспериментальный путь. Связность С... и нроч-юсть при сдвиге тсд могут быть определены с применением двух различных образцов: шарообразного и цилиндрического. Известные формы и гараметры цилиндро-конических образцов для определения прочности гр яри растяжении не позволяют найти истинную прочность, т.к. разру-цаются преимущественно путем протягивания цилиндрической расчет-юй части образца го конической с последующим вырывом (или без нео). Поэтому теоретически и экспериментально найдены и обоснованы юрма и параметры щштдро-коническбго образца, коническая часть оторого должна иметь угол 2 а, определяемый из условия самоторможе-ия частиц в устье конуса, а именно: а>90чр-ф0-р, где <р - угол внутрен-

него трения ФФМ; сро - угол внешнего трения; Р - угол укладки шаров между вертикальной осью и общей нормалью к шарам в точке их соприкосновения. Для литой дроби и латунных захватов угол 2а=36° (в известных образцах 60...90°). Минимальный диаметр расчетной цилиндрической части образца рекомендуется (1Ц=8... 50 мм, а ее дайна 1ц>вц. Максимальное значение прочности при растяжении (при угле ВеЛ8р=90°) стремится к прочности цепочки частиц. Прочности при сжатии и смятии могут быть оценены двумя различными методами, один из которых предложен автором и заключается в нагружении цилиндрического образца. Для измерения поверхностной твердости в серийном твердомере мод. 071 необходимо массивные ферромагнитные части заменить на неферромагнитные. Прочности при срезе, растяжении, сжатии (смятии) и поверхностная твердость Т увеличиваются с повышением напряженности Не (индукции Ве) МП. Охш увеличиваются также с повышением магнитной проницаемости р, вещества частиц ФФМ и рд самого ФФМ, степени уплотнения ФФМ (до 10...30%) и с уменьшением количества не-ферромагаитных включений. Кроме того, они зависят от угла ВеЛ8 между направлением вектора индукции Ве и поверхностью !3, по которой происходит разрушение (деформация) образца намагниченного ФФМ. Эти зависимости имеют неодинаковый характер (см.табл.).

Значение утла Вел8 Значение прочности и твердости

о,, | Осж Т

0° 90° МИН. макс. ~ 0 1 макс, макс. ! мин. макс, мин.

Так, впервые определено, что при увеличении ВеА8 от 0 до 70° твёрдость ФФМ уменьшается по прямолинейной зависимости с появлением флокул во время измерения твёрдости (при угле 50°...70°). В случае дроби ДСЛ08 и Ве=0,02Т твёрдость изменяется с 60 ед. (при угле 0 ) до 7 ед. (при 50°). Аналогично изменяется прочность при сжатии стсж. Прочность же при сдвиге гсл, наоборот, увеличивается с некоторого минимального значения при угле 0° до максимального (при 90°) практически по прямолинейной зависимости. Они подтверждают полученные нами теоретические выводы об анизотропии всех видов прочности в зависимости от направления вектора индукции Ве (напряженности Не) и являются граничными условиями при прочностных и иных математических расчётах изделий из ФФМ. Прочность ФФМ на сжатие может достигать 1 МПа при Вел8=0°, а обнаруженное соотношение между стр и тсд (при Вел8=90°) составляет сгр=(9... Ю)тод. Для сравнения у сырых песчано-глинистых смесей Ор=(0,38...0,43)тСд, у пористых металлов сгр=(0,5...0,7)тсд, а у сплошных (3,0...5,0)тед. Легко видеть, что намагниченные ФФМ по этому показателю приближаются к сплошным металлам. Это положительно влияет на получение выступов в МФ.

Анализ полученных на разных приборах и образцах результатов привел к необходимости разработки универсального прибора для определе-ши прочностных параметров, обеспечивающего одинаковые условия намагничивания, в т.ч. при различных углах Ввл8, и цилиндрического и 1»иин;1ро-кошетсского образцов с одинаковой длиной и большим диаметром, имеющих, одинаковый коэффициент размапшчивания (на прибор и образец получены решения о выдаче патентов РФ).

Б пятой главе рассмотрены основные аспекты мапштного формообразования, в т.ч. результаты эксцерименталыптх и теоретических исследований: давления двухполюсной МФ на модель и трения модели о форму, распределения нцдукции МП в теле формы без рабочей полости и с полостями различных конфигураций, на плоской и фигурной поверхности разъема, в полости МФ и на ее рабочей поверхности; намагничивания цепочек тел между полюсами НУ; влияния нондеромоторпой силы на флокулизацию МФ; процесса и НУ для изготовления центровых МСт с цилиндрической и криволинейной поверхностью; условий прогиба тела формы и формирования фигурной поверхности разъёма, перемещения полых МФ в МП, соединения частей МФ, предупреждения образования флокул и др., которые позволили: - завершить создание основ теории магнитного формообразования; - подтвердить, что флокули-зация является особенностью упрочнения ФФМ при воздействии МП, и определить условия получения качссгвснньгх МФ и МСт (без флокул); -предложить принцип расчета МП изделий из нама! ничейных ФФМ; -разработать новые технологачеекие процессы изготовления разъёмных МФ и негативов, в т.ч. с фигурной поверхностью разъёма. МСт и МФ с МСт.

Исследованиями установлено, что при намаппгчивашт тела формы [без полости) внешним двухполюсным однородным МП с индукцией В.. в замкнутой магнитной цени индукция 13, в геле практически одинакова и превышает Вс в тем большей степени, чем выше рд ФФМ. Напряженность Н, определяется по формуле: НрНд-ЬУд. При намагничивании же э незамкнутой магнитной цепи тело МФ становится магнитным диполем : неравномерным распределением индукции В;, а напряженность Н, определяется уже но другой формуле: Н,-Не-(Ыр+Нд)1д. Поэтому намагни-тивание в незамкнутой магнитной цени более энергоемко и его следует вбегать, для чего немагнитный зазор между полюсами НУ и телом МФ толжен быть минимальным (1...5 мм). При намагничивании тела МФ в тлоскопараллельном неоднородном МП индукция В; распределяется все-да неравномерно, а внутреннее МП плоскопараллельно. Твердость пло-:кой поверхности разъёма, полученной с помощью двухполюсных НУ в аде ЭМ, имеет неравномерное распределение, что обусловлено неоди-иковым направлением и величиной векгора Ве у лада этих НУ, а именах у хромок полюсных пластин величины Ве и твердости наибольшие, а тол ВслПР^0, в средине же между полюсами величины Ве и твердости

наименьшие, а угол ВеЛПР=0. Причем неравномерность распределения твердости выражена заметно в меньшей степени, чем индукции.

Выявлено, что вид деформации тела двухполюсной МФ (без полости) с горизонтальной поверхностью разъёма зависит от его толщины: при малой толщине ^ до 0,31или до 0,5ЬП имеет место прогиб тела; при ^ «0,471^,5 (или 0,75Ь!Ш) опускание всего тела вдоль полюсов, а при 1^=0,621^6 (или 1,0ЬЦ,,) разделение на две части с обрушением нижней части. При этом значение индукции, при которой начинается деформация, уменьшается с увеличением толщины слоя. Здесь 1раб - межполюсное расстояние; Ьпп - высота полюсной пластины НУ.

Двухполюсные НУ с плоским ладом имеют довольно сильное МП рассеяния. Установлено, что оно позволяет формировать выступ фигурной поверхности разъёма высотой до 0,21ра6 с удовлетворительной прочностью. Фигурную поверхность разъёма МФ можно изготовлять с помощью соответствующей модельной плиты или вручную методом подрезки с использованием неферромагнитных инструментов и пленочных эластичных разделителей с толщиной 1>0,018...0,036(1, при условии малого отличия значений индукции в близкорасположенных точках разных полуформ и направления их векторов в одну сторону с углом между ними 0...1400. Некоторые виды фигурной поверхности разъёма (извилистые, ступенчатые) можно получать с помощью НУ, имеющего соответствующую конфигурацию поверхности лада.

МП в теле МФ с любой рабочей полостью и любым внешним МП является неоднородным и пространственным, причем неоднородность МП в теле двухполюсной МФ с криволинейными стенками полостей выражена в большей степени, чем с прямолинейными стенками. Неравномерность распределения индукции по рабочей поверхности П полости двухполюсной МФ объяснена повышенным магнитным сопротивлением воздуха этой полости по сравнению с сопротивлением ФФМ; - различным размагничивающим действием слоя ФФМ различной толщины между полюсом тела формы и поверхностью П; - различными углами преломления вектора индукции (граничными условиями) ва различных участках поверхности П. Значение индукции Ве' в полости МФ зависит от условий намагничивания и может быть как больше, так и меньше индукции Ве внешнего МП, но оно не может превышать значения индукции Вщ на фронтальной поверхности модели, что свидетельствует об отсутствии градиента напряженности и пондеромоторной силы, направленных к центру модели. Это подтверждено также опытами с цепочками шаров, расположенными встречно между полюсами НУ, которые показывают, что у торца цепочек индукция Ве' всегда выше, чем в середине между торцами. При этом шар из левой цепочки не переходит в правую. Аналогично отдельные частицы с одной фронтальной поверхности Пф полости .МФ никогда пе переходят через полость на противоположную поверхность. Однако при достаточно большом значении индукции Ве флокулы-конусы на противоположных фронтальных поверхностях Пф полости МФ

достигают значительной протяжённое™ и могут соединиться, образуя "мостик" через полость (см.рис. 1).

Рис.1. Флокулы в прямоугольной полости формы из дроби ДСЛ 1,4 (Ве=52мТ).

Подтверждено, что существует пороговое значение индукции BSJ до которого давление двухполюсной МФ на поверхность Пф модели, вызванное силами магнитного происхождения не pcracipnpyстоя. Дополнительно показано, что это давление и удельное трение модели о МФ зависят от угла ВеЛПф ,а именно: при угле ВеЛПф =90° оно максимально и уменьшается до минимума с изменением угла ВеЛПф до 0°. Давление и трение увеличиваются с повышением индукции Вв и толщины ^ слоя ФФМ между полюсом НУ и поверхностью Пф. Они уменьшаются с увеличением толщины t„ модели, ширины Ьп полости МФ и отношения tjt^. Давление и трение на плоских поверхностях больше, чем на криволинейных, и являются результатом зарождения флокул.

Впервые оиределено, что значения индукции В1М, намагниченности J и проницаемости ц„ па Фронтальной поверхности ТХт. двухполюсной МФ и разность (ВШ-В1М) значепий индукции у полюсов и у модели увеличивается с повышением рд ФФМ. Эта разность приводит к появлению градиента В„ нондеромоторной силы Рл и магнитного натяжения Ты, иаправ-лештых к полюсу тела МФ и уменьшающих флокулизацшо. Величины В„ J, (i: и градиента В, на поверхности Пф являются минимальными и увеличиваются по мере приближения к полюсу. Значение индукции В;„ всегда уменьшается с увеличением ширины Ьц целости и уменьшением толщины Ц, слоя ФФМ и отношения tf, /Ь„ , приближаясь по величине к индукции Ве впепшего МП. Это уменьшение наиболее заметно в ФФМ с повышенными i и рд. Поэтому поверхность Пф полости МФ рекомендовано приближать к полюсу НУ, создающего неоднородное МП, а \/ГФ изготовлять из ФФМ с повышенными J и рд. Ширина ЬфП зоны фло-сулизащш тцетиндрической полости диаметром dn определяется как: i,b,^<l,rsm(<p/2), где ср<400 - центральный угол, опирающийся па дугу с (ордой, равной ЬфД. Спецналы ibie меры (например, применение многопо-досного МП чередующейся полярности и выпуклых полюсных накоцеч-шков треугольного сечения) по увеличению нондеромоторной силы ио-даоляют уменьшить и даже устранить флокулизацию. Так, уменьшение тла треугольного сечения полюсных наконечников со 120° до 30° при-юдиг к увеличению град.Ве и силы Fn в 2 раза.

Т.о., впервые показано, что флокулизация двухполюсных МФ является результатом преобладания сил виртуального перехода, отталкивания и (или) вращающего момента над силами притяжения в поверхностных и приповерхностных слоях флокулоопасной (фронтальной) поверхности Пф при следующих условиях: неплотной укладке частиц, направлении векторов В£ и Ве иод углом 70...90° к этой поверхности, минимальных значениях намагниченности поверхностных частиц, функции В^^х) и ее производной (градиента). Эта величины также являются граничными условиями для математических расчётов.

Проведенные исследования позволили разработать технологии изготовления МСт, полых разъёмных МФ и МФ с МСт, суть которых заключается в следующем. При изготовлении неразъёмной полой МФ или полуформ немагнитную модель помещают в рабочий объём НУ или опоку, известным способом окружают её сыпучим ФФМ и уплотняют его до К,^,57...0,68 или плотности 4,2...4,7 г/см3. В качестве ФФМ рекомендуется стальная литая дробь с размером частиц 0,3...0,8 мм, имеющая в уплотненном состоянии газопроницаемость 145... 1000 см3/с; рд>8; намагниченность 1ЗД>1000 кА/м; индукцию Взд>1,6 Т. При уплотнении в ошке ударные нагрузки не воздействуют на НУ, которое в это время может быть задействовано на других операциях. Затем опоку (если она применяется) совмещают с НУ, включают НУ и создаваемое им двух- или многополюсное МП с необходимыми параметрами мгновенно упрочняет ФФМ. После чего модель удаляют. При изготовлении МСт НУ в виде 1-образнош электромагнита помещают в немагнитную стержневую оснастку, известным образом окружают его полностью или частично сыпучим ФФМ и уплотняют ФФМ. Затем включают НУ и создаваемое им МП с необходимыми параметрами упрочняет слой ФФМ, после чего МСт удаляют из оснастки. При необходимости на рабочую поверхность МФ или МСт наносят противопригарное покрытие. Особо отметим, что длительность изготовления МФ и МСт мало отличается. Для соединения частей МФ (полуформ и стержней) необходимо обеспечи-; вать примерное равенство индукций в соприкасающихся или близко расположенных точках соединяемых частей и параллельное или иод углом .. 0... 140° направление векторов Ве в этих точках. Это обеспечивает слабое отталкивание частей. В противном случае они разрушаются. При соединении частей МФ значение индукции в этих точках увеличивается в результате сложения МП этих частей. Это увеличивает их прочность и по, зволяет экономить электроэнергию. Экспериментально установлено, что полые разъёмные двухполюсные МФ (в опоках) можно перемещать в двухполюсном же МП при условии примерно одинакового направления векторов Вс в полуформах и этого МП. При этом два индивидуальных НУ для каждой полуформы можно заменить на одно для обеих по, луформ, что уменьшит число НУ на операциях заливки формы и охлаждения отливки.

Разработанный принцип расчёта МП в изделиях из ФФМ заключается в следующем: 1) исходя из параметров отливки определяют расчётом иди по термограммам минимальную толщину ц слоя ФФМ между отливкой и частями НУ для предупреждения их перегрева; 2) определяют необходимую прочность сгсж- (твёрдость Т) всех поверхностей изделия из ФФМ для противостояния воздействию расплава или суспензии и по графикам Т=€(Н<.) или находят для определенного ФФМ

значение Не на поверхности, отстоящей от элемента НУ на величину ^ ; 3) по этим значениям Не определяют конфигурацию внешнего МП с учётом того, что величины Не соответствуют касательной составляющей Не(=Несо8(0...70о) этого МП на поверхности П изделия. В ряде случаев следует учитывать величину градиента Не; 4) исходя из необходимой конфигурации МП и значений Ц. (Ве) проектируют НУ, имеющее минимальные энергозатраты, габариты и массу и удовлетворяющее требованиям технологии и эргономики.

При нецелесообразности создания специального НУ можно получать сложные отливки в двухполюсных НУ, в которых трудно выполнить условие ВеЛП<70° по отношению ко всем поверхностям изделия. Поэтому для предупреждения флокул рекомендуются меры немагнитного происхождения: 1) упрочнение фяокулоопасных участков быстротвердеющим связующим с помощью разработанных способов; 2) выполнение флоку-лоонасных участков поверхности изделия вставками из огнеупорных или тугоплавких материалов (вместо ФФМ).

В шестой главе приведены сведения о двух- и многополюсник намагничивающих устройствах и магштшх формах. Па основе анализа известных и разработанных конструкций НУ и МФ и их службы на различных операциях изготовления и при эксплуатации МФ определены требования к НУ для МФ и степень пригодности известных мандатных и электромагнитных систем для изготовления МФ, а также предложены теоретически возможные варианты конструктивных схем НУ и МФ и классификация НУ. Кроме того, по результатам исследований изготовленных 14 НУ в виде обычной и экранированной электрических катушек, 23 1ГУ с и-,П-,С-образными магнитопроводами, 16 НУ с 0-образными м а п п ¡топ рово дам и , 4 многополюсных НУ, разработаны на уровне изобретений 42 конструкции НУ, МФ, магнитных негативов и МСт; предложены критерии Кь К5, Км, Кэ и соотношения для оценки конструкций НУ. Созданы методики: аналитического расчета по известной напряженности или магнитодвижущей силе (м.дс.) магнитных, геометрических и электрических параметров двухполюсных НУ с и-Д-,С-,0- и 1-образными магнитопроводами; инженерного расчета по критериям и соотношениям м.дс. и основных геометрических параметров упомянутых НУ; подробного расчета параметров катушки НУ. Это позволило установить следующее.

Подавляющее большинство известных магнитных систем (особенно на постоянных магнитах) не могут быть использованы без изменений в ка-

честве НУ доя изготовления МФ и МСт и требуют адаптации в соответствии с литейными требованиями. Их предложено разделить на три группы по преимущественной локализации рабочего МП: у торцевых поверхностей полюсов в открытом пространстве (с Ш-образньш мапш-топроводом); в закрытом пространстве между полюсами (с 0-,Ф-образ-ными магаигопроводами и катушка); универсальные (с и-Д-Д-,С-образ-ными магнито про водами). Отличительными особенностями литейных двухполюсных НУ с И-, П-, С-, Н-, О-образньши магнитоггро водами являются значительные размеры рабочего объёма Ур, сопоставимые с размерами самих НУ, и практическое равенство длин (между полюсами) и 1ед сердечника магнигопровода, что обуславливает существенно повышенное МП рассеяния по сравнению с магнитными системами другого назначения, имеющими магшггопровод этого типа. Установлено, что коэффициент рассеяния О-образных НУ составляет Кр^лв, а 11-,II-,С-Д1-образ1 н.1х - КрасЯ^. Их МП неоднородно с градиентом индукции Ве, направленным от средины межполюсного расстояния 1ра6 к полюсам НУ. Эта неоднородность повышается с увеличением отношения ^б/Ьш,, где Ьцд - размер полюсной пластины. Поэтому между полюсами двухполюсного НУ следует располагать меньший (а не больший) размер тела прямоугольной МФ. Наименьшее МП рассеяния среда двухполюсных НУ с И-, П-, С-, Н-, О-образными магаигопроводами имеют: у нерабочих горцев - НУ с катушкой, выступающей за пределы полюсной пластины с трех сторон; в целом - НУ с О-образным магнигопроводом. Выполнение скосов на торцах полюсных пяастин, примыкающих к катушке, позволяет уменьшить МП рассеяния и увеличить индукцию Вср в рабочем объёме НУ. МП рассеяния уменьшается и при использовании шарнирных НУ, имеющих общую катушку на две полуформы.

Показано, что свойства, конструкция и область применения МФ и МСт в значительной мере определяются видом применяемых НУ. Это необходимо учитывать при разработке технологии конкретной отливки. МФ и МСт могут содержать одно, два или большее число перечисленных систем. Так, для двухполюсных разъёмных МФ реальны сочетания следующих магнитных систем: П+и; С+С; ОЮ; 11+0; ЭК+ЭК; Н+Н, причём их взаимное расположение зависит от вида поверхности резъёма: горизонтальный или вертикальный. В многополюсных НУ наиболее целесообразна совокупность П-, 11-, Ш- или 1-образных магнитных систем, каждая из которых позволяет создать локальное МП с необходимым направлением вектора Ве в небольшом объёме слоя ФФМ (рис.2, 3). На рисунках приняты сокращения: ЭК - электрическая катушка; ЭЭК - экранированная ЭК; МПр - магштшровод; ПМ - постоянный магнит, ЭМ -электромагнит.

Применение экранов-мапшгопроводов в НУ в виде катушки позволяет конструктивно оформить полюса НУ, устранить флокулизацию поверхности разъёма и МП рассеяния, увеличить значение индукции Ве в рабочем объёме Ур НУ и уменьшить разность её значений по высоте,

( tt.l* W М ' | 'Ht '

Рис 2. С Xwi.iijf разъёмных МФ с различными НУ: а - ЭЭК+ЭЭК с опокой; б - U+TJ; в - П+U; г -СГ+СГ с диагональным расположением ЭК; с) - Сг+С,- с односторонним расположением ЭК; е - Ст+Ст с вертикальной IIP, ж - шарнирное; ,, -л - Нг+Нг. I - ЭК: 2 -Jm МПр; 3 - ФФМ; 4 - опока.

Рис.3. Схемы некоторых МФ и МСт с различными НУ: а - О+О; 6 - МСт с I-образным МПр; в - МФ с МСг, г - О-образное НУ с ПМ и шунтами (слева включено, справа выключено); д, е, ж - многодалюсные МФ с Ш-образными ЭМ (д), с П-образными ЭМ (е), и с ПМ и шунтами (лс); з - МФ с троллейным токоподеодом. 1 - ЭК или ПМ; 2 - МПр; 3 - ФФМ; 4 - опока; 5 -шунт, 6 - токосъёмник.

магнитную и электрическую энергоёмкость и флокулизацию горизон-талышх поверхностей в рабочей полости. Это НУ имеет наймет,шее МП рассеяния из всех двухполюсных.

Двухполюсные НУ в виде экранированной катушки рекомендовали ;шя высоких форм; с U-образным магнитопроводом - для форм с верти-каяъным разъемом и нижних нолуформ; с П-образным мапнггопрово-дом - для верхних нолуформ; с С-,П-,0-образным магнитопроводом -для низких полуформ и МФ с вертикальной поверхностью разъёма; о I-образным магнитопроводом - дай цешровых МСт. Многополюсные i ГУ рекомендованы для форм крупных и сложных отливок, т.к. обеспечивают их получение без флокул даже при ВелП=90° за счет возможности управления вектором Ве и создания неоднородного МП чередующейся полярности с большой пондеромоторной силой. Разработанные НУ на nuciwiiUitK магнитах с шунтами для коммутации рабочего N11!, перемещаемыми относительно магнитов, не потребляют электроэнергии.

При соединении НУ, полуформ и МСт с полуформами их МП в области поверхностей соприкосновения складываются, что приводит к увеличению индукции в рабочем объёме V„ и этих областях, а при соединении полуформ с круглым центровым МСт необходимо поддерживать близкие значения индукции в соприкасающихся точках полуформ и МСт. Наиболее эффективно (автоматически) это выполняют разработанные шарнирные НУ с общей катушкой для двух полуформ. Определение коэффициентов Крас позволило разработать методики аналитического и упрощенного расчетов магнитных, гоомегричееких и электрических параметров двухполюсных НУ с и-,П-,С-.0-; Т-оброчнымя магни-тонроводами, основанные па теории магнитных пеней и реализованные на ЭВМ. При этом использована совокупность методов расчета: по участкам и коэффициентам рассеяния. Сущность аналитического расчета заключается в следующем.

Сначала но габаритам тела формы (опоки) определяют размеры рабочего объёма НУ: V^],,!^]^, где ]г, - размер ио.шоса в направлении от катушки, h„ - размер перпендикулярно hn. Затем задаются необходимой твердостью Т или прочностью с^ для получения конкретной отливки и, исхода из зависимостей T=f(IIe) или ncx=f(Hc) для конкретного ФФМ, определяют напряженное!ъ 1-!е=Ис в средние между полюсами ПУ. Из соотношения H,=(l,l...l,4)Ho определяют напряженность Нп на полюсе НУ и соответствующую индукцию Вп=роНя. При этом большее значение коэффициента (1,1...1,4) соответствует большему отношению W/hn- Рассчитывают средние значения напряженности Нср и индукции Bq, в объёме Vp. Находят падение м.д.с. на участке 1раб: Fpa6=H<,.plpa6 и рабочий маг-пгпгый поток ФР,1б=В1-,8а. Определяют предварительную толщину ношеной пластины Ц^КрасФрабЛСдаВ^п, где Кис - коэффициент иепользо-зашш мапштной индукции в материале пластины. Для О-образных НУ в щаменатель вводят 2. Определяют площади поперечного сечегшя ши-ггин и сердечника, соответственно: 8Ш1=Т1тЬт1; SCfl=0>3...1,5)S,m. Затем

предварительно рассчитывают м.д.с.: для U-, П-, С- образных НУ с помощью экспоненциальной зависимости Jwi=f(Vp, В^), а для О-образного НУ но эмпирическому соотношению: Jw2=(25...60)10 VpBcp/2. Также предварительно намечают толщину обмотки катушки: t^Jw/ (15...25)10\, где lfc - длина катушки.

Затем определяют размеры поперечного сечения сердечника и размер пластины 1,ш в направлении размера ]п. По методу Ротерса рассчитывают проводимости всех воздушных элементарных путей магаитного потока между полюсными пластинами: рабочего потока в виде полуцилиндра Хг и полукольца Я.э между торцевыми гранями пластин размером (или 1д); в виде сферического квадранта Х,4 и квадранта сферической оболочки Х} по четырем (или двум) углам пластин; в виде полуцилиндра Х^ и полукольца Х7 между торцевыми гранями пластин с размером h1BI; между внешними параллельными гранями пластин размером Ь,шх1га,.

Общий суммарный поток равен; 2Ф=Фраб+Ф,р,с+Ф"ргс, где Фгй5 - рабочий поток; Ф'рас - поток рассеяния, проходящим по пластинам и замыкающийся в общем случае по путям с проводимостями Xz—Xg (для U-, П-, С-образных НУ) и Х2> Х3, Х8 (для О-образных НУ); Ф"рас - поток рассеяния, не совпадающий по направлению с Фраб и замыкающийся в общем случае по путям с проводимостями Х4...Х7. Поэтому определяют суммарные проводимости Х'рас И Х"рас СООТВвТСТВуЮЩИХ путей ПОТОКОВ Ф'рас и Ф"ра0. При этом учитывают выступа1ше или невыступание катушки за пределы пластин. Так, для U-, П-, С-образных НУ с певыступающей катушкой A>pas=2(X2+X?+?M+l5)-fv.6+/-7+X8; X 'pac-2\4+2Xs+X6+X7,a с выступающей катушкой X рйС=0. Для О-образного НУ с нсвыступающей катушкой X pac=2(X2+X3)+Xs; X рас=4(Х4+Х5)+2(Х6+Х7), а с выступающей катушкой Х"рас=0.

Затем рассчитывают соответствующие коэффициенты рассеяния К'^Х'рас/Храб; К."рас=Х"рж/)^1б И ПОТОКИ рассеяния Ф'рас^' Фраб; Ф'^рзс^К расФраб- Определяют ПОТОК Фш В пластине: Фпп^Фрао+Ф'рас И индукцию: ВГШ-Ф1Ш/^Ш - для U-, П-, С-образных НУ; Впп=Ф1т/(28Ш1) - для О-образных НУ, а из зависимости Bi=f(Hi) для материала пластины - напряженность Нпп- Затем рассчитывают поток Фсд в сердечниках: Фсд=Фраб+ Ф'рас+ Ф"рас И индукцию в одном сердешшке: Вед=Фсд/8сд -для U-, П-, С-образного НУ или Всд=фед/(2$сд) - для О-образного НУ, а из зависимости Bf=f(Hj) для материала сердечшпса находят напряженность Нед в материале сердечника.

Определяют падение м.д.с. на соответствующих путях магнитного потока: F'pac^'pacAW, F' 'рас=Ф"раД V; F^EUU; F^ty^ - для О-образного НУ или Рсд=Нсд1сд для U-, Г1-, С-образпого НУ. Рассчигьгеают полную м.д.с.: Jw2=Fpa6+F'pac+F"pac+Fm,+Fw. Если значение Jw2 существенно (>5... 10%) отличается от предварительно принятого Jwb то проводят соответствующею корректировку и расчет повторяют.

Многочисленные расчеты и эксперименты показали, что Jvv2=(2,3...2,5)Fpa6. Это позволило упростить расчег за счет исключения определения нроводнмостей. Т.о., аналитический расчет позволяет оптимизировать конструкцию НУ, а упрощенный им ее г весьма малую трудоёмкость. Установлено, что для рационально спроектированных НУ зависимость i3e=i'(iuW) должна бы i ь прямо пропорциональной в диапазоне иттдукцгпг от 0 до BtT. В мпогополгосных НУ толщина U, упрочнетюго слоя ФФМ находится в пределах t ф>0,5(1 Габ—1сР) и может достигать толщины Ц, ПУ (или превышать ей в лучших конструкциях). Для устранения флокул в среднем сечении полюса они должны создавать grad.Be до4...7м'Г/мм и более.

Разработанный инженерный расчет двухполюсных НУ имеет малую трудоёмкость и может быть проведен с помощью предложенного критерия удельной магнитной энергоёмкости K^^aW/iVpBg,), который устанавливает четкую связь между м.д.с. JHw, рабочим ооъемом Vp двухполюсных НУ с U-, 11-, С-образным и экранным маппггопроводом и средним значением индукции В^, а его зависимость от Vp является экспоненциальной. Предложенные критерии удельной линейной Ki=JHw/(Vglpa6) и поверхностной Ks=JIlw/(Bcf,StI) магнитной энергоемкости и удельной объёмной электрической энергоёмкости K3=PH/(VpBcp), где Рн - номинальная мощность НУ, а также соотношения: площадей сечения сердечника и полюсной пластины Sc/Srm; толщины trm и размера hnn'no-лзоспои нлзстшпл мсжполюснотч/ расстояния н размера Ьп по-

люса ¡Р„Г)Лтп Moiyy применяться для сравнения и расчета однотипных ПУ. Оптимальной величиной отношения SIV/Sm, является 1.3... 1.5. Электрические МФ и полуформы могут перемещаться обычным ipanciюртом, получая электроснабжение с номощыо гибких кабелей или троллеев и токосъёмников. Для этого ра'фябегпшы схемы тошно/свода и определены его хара ктеристики.

Основные результаты и выводы

В процессе работы получены следующие основные результаты:

¡.Впервые соораны, обобщены, систематизированы, раесмофены во взаимосвязи с единой позиции и подвергнуты анализу извееттгые, в т. ч. в физике и теории электричества, и полученные самостоятельно сведения о: магнитных свойствах ферромагнитного вещества, тела и дисперсной среды, необходимых в магнитном формообразовании; структурно-меха-[птческих свойствах ФФМ; свойствах дисперсной среды, формировании ;е прочности и флокулизации; прочности реальных ФФМ; основных аспектах формообразования в двух- и многополюсном МП; конструкциях, расчете и проектировании НУ.

2. Установлены: наличие силы FB В1тртуалыюго перехода одного шара тюсительно другого; механизмы <|юрмирования прочности дисперсной реды при воздействии МП и флокулизации изделий из наматниченного С>ФМ; два типа фаниц (Г\ и Г2) между фазовыми составляющими дис-

персной среды и 5 видов распределения этих фаз и их связь с анизотропией прочности дисперсной среды в зависимости от направления вектора Ве; условия, форма и размеры образца для определения истинной прочности при растяжении; условия соединения частей разъёмной МФ и формирования её фигурной поверхности разъёма; условия и меры по изготовлению изделий без флокуд; граничные условия для математических расчетов.

3. Предложены: классификация НУ и типов литейных форм и стержней; прибор для экспресс-контроля магнитных свойств ФФМ; аналитический метод оценки прочности намагниченной дисперсной среда путем подсчета суммарных сил, действующих между частицами дисперсной среды; принцип расчета МП изделий из намагниченных ФФМ; критерии К,, Км, К5, Кэ и соотношения для оценки конструкций НУ. Созданы методики расчетов: аналитического, в т.ч. упрощенного, по известной напряженности или м.д.с. двухполюсных НУ с и-,П-,С-,0-,1-образ!шм магни-топроводом, основанные на теории магшггных цепей и реализованные на ЭВМ; инженерного по критериям и соотношениям м.д.с. двухполюсных НУ; параметров катушки.

4. Разработаны: на уровне изобретений прибор для определения прочностных параметров намагниченных ФФМ и 42 конструкт щи двух- и многополюсных НУ, МФ, мапштных негативов, МСт и МФ с МСт, 16 из которых изготовлены и используются в ЦНЙИГШ, БПОП и АлтГТУ; типовые технологические процессы я практические рекомендации по изготовлению разъемных МФ и отливок. Технологии, конструкции и приборы внедрены в производство и с их помощью получены различные отливки из черных и алюминиевых сплавов и гипсовой суспензии.

Это позволило создать теоретические и практические основы магнитного формообразования, расширить область его применения и сделать следующие основные выводы.

1. Все ФФМ целесообразно уплотнять для повышения коэффициента Ку заполнения рабочего объема ферромагнетиком, которое увеличивает намагниченность 1д, индукцию В! и проницаемость рд ФФМ, что уменьшает энергозатраты да упрочнение ФФМ и его склонность к флокулша-ции. По эффективности уплотнения известные способы можно расположить в ряд: вибрация > встряхивание > прессование > пескодувный способ. ФФМ со сферическими частицами имеет повышенный Ку и поэтому предпочтительнее, чем с угловатыми. Поскольку неферромагнитные включения в ФФМ существенно снижают значения Ку, то их содержание в ФФМ не должно превышать 0,5... 1% по массе (2...3% по объему). Все ФФМ подчиняются закону аддитивности для намагниченности насыщения гетерогенных систем, согласно которому пониженная по сравнению с веществом намагниченность ¿¡д объясняется размагничивающим действием пор и не может превышать значения КД^ Повышенная же (~ на порядок) напряженность Н^ при намагничивании до насыщения ФФМ объясняется размагничивающим действием совокупности намагничен-

1ШХ частиц и может быть определена по более точной формуле: Нвд=1 ¡и^'МрХ,. Коэффициент Ыд размагничивания ФФМ с 1О>0,4 является переменной величиной, зависящей от напряженности Нд и намагниченности X, ФФМ, а его значение может быть определено по предложенной формуле Мл=1/ктл-1/кт и стремится к N„=1/3 (для ФФМ из шариков) при Нд-»Нзд. Для намагничивания изделий из ФФМ целесообразно постоянное МП, а для измерения магнитных свойств возможно переменное МП (до 50Гтт), для чего предложен индукционный прибор экспресс-контроля. При этом необходимо соблюдать оптимальные поперечные размеры образца: не менее (6...8)<1, - диаметра чаешцы и не более двойной глубины проникновения переменное МП в тело образца. Для повышения магнитных свойств частицы ФФМ целесообразно изготовлять из чизкоуглеродиетой стали с минимально возможным (по условиям обычаем литейкои технолопш) содержанием С, Мп, 51, 5, Р, N и Н, осоОенно углерода. При этом у чаепщ желательна ферритная или феррито-терлитная структура для увеличения р^ В; и I Отжиг ФФМ, особенно и чу1уна и в водороде, позволяет в 1,5...3 раза повысить рд, В; и 1, причем это повышение увеличивается с ростом температуры и дли-гельности отжига.

2. В формировании прочности дисперсной среды при воздействии МП хжовными являются силы притяжения Р„рМ, Р'пр', Рпр , К^р*'" и СШ1Ы от-ттптватптя Р^ и Р(УД действующие между частицами, находящимися в чхювиях контакта и зазора между ними, не превышающем обычно срел-1сю диамефа частиц. При этом силы притяжения увеличивают нроч-¡IV"!''. п силы отталкивания уменьшают ее Слип л нпгтптжеиия р,сс*гла т-глт.* 1инимум в 2 раза, превышают силы отталкивания и достигают максимума при контакте частиц. Степень превышения увеличивается с ростом ¡»шщаемости Прочность намапшченной дисперсной среды зависит т вида ее структуры, проницаемости р, вещества частиц, величины и аправлепия вектора индукции Ве й напряженности Не внешнего МП. )па возрастает с увеличением проницаемости р,, индукции Ве, степени аглубления V, коэффициента заполнения КУ, координационного числа п, е. при приближении структуры дисперсной среды по параметрам V, Ку п к пирамидальной, что в реальных ФФМ обеспечивается их уплотне-кем. Намагниченная двухполюсным МП дисперсная среда обладает изотропией прочностных свойств, причинами которой являются зави-амость силы притяжения от направления вектора индукции гапряжегагости) внешнего МП и распределения ферромагнитной фазы и мшщ Г, и 1 2 и наличие сил отталкивания на границе Г2. Анизотропия ¿снынастся при увеличении степени заглубления V, коэффициента за-элнения Ку, координационной) числа п и отсутствии сквозных каналов дисперсной среде.

3. Помимо сил притяжения и отталкивания на поверхности реальной магниченной дисперсной среды могут действовать дополнительно: мы Рв виртуального перехода одной сферической частицы относитель-

тельно других и момент вращения МвР несферической частицы или совокупности двух и более сферических или несферических частиц. Они являются основными виновниками флокулизации. Флокулизация ФФМ является результатом упрочнения МП реальных дисперсных сред в условиях неплотной укладки частиц любой формы в объёме и, особенно, на её поверхности II, приводящей к наличию немагнитных зазоров между частицами, и намагничивания МП с направлением векторов Ве и Не к поверхности П под углом ВелЛ=70...90°. В этих условиях сила Рв и (или) момент Мер являются преобладающими над силами притяжения. Образованию флокул способствует и сила отталкивания. На флокулоопасных (фронтальных) поверхностях ГЪ> двухполюсных МФ минимальны значения намагниченности частиц, функции В,=Г(х) и градиента В;. Процесс флокулизации можно разделить на 4 этапа по мере роста флокул и изменения их формы (иглы, треугольники, конусы) при увеличении значения индукции Ве, причем на первом этапе (при малых Ве, когда образуются мелкие флокулы-иглы) наблюдаются два вида флокулизации, а именно: образование флокул поворотом несферических частиц (вид 1) и виртуального перехода одной сферической частицы относительно одной или двух соседних (вид 2).

4. Изделия из ФФМ с несферической формой частиц, с мелкими частицами, с пониженной проницаемостью ^ частиц поражаются флокула-ми в большей степени потому, что: - практически на каждую несферическую частицу, особенно поверхностную, при любом значении Ве действует момент Мю; - ФФМ с мелкими частицами имеет в единице объема и поверхности П большее число частиц и, соответственно, немагнитных зазоров, поэтому флокулами поражается более существенная часть поверхности П (чем у ФФМ с крупными частицами), а для совершения виртуального перехода малой частицей и ее вращения необходимо гораздо меньшее значение индукции Ве; - у частиц с пониженной проницаемостью ^ уменьшается преобладание силы притяжения частицы к соседним частицам над силами отталкивания Рот, виртуального перехода РЕ и вращения Р'ьр. Флокулизацию можно уменьшить или устранить: - повышением степени заглубления V, коэффициента заполнения К,,, координационного числа п, размера частиц, проницаемостей р, и рд; - применением ФФМ со сферической формой частиц по возможности близких диаметров; - намагничиванием ФФМ существенно неоднородным МП с градиентом, направленным от поверхности П в толщу формы; - расположением поверхности П как можно ближе к полюсу НУ; - и, в особенности, направлением вектора Ве под углом ВеАП<70° или применением мер немагнитного происхождения.

5. Прочность намагниченных ФФМ обеспечивается внутренним трением и магнитными силами, имеющими электромагнитную природу и действующими на расстояниях до 10"' см, причем прочность тсд на сдвиг намагниченного ФФМ подчиняется закону Кулона для сыпучих тел и увеличивается с повышением значения магнитной связности См, которая

пропорциональна квадрату индукции Ве. Поэтому прочность при срезе, растяжении, сжатии (смятии) и поверхностная твердость увеличиваются с повышением индукции Ве (напряженности Не) МП, а также с повышением проницаемостей щ вещества частиц ФФМ и рд самого ФФМ, степени уплотнения ФФМ и уменьшением количества неферромашитных включений. Все прочностные характеристики зависят от угла ВеЛ8 между направлением вектора индукции Ве и поверхностью Б, но которой происходит разрушение (деформация) образна намагничешюго ФФМ. "Эти зависимости имеют неодинаковый характер и свидетельствуют об анизотропии прочиостиых свойств ФФМ. Образец для определения истинной прочности при растяжении должен иметь конусную часть с углом 2а между коническими поверхностями, обеспечивающим самоторможение частиц ФФМ. Максимальное значение прочности при растяжении (при угле ВСЛ8Р=90°) стремится к прочности цепочки частик, а между аг итсд (при Вел5р=Уи°) существует соотношение ор«(9... 10)тсд, приближающее ФФМ по этому показателю к сплошным материалам, для которых Пр~(3...5)тсд.

6. При намагничивании любым внешним МП тела МФ с любой рабочей полостью внутреннее МП является неоднородным и пространственным. Двухполюсную МФ целесообразно намагничивать в замкнутой магнитной цепи для уменьшения энергозатрат. Существует пороговое значение индукции Ве, до которого давление двухполюсной МФ на поверхность П», модели, вызванное магнитными силами, пе регистрируется. г>то давление и трение модели о МФ являются результатом зарождения флокул и увеличиваются с повышением угла 13~а11ф. инлукнии В.. гс>т-шшн.1 Ц слоя ФФМ, кривизны поверхности Пф и с уменьшением проницаемости Цд ФФМ и ширины Ь^ полости. Для соединения частей МФ (полу<}х>рм и стержней) необходимо обеспечивать примерное равенство индукций в «прикасающихся шш близкорасположенных точках соединяемых частей и параллельное ¿тли под утлом 0...1400 направление векторов Вс в этих точках, причем после соединения значение индукции в этих точках увеличивается в результате сложения МП этих частей. При ручном формировании фигурной поверхности разъема наиболее целесообразны пленочные эластичные разделители с толщиной Г>0 018 0 03(5с!.. Полые лмл'хттоиюстгие в тч ра/'.г.емн' •'>1 .^¡¡ул*ттр. перемещать в двухполюсном же МП при условии примерно одинаково! х> направления векторов Ве в полуформах и этого МП. Вид деформации тела двухполюсной МФ с горизонтальным разъемом зависит от толщины тела, при этом зпачепие индукции, соответствующее началу деформации, уменьшается с увеличением толщины тела.

7.Из множества известных в пауке и технике электромагнитных систем наиболее приемлемыми для двухполюсных МФ и МСт являются ка-гушка и электромагнит с и-,П-,С-,Н-,0-Д-образпыми магнитопроводами, которые были исследованы и адаптированы к литейным требованиям. Особенностью литейных НУ являются значительные размеры рабочего

объёма и практическое равенство длин 1раб (между полюсами) и 1сД (сердечника магнитопровода), что обуславливает неоднородность рабочею МП, создаваемого в рабочем объёме между полюсами, и повышенное МП рассеяния, учитываемое Кра0=3 для О-образных НУ и 1^=4 для и-Д1-,С-,Н-образных. Рабочее МП имеет градиент индукции Ве, направленный: у электромагнита от середины длины 1раб к полюсам, а у катушки - от её торцев к центру полости (вдоль оси) и от центра к виткам (перпендикулярно этой оси). Неравномерность распределения индукции обуславливает и неравномерное распределение твердости тела МФ, которая выражена заметно меньше, чем индукции. Сильное МП рассеяния у НУ в виде электромагнита позволяет формировать выступ фигурной поверхности разъёма формы высотой до 0,2 1раб с удовлетворительной прочпостьРэ. Применение экранов-мапштопроводов для катушки существенно улучшает основные характеристики НУ и практически устраняет МП рассеяния. Для изготовления разъёмных МФ необходимы, по меньшей мере, два одно- или разнотипных НУ, причем свойства, конструкция и область применения МФ и МСт в значительной мере определяются видом применяемых НУ. Наиболее эффективны разработанные НУ: с О-образным магшггоироводом для МФ, с 1-образным магнитопроводом для получения центровых стержней, шарнирное для соединения шлуформ с МСт и на постоянных магнитах (как не потребляющие электроэнергию). Проектный расчет литейных двухполюсных НУ в виде электромагнитов может осуществляться с помощью разработанных методик: аналитической с применением метода Ротерса для определения магнитных проводимостей, позволяющей оптимизировать конструкцию; упрощенной аналитической и инженерной с применением предложенных критериев Км, Кь 1С, Кэ и соотношений 8СД/8ПП, 11Ш/Ъ1Ш, 1раб/Ьп- Толщину полюсных пластин для и-,П-,С-образных электромагнитов целесообразно рассчитывать по формуле 11Ш=5'мнсФраб/0^исЙ3Ь1Ш). Созданы также методики поверочного расчета этих НУ и расчета параметров катушки. Для рационально спроектированных НУ зависимость Ве=?(1„\У) прямо пропорциональна в рабочем диапазоне индукции, а зависимость м.дс. НУ с и-,П-,С-образными магншхшроводами и экранированных катушек от их рабочего объёма Ур, установленная с помощью критерия К^Ш/О/рВ^), является экспоненциальной.

8. Многополюсные литейные НУ, в т.ч. разработанные нами, позволяют управлять вектором индукции Ве и состоят из совокупности элементарных магнитных и электромагнитных систем с 1-ДТ-,Ш-образным магнигопроводами, которые создают существенно неоднородные локальные МП у торцев полюсов в слое необходимой толщины. Эти МП, суммируясь, образуют в рабочем слое ФФМ многополюсных изделий поле чередующейся полярности со значительным градиентом индукции (более 4...7мТ/мм), направленным к полюсам, что позволяет получать изделия без явных флокул. При этом толщина упрочненного слоя ФФМ 1фМЭ,5(1ра6... 1ср) и может достигать толщины Ц (или превышать её). По-

этому многополюсные НУ целесообразны для сложных отливок, преимущественно в серийном и массовом производстве, а двухполюсные -для МФ простых отливок.

9, Полые МФ и МФ с МСт целесообразны для отливок: из черных (сталь, чучун) сплавов массой до 50... 100 кг с толщиной стенки 8 до 20...30 мм; из медных сплавов массой до 100... 150 кг и 8 до 30...40 мм; из алюминиевых и цинковых сплавов без ограничения массы и размеров; кон<лруктивпо еклошнлх к трещинам или изготовленных из нетрещино-огойких сплавов; гидро- и газоплотных; склонных к браку гю i азовым раковинам, особенно из-за водорода; типа «тапка изолятора», «мелющие шары», «била молотковых мельниц», «гальза пшшндров», «втулка», «токарный резец», «звено гусеницы» и т.п. в серийном и массовом производстве; анатомических моделей в протезировании я т.д. Отливки или образцы, полученные в МФ, имеют (по сравнению с сырой иесчано-глинистой формой) повышенные: прочность и твердость (на 10... 15%) за счет измельчения структуры и плотность (на 4...6%), особенно в топких сечениях; линейную усадку (на 30...50%) и пониженные: газосодержапие (в 1,5...2 раза) и усадочную пористость. Регулированием податливости возможно изменять деформации и остаточные напряжения в 1,5...2 раза.

Осповпые паучпые и практические результаты, вклюпеппые в диссертации», шлажеим в следующих работах.

1. Левтнн Г.Н. Мапштный способ изготовления ли генных форм //Новые технологии. пронесем и г.редстпа автоматизац. в литейц. nexus. -Барнаул: AJ 1.НТИ, 1979. - С. 3 1-34.

2. Левшхш Г.Е. Механизм образования дефекта магаитных форм //Новые мегалло - и трудоеберег. технологич. процессы в литейн. произв.- Челябинск: УДНТП, 1984,- С. 63-64.

3. Левпнш Г.Е. Особенности упрочнения и разрушения намапгачен-шлх дисперсных формовочных материалов //Новая техника и пути по-выш. коэффиц использов. металла в лигейн. произв.- Барнаул. АЦНТИ, 1984,-С. 133-134.

4. Левптин Г.Е. О специфическом дефекте магнитных фтрм /Рел.жупН-" Литейное производство".-М. 1984.-8с. /Деп. во ВНИИТЭМР 10.Ï2.84r.,N 335 мш - 84 деп.

5. Левпшн Г.Е. Об одной возможности устранения специфического дефекта магнитных форм /ЛТрогрессив. методы изготопл. ка-честв.отливок в разовых формах,- Челябинск: УДНТП, 1985.- С. 14-15.

6. Лсвшин Г.Е. Особенность сборки магнитных разъемных форм //Пути рациональн. использов. матер, ресурс, в литейн. произв.- Челябинск: УДНТП, 1986,-С.17-18.

7. Левгпин Г.Е. Особегаюсти изготовления магнитных разъемных форм //Производ. литых заготовок повыш. точности и малой трудоемк. -Свердловск: Дом техники НТО, 1986,- С. 110-111,-

8. Лев шин ГБ. Особенности получения отливок в магнитных разъемных формах // Повыш. производит, труда, экономия ресурсов в лнтейн. пр-ве.-Барнаул: АЦНТИ, 1986. -С.101-102.

9. Левшин Г .К. Предупреждение специфического дефекта магнитных форм //Повыш. производит, труда, экономия ресурсов в лигейн. пр-ве.-Барнаул: АЦНШ, 1986.-С. 103-104.

10. Левшин Г.Е. Классификация намагничивающих устройств для магнитных форм //Прогрессив. технолог, изготовл. форм и стержней для производ. отливок.-Чебоксары: ЧувГУ, 1986,-С. 19-20.

11. Левшин Г.Е. Намагничивающие устройства в виде С-образных электромагнитов для магнитных форм //Интенсиф. тсхнологич. процессов в лигейн. произвол. 4.1Барнаул: АлтПИ,1988.- С.63-64.

12. Левшин Г.Е. Подготовка оборотного материала для магнитной формовки //Перспективы применен, регенерац. песков при малоотходн. технолог, получ. отливок,- Челябинск: УДНТО,1988.- С.5.

13. Левшин Г.Е. О классификации намагничивающих устройств для магнитных ферм //Прогрсссивн. технологии производ. литых заготовок. -Челябинск, 1988.-С.7-8.

14. Левшин Г.Е. Изготовление качественных магнитных форм //Соврем, тех. нроц. получ. высококачеств. изделий методом литья... -Чебоксары: ЧувГТУ, 1989. - С.

15. Левшин Г.Е. Об экологичности магнитной формовки //Охрана труда и прогрессивн. тех.процессы в лнтейн.пр-ве.-Чебоксары: ЧувГТУ,1990.-С.24-25.

16. Левшин Г.Е. Преимущества и область применения мандатной формовки //Пути повыш. качества и экономичн. л итейн. процессов. -Одесса: ОПИ, 1990,-С.66.

17. Левшин Г.Е. О давлении магнитной формы на модель //Интенсиф. тех. процессов в лит. пр-ве.-Барнаул: АлтПИ, 1990.-С.18-19.

18. Левшин Г.Е. Расчет параметров катушки намагничивающих устройств для магнитных форм //Интенсиф. тех.процессов в литейн. пр-ве.-Барнаул: АлтПИ, 1990,-С.21-22:

19. Левшин Г.Е. О применении разъемных магнитных форм //Прогрессив. тех. процессы в лит.пр-ве,- Хабаровск: ХПИ, 1991.- С. 146.

20. Левшин Г.Е. Об электроснабжении движущейся магнитной формы //Рациональн. использов. матер.ресурсов в литейн.пр-ве. -Челябинск: ЧГТУ, 1991,- С.20-22.

21. Левшин Г.Е. О троллейном токолодводе движущейся магнитной формы //Рациональн-иепользов. матер, ресурсов в литейн.пр-ве. -ЧедябинжЧГТУ, 1991.-С.22-24.

22. Левшин Г.Ё. Формирование прочности намагниченных формовочных материалов.- Барнаул: АлтГТУ, 1993.- 52с.

23. Левшин Г.Е.Экологические преимущества магнитной формовки //Экологич.проблемы литейн. пр-ва.России.- Пенза: 1993.-С.41-43.

24. Левпган Г.Е. О требованиях к намагничивающим устройствам для магнитных форм //Ресурсосберег. технолог, машиностр. - М.: МГААТМ.1993.-С.48-50.

25. Левшин Г.Е. О некоторых проблемах расчет наматичивакяцих устройств/Я^есурсосберег. технолог, машиностр. - М.:МГАА'ГМ, 1993.-С. 17-19.

26. Левшин Г.Е. Магнитные свойства ферромагнитных формовочных материалов,- Барнаул: АлтГТУ, 1993.- 51с.

27. Левпган Г.Е. Методика расчета намагничивающих устройств с U-образным мапштопроводом для магнитной формы //Ресурсосберег. технолог. машиностр.- М: МГААТМД993.- С.23-25.

28. Левшин Г.Е. Об экологичности применения лшейных манштных сгспжней //Экономика и экология: Антагонизм и сотрудничество.-Барнаул. АлтГТУ, 199-1,- С.71-73.

29. Левшин Г.Е. Сравнение магнитной и песчано-глинистой формовки //Теория и технолог, металлургич. и машиностроит. процессов.- Липецк: ЛипГТУ,1994.- С.310-322.

30. Левшин Г.Е. О намагничивании магнитных форм //Наукоемк. технологи пробл. их внедр. на машиностр. и металлург.предпр.Дал. Вост.-Комс. на Амуре:КнА1Ш, 1994,- Ч.1.- С.12-13.

31. Левшин Г.Е. О прочности литейных форм и стержней //Ресурсосберег. технолог, машиностр.-М: МГААТМ, 1994.-С. 17-21.

32. Левшин Г.Е. О намагничивании формовочных материалов для магнитных форм //Ресурсосберег. технолог.матшюотр. - М: МТЛАТМ. 1994.-С.179-183. _

33. Левшин Г.Е. Инженерный расчет двухполюсных электрических намагничивающих устройств для литейных магнитных форм // Научно-гехнич. творчество аеииратив и про(|«ееореко-нрешдават. состава.-Бийск: АлтГТУ, 1995,- С.67-70.

34. Левшин Г.Е. Упрощенный расчет двухполюсных намагничивающих устройств для магнитных форм //Научно-технич. творчество аспирантов и профеесорско-прегодават.состава.- Бийск: АлтГТУ, 1995.-С.70-72. •

35. Левшш! Г.Е. Расчет электрических двухполкхяшх намагничивающих устройств с Т-образным маптитопроводом дай литейных магнитных стержней //Научно-технич. творчество аспирантов и профессор-ско-преподават. состава,- Бийск:АлтГТУ, 1995.-С.96-98.

36. Левшин Г.Е.Трение модели о магнитную форму //Прогрессии, технолог, в машиностр,- Рубцовск:РИИ, I995.-C.91-93.

37. Левшин Г.Е. Об энергозатратах магнитной и иесчгши-гдшшегой формовки//Прогреесивн. технолог, в машиностр,-Ру бцовск: РИИ, 1995.-С.93-95.

38. Левшин Г.Е. Сравнительная оценка магнитной и несчано-глинистой формовки //Литейное производство,-1995.-N 4 -5.-С.28-29.

39. Левшин Г.Е. Прочность намагниченных формовочных материа лов,- Барнаул: АлтГТУ, 1995,- 94с.

40. Левшин Г.Е. О достоинствах,недостатках и области применена магнитной формовки /Груды Алт. гос. техн. ун-та.- Барнаул: АлтГТУ

1995,- С.109-115.

41. Левшин Г.Е. О намагничивающих устройствах для магнитно) формовки /Груды Алт. гос. техн. ун-та. - Барнаул:АлтГТУ,1995.-С.67-74.

42. Левшин Г.Е. О расчете намагничивающих устройств в виде и образного электромагнита для магнитных форм /Труды Алт. гос. техн ун-та,- Барнаул: АлтГТУ, 1995.- С. 102-109.

43. Левшин Г.Е. К расчету двухполюсных НУ для магнитных форл /Труды Алт. гос. техн. ун-та.-Барнаул: АлтГТУ, 1995,- С.87-91.

44. Левпшн Г.Е. Спекание ферромагнитных формовочных материала и песчано-гшшистых смесей /Ресурсосберег. технолог, маншпостр,- М. МГААШ, 1995.-C.9-I0.

45.Левшин Г.Е. О влиянии некоторых параметров частиц формовоч ного матфиала на флокулизацню магнитных форм /Ресурсосберег. тех нолог. машиностр.-М.: МГААТМ, 1995,- С.19-21.

46. Левпшн Г.Е. О роли сил притяжения и виртуального перехода вс флокулизации магнитных форм //Ресурсосберег. техяолог.машипостр. ■ М.: МГААТМ, 1995.- С.25-26.

47. Левшин Г.Е. О достоинствах, недостатках и области применения магнитной формовки //Ресурсосберег. технолог.мапшностр.- М.: МГААТМ, 1995,- С.39-43.

48. Левшин Г.Е. О природе прочности литейных форм и стержней //Литейное производство.-1996,- N 4.- С. 18-19.

49. Левшин Г.Е. Влияние параметров магнитной формы на качество отливок.-Барнаул: АлтГТУ, 1996,- 70с.

50. Левпшн Г.Е. О выборе вида поля для намагничивания магнитных форм и стержней // 100 лет Российскому автомобилю. - М.: МАМИ,

1996.-С.31-32.

51. Левшин Г.Е. Термическая деформация и спекание ферромагнитных формовочных материалов и песчано-глинистых смесей. // 100 лет Российскому автомобилю. -М.: МАМИ, 1996. - С.53-54.

52. Левшин Г.Е. Исследование намагничивающих устройств с Сообразным машитопроводом для литейных магнитных форм. // Веста. Чит. политехи, ин-та. - 1996 -№3. - С.280-284. А61 К 2/60

53. Левшин Г.Е. Свойства двухполюсных магнитных форм и стержней.- Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 1997.- 85с.

54. Левшин Г.Е., Изготовление магнитных форм и стержней // Литейное производство. - 1997, №4.-С.39.

55. Левшин Г.Е. Изготовление изделий из намагниченных дисперсных материалов // Современная электротехнология в машиностроении. -Тула: ТулГТУ, 1997. С.365-366.

56. Левшин Г.Е. О размагничивающем действии дисперсной среды И Электричество. - 1997, № 5. - С. 65 - 69.

57. Левшин Т.Е. Исследование многополюсных намагничивающих ■устройств для магнитных форм // Новые тех. процессы в литейн. произв. - Омск: Изд-во Ом1ТУ, 1997. - С.31 -32.

58. Левшин Г.Е. Индукция на рабочей поверхности двухполюсной магнитной формы И Новые тех. процессы в литейн. произв. - Омск: Изд-во (МТУ, 1997. - С.33-34.

59. Левшин Г.Е. Л шейные мапштные стержни // Литейное производство. - 1997, №12. - С. 10-11.

60. Левшин Г.Е., Ефимов В.А., Соловьева Г.Р., Вольдейт А.В. Получение негатива нижней конечности методом магнитной формовки //Тез, лохЛ. Юбил. научно-нрактич. конф.-М.: ЦНИИПП,1994.- С.15.

61. Левшин Г.Е., Красичков В.А. Исследование магнитной формы с магнитным стержнем //Интенсив, технологии в произвол, летательн. ап-паратов.-М.: МГАТУ, 1994,- С.54.

62. Левшин Г.Е., Красичков В.А. Получение магнитной формы с магнитным стержнем //Наукоемк. технолог, и пробл. их внедр. на машино-стр. и металлург, предпр. Дал.Вост.- Коме, на Амуре.КнАПИ, 1994.-С. 14-15.

63. Левшин Г.Е., Красичков В.А. Методы расчета магнитных цепей

намагничивающих устройств для магнитных форм /Труды Алт. гос. техн.

т—л 1 ппс г* пк тт

уи-и.-ич^лыул. пли х ^ , 1 /и-1 у*^,.

Ь4. Леншин Г.Е, Красичков В.А. Изготовление магнитной формы с машитным стержнем //Научно-технич. творчество аспирантов и про(|>ес-сорско-прсподават. состава,- Ьийск: АлтГТУ, 1995.-С.81-83.

65. Левшин Т.Н., Красичков НА., Бурдюков Н.М. Исследование процесса и устройств для изготовления машитиых стержней //Ресурсосберег. технолог, машиностр. - М: МГААТМ, 199-1.- С.35-38.

66. Левшин Г.Е., Мустафин Г.А. Особенности изготовления магнитных форм с профильным разъемом //Ресурсосберег. технолог, машиностр,- М.: МГААТМ, 1993.- С.45-47.

67. Левшшт Г.Е., Мустафин Г.А. Исследование влияния параметров {юрмовочпого и разделительного материалов на качество поверхности жлема мапитюй (Ьормы /Груды Алт. гос. техн. ун-та.-Барнаул: ЛлтГ-ГУ, 1995.-С. 118-125.*

68. Левшин Г.Е., Красичков В.А. Конструкция магнитной формы с лапштньш стержнем //Прогрессивн. технолог, в мапишостр,- Рубцовск: 'ИИ, 1995.-С.95-97.

69. Левшин Г.Е., Мамаев К.В. О влиянии вогнутых полюсных нако-ючников на флокулизахщю магнитных форм // Ресурсосберег. технолог, ишиностр. - М.: М^АА'ГМ, 1996. - С. 19-20.

70. Левитин Г.Е., Мамаев К.В. Влияние конфигурации полюсных на-■.онечников на флокулизацшо магнитных форм // Ресурсосберег. техно-:ог. машиностр. -М.: МГААТМ, 1996. - С.13-17.

71. Мустафин Г.А., Левшин Г.Е. Исследование магнитных форм с куполообразной поверхностью разъема //Ресурсосберег. технолог, маши-ностр.- М.: МГААТМ, 1993,- С.20-22.

72. Levshin G.Ye. Demagnetizing effect of a dispersed medium // Electrical Technology, - 1997, № 2. - PP. 103 - 109.

73. Мамаев K.B., Левшин Г.Е. Об изготовлении бездефектных двухполюсных магнитных форм //XXIV Гагаринские чтения. 41. - М.: МГАТУ, 1998.-С. 87-88.

74. Смирнов В.Е., Нагориев Е.В., Левшин Г.Е. О флокулизации многополюсных литейных магнитных форм //XXTV Гагаринские чтения. 41. -М.: МГАТУ< 1998. - С. 96-97.

75. А.с. 737123 СССР, МКИ В22Д 31/00. Литейная форма/ Левшин Г.Е., Жолнеров В.П.,Лукин В.С.-Зс.

76. А.с. 1018799 СССР, МКИ В22Д 47/02. Автоматическая литейная линия/ Левшин Г.Е.-4с.

77. А.с. 1066853 СССР, МКИ В 60 45/38.Траиспортная система /Левшин Г.Е.-Зе.

78. А.с. 1102655 СССР. Способ изготовления изделия из ферромагнитного материала и устройство для его осуществления /Левшин Г.Е. -Зс.

79. А.с. 1134283 СССР.Устройство для изготовления разъемных магнитных форм из ферромагнитного материала/Левшин Г.Е.-Зс.

80. А.с. 1154029 СССР. Способ изготовления разъёмных магнитных форм из ферромагнитного дисперсного материала /Левшин Г.Е.- Зс.

81. А.с. 1202689 СССР. Способ изготовления разъемных литейных форм /Левшин Г.Е.-Зс.

82. А.с. 1228960 СССР. Устройство для изготовления разъемных магнитных форм из ферромагнитного материала/Левшин Г.Е.-4с.

83. А.с.1238884 СССР. Разъёмная мапшгная форма /Левшин Г.Е.- 4с.

84. А.с. 1242288 СССР. Линия подготовки оборотного ферромагнитного формовочного материала /Левшин Г.Е.- 4с.

85. А.с. 1245398 СССР. Магнитная литейная форма /Левшин Г.Е.- Зс.

86. А.с. 1289586 СССР. Устройство для изготовления магнитной разъёмной формы /Левшин Г.Е.- Зс. __

87. А.с. 1297984 СССР. Разъемная магнитная форма /Левшин Г.Е.-Зс.

88. А.с. 1311839 СССР.Мапштная разъёмная форма /Левшин Г.Е.- 4с.

89. А.с. 1324745 СССР. Способ изготовления разъемных магнитных форм /Левшин Г.Е.-Зс.

90. А.с. 1324759 СССР, МКИ В22Д 33/04. Сборщик форм /Левшин Г.Е.-5с.

91. А.с. 1348054 СССР. Устройство для изготовления мапшгаой формы /Левшин Г.Е. 4с.

92. А.с. 1388188 СССР. Способ изготовления разъемных машитных форм и модельная цлита для его осуществления /Левшин Г.Е.- 5с.

93. А.с. 1555050 СССР, МКИ В22Д 47/02. Установка для получеши отливок в магнитных формах /Левпшн Г.Е.-2с.

94. A.c. 1586703 СССР, МКИ А61 F2/60. Устройство для получения анатомической модели /Лсвшип Г.Е., Ефимов В.А., Соловьёва Г.Р.-Зс.

95. A.c. 1662549 СССР, МКИ А61 F2/60. Способ изготовления анатомической модели /Левшин Г.Е., Ефимов В.А., Соловьёва Г.Р. -4с.

96. A.c. 1669631 СССР. Маппггаая разъемная форма /Лсвшип Г.Е.-Зс.

97. A.c. 1675020 СССР. Магнитная разъемная форма и транспортное средство для магнитной разъемной формы /Левшин Г.Е.-4с.

98. A.c. 1675021 СССР. Оснастка для изготовления, транспортирования и сборки магнитных форм /Левшин Г.Е.-2с.

99. A.c. 1696137 СССР, МКИ В22Д 47/02. Автоматическая литейная тиши для изготовления отливок в магнитных разъемных формах 'Левшин Г.Е. -Зс.

100. А.с.1719147 СССР. * Устройство для изготовления магнитных Ьорм /ЛентнинК -2 с

101. A.c. 1747231 СССР. Устройство для изготовления магнитных разъемных форм /Левшин Г.Е.-Зс.

102. Ас.1766584 СССР.Способ изготовления литейных магнитных тсржпей/Левшин Г.Е., Имангулов И.С. и др. -4с

103. Ас. 1766585 СССР. Литейный магнитный стержень /Левшин ".Е., Имашулов КС., Луньков Е.С. и др.-2с.

104. A.c. 1775214 СССР. Способ изготовления полых отливок Левшин Г.Е. и др.-Зс.

105. A.c. 1777976 СССР.Магннтная разъемная форма /Лсвппш Г.Е.-

!с.

106. A.c. 1777977 СССР. Способ изготовления магнитной формы Левшин i .ß.-jc.

107. A.c. 1779360 СССР, МКИ А61 F 2/60. Электромагнитное уетрой-тво для поучения анатомических моделей /Левшин Г.Е.-4с.

108. Пат. 1779361 РФ, МКИ А61 F 2/60. Способ получения анатоми-еских моделей в пиятиве из ферромагнитного дисперсно;« материала Левшин Г.Е.-4с.

109. Пат.2016694 РФ. Оснастка для намагничивания литейных маг-

tttttttv /ТТоттттттт Т~* U _<ч,*%

ipv/pu i^xvumnu х .и.

110. Пат.2055677 РФ. Mai-нитная разъемная форма /Левшин Г.Е.-бс.

111. Пат.2056813 РФ. Устройство для изготовления разъемных маг-итных негативов /Левшин Г.Е.-5с.

112. Пат.2056814 РФ, МКИ А61 F 2/60. Способ получения анатоми-еской модели в магнитном разъемном иештиве /Левшин Г.Е.-5с.

113. Пат. 2064360 РФ. Магнитная разъемная форма /Левпшн Г.Е.-5с.

114. Пат. 2064361 РФ. Магнитная разъемная <}юрма с литейным сержнем /Левппш Г.Е.-4с.

115. Пат. 2064362 РФ. Опока для маггоггной формовки /Левшин Г'.Е.-

116. Пат. 2075364 РФ. Способ изготовления магнитных разъемных орм с литейным стержнем /Левшин Г.Е.- 6с.

117. Пат. 2075365 РФ. Магнитная разъемная форма /Левшин Г.Е., Ангипов Н.П., Красичков В. А,- 5с.

118. Пат. 2080205 РФ. Устройство для изготовления магнитных разъёмных форм /Левппш Г'.Е., Аитипов Н.П, Красичков В .А.

119. Пат. 2092133 РФ, МКИ А61 Р 2/60. Способ получения анатомических моделей в магшлтгом негативе /Левшин Г.Е., Фарбер Б. С. - 4с.

120. Пат. 2093112 РФ, МКИ А61 р 2/60. Магнитный разъемный негатив /Левшин Г.Е. - 4с.

121. Пат. 2093111 РФ, МКИ А61 Р 2/60. Устройство для изготовления магнитного разъемного негатива /Левшин Г.Е., Ангипов Н.П. - 4с.

122. Пат. 2097735 РФ. Образец для определения прочности при растяжении намагниченных дисперсных материалов /Левшин Г.Е. - 4с.

123. Пат. 2108767 РФ, МКИ А61 Р 2/60. Способ изготовления магнитных негативов для получения анатомических моделей /Левшин Г.Е. -4с.

124. Пат. РФ по заявке N96105965/14(009828), МКИ А61 Р 2/60. Магнитный разъемный негатив /Левшин Г.Е., Мамаев К.В. и др. - 6с.

125. Пат. РФ по заявке N96105964/14(009827), МКИ А61 Р 2/60. Шарнирное устройство для изготовления магнитных негат ивов /Левшин Г.Е., Мамаев К.В. и др. - 6с.

126. Пат. РФ по заявке N95113560/28. Прибор для определения усилий разрушения намагниченных дисперсных материалов ! Левшин Г.Е. -

127. Пат. РФ по заявке N97116913/02. Способ изготовления магнитной разъёмной формы е полюсными наконечниками I Левшин Г.Е., Мамаев К.В. - 4с.

128. Пат. РФ по заявке N97116915/02. Намагничивающее устройство для изготовления магнитной разъёмной формы / Левшин Г.Е., Мамаев

129. Пат. РФ по заявке N97116914/02(017638). Опока для изготовления разъёмной магнитной формы / Левшин Г.Е. - 4с.

Примечание. В неуказанных случаях МКИ В 22С 9/00.

5с.

КВ.-4с.

Подписано в печать 15.10.98. Формат 60x84 1/16. Печать --ризографа». Усл. п. л. 2,32. Тираж 100 экз. Заказ 98-285

Отпечатано в типографии АлтГТУ.

Лицензия на полиграфическую деятельность ПЛД№ 28-35 от 15.07.97 г.