автореферат диссертации по металлургии, 05.16.04, диссертация на тему:Исследование обогащения и регенерации формовочных материалов с использованием центробежно - лопаточных машин

Попков Кирилл Николаевич

ИССЛЕДОВАНИЕ ОБОГАЩЕНИЯ И РЕГЕНЕРАЦИИ ФОРМОВОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЦЕНТРОБЕЖНО - ЛОПАТОЧНЫХ МАШИН

Специальность 05 16 04 - литейное производство

автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

003173 180

Рыбинск - 2007г

003173180

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Рыбинской Государственной авиационной технологической академии имени П А Соловьева

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор

Серебряков Сергей Павлович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Матвеенко

Иван Владимирович

кандидат технических наук, доцент

Токарев

Владимир Адольфович

Ведущее предприятие:

ОАО «Автодизель» (ЯМЗ)

I

Защита состоится 9 ноября 2007 г на заседании диссертационного совета Д212 210 01 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Рыбинской Государственной авиационной технологической академии имени П А. Соловьева по адресу 152934, г Рыбинск, Ярославской обл, ул Пушкина, 53, РГАТА, главный корпус, ауд 237

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Рыбинской Государственной авиационной технологической академии имени П А Соловьева

Автореферат разослан 8 октября 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета

Конюхов Б М

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Литейное производство является заготовительной базой машиностроения, при этом самым материалоемким процессом в нем является формообразование Так, при производстве 1 т отливок, расход формовочных материалов составляет 5—7 т Кварцевый песок является основой для получения формовочных и стержневых смесей, поэтому для получения высококачественной смеси необходимо большое внимание уделять его очистке от различного рода загрязнений и инертных плен Основное количество кварцевых песков в отрасли идет на изготовление жидкостекольных смесей различного назначения, с использованием которых производится треть всех отливок

Одним из направлений в обеспечении литейного производства качественными песками является их регенерация из отработанных формовочных и стержневых смесей Основное назначение регенерации состоит в восстановлении зерновой структуры и свойств наполнителей отработанных смесей

Возможность многократного использования восстановленного песка позволяет реализовать малоотходную технологию формообразования и существенно снизить затраты на производство Вместе с тем, процессы очистки сыпучих материалов являются очень энергоемкими" и неэкологичными, поэтому затраты на энергоносители и природоохранные мероприятия являются одними из основных статей расхода в обогатительном производстве

Кроме того, развитие средств регенерации стимулируется ростом цен на свежие формовочные пески, постоянным увеличением стоимости их транспортировки, ужесточением санитарных норм на хранение сыпучих материалов, а также повышением затрат на утилизацию отработанных смесей

Другим важным направлением улучшения потребительских свойств кварцевых песков является их обогащение, т е очистка поверхности частиц песка от природных загрязнений и примесей Обработка песка такого рода позволяет существенно поднять механическую прочность формовочных и стержневых смесей, изготовленных на его основе При этом количество связующего остаётся неизменным или даже может быть уменьшено, что дает значительный экономический эффект Процессы регенерации смесей и обогащения песков близки, поэтому рассматриваться они будут совместно

Таким образом, актуальность данной диссертационной работы подтверждается тем, что в настоящее время развитию технологий очистки формовочных песков уделяется все большее внимание

Цель работы В результате анализа различных источников (периодические издания, научно-техническая и патентная информация), был сделан вывод, что предлагаемое техническое решение по использованию центробежно-лопаточного принципа обработки сыпучих материалов для

обогащения кварцевых песков, является новым (новизна способа была подтверждена патентом РФ), и систематических исследований по данной проблеме нет

Поэтому цель данной диссертационной работы - разработать и провести комплексное исследование технологии очистки зерен сыпучих материалов от поверхностных загрязнений с использованием центробежно -лопаточных машин

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи

1 Разработать элементы теории использования центробежно-лопаточного способа обработки при сухом истирании поверхности частиц кварцевого песка

2 Спроектировать и изготовить опытную установку, в которой реализован центробежно-лопаточный принцип обработки сыпучих материалов

3 Разработать физическую и математическую модели взаимодействия частиц сыпучих материалов во время обработки в центробежно-лопаточной оттирочной машине (ЦЛОМ)

4 Выявить основные параметры качества очистки зерен обработанных песков от загрязнений

5. Определить технологические режимы обработки формовочных песков в ЦЛОМ и провести их практическую апробацию, а также оценить их влияние на параметры качества очистки *

Направление исследований. Основными направлениями исследований являются

1 Изучение влияния механических воздействий во время центробежно-лопаточной обработки песков на их гранулометрический состав

2. Исследование качества очистки сыпучих материалов при их обработке в ЦЛОМ с точки зрения изменения прочности адгезионных связей между связующим и поверхностью частиц песков при их использовании в качестве наполнителей ХТС

Методы исследований. При проведении комплексного гранулометрического анализа песков были использованы как хорошо известные методики исследований (в частности метод ситового анализа при помощи стандартизованных сит по ГОСТ 23409 24 - 78), так и вновь разработанные автором методики электронного анализа гранулометрических параметров структуры зернистых материалов, реализованные в прикладной программе «GRANULA»

Достоверность и обоснованность полученных результатов - достигается корректным применением основных положений трибологии при рассмотрении процессов контактного взаимодействия частиц сыпучих материалов при их обработке в ЦЛОМ, использованием регламентированных ГОСТами методик исследования, применением сертифицированного по международным стандартам оборудования,

проверкой результатов исследований обработанных материалов в независимой лаборатории,

- подтверждается соответствием результатов расчетов теоретической модели с эмпирическими данными лабораторных исследований, а также с результатами промышленной апробации данного способа На защиту выносятся

1 Основы теории и технологии регенерации и обогащения формовочных песков в ЦЛОМ

2 Аналитическое уравнение влияния технических и технологических параметров обработки на ее качество,

3 Методика комплексной гранулометрической оценки состава песков на основе компьютерного анализа электронного изображения монослоя сыпучего материала

4 Практические результаты исследований

Научная новизна данной работы заключается в следующем

1 Используя результаты выполненных теоретических и экспериментальных исследований, разработаны основы новой технологии обработки кварцевых песков с применением центробежно-лопаточной машины

2 Исходя из анализа механики процессов обработки в ЦЛОМ, была предложена физическая модель взаимодействия частиц сыпучих материалов На ее основе было выведено аналитическое уравнение комплексного влияния технических и технологических параметров обработки, физических свойств материала пленки поверхностного загрязнения, а также природы ее происхождения на качество очистки

3 Была разработана методика компьютерного анализа монослоя песка для определения параметров его зерновой структуры

Практическая ценность данной работы

1 Для научной деятельности - заложены основы для дальнейшего развития данного способа регенерации и обогащения сыпучих материалов

2. Для промышленного применения - разработан и опробован новый высокоэффективный способ регенерации и обогащения кварцевых и дру! их видов песков Были определены основные технологические режимы обогащения формовочных песков, позволяющие увеличить механическую прочность смесей, приготовленных на их основе

3 Для учебного процесса - спроектирована и изготовлена лабораторная ЦЛОМ, используемая на кафедре МЛС РГАТА при выполнении лабораторных работ и дипломного проектирования Апробация работы.

Основные результаты диссертации были опубликованы в материалах различных конференций, а также в отраслевых периодических изданиях

Исследовательская работа выполнялась в рамках НИР по гранту программы министерства высшего образования в 2003 - 2004 годах

По теме диссертации выполнялись совместные исследования с НПО

"САТУРН" и ООО «СИЛАР»

Личный вклад автора состоит.

1 В разработке аналитической модели взаимодействия частиц сыпучих материалов во время их механической обработки в ЦЛОМ и в ее практическом исследовании

2 В разработке прикладной программы «GRANULA» для автоматизации гранулометрического анализа структуры песков,

3 В проектировании и изготовлении лабораторной центробежно-лопаточной оттирочной машины,

4 В разработке технологических режимов обогащения формовочных песков и оценке их эффективности

Структура н объем работы.

Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, общих выводов по работе, списка использованных источников и приложения Диссертация содержит 195 страниц машинописного текста, 58 рисунков, 25 таблиц, библиографию из 100 позиций

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении изложена актуальность исследуемой проблемы, общая характеристика и цель работы, а также основные научные положения, выносимые на защиту

В первой главе на основе работ Аксенова П.Н, Берга П П, А С Бойченко, В М Горфинкеля, Ю П Пышминцева, В Н Борисова, В В Дембовского, А А Шпектора, В С Палестина, В Н Скорнякова и других, а также используя материалы периодических изданий, был проведен анализ существующих технологий и оборудования для регенерации и обогащения кварцевых песков

В настоящее время известно несколько основных способов регенерации термическая, гидравлическая, механическая, (частный случай механической - пневматическая), а также комбинированные методы Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки Так термический способ регенерации с помощью нагрева обрабатываемого материала в печах кипящего слоя имеет высокую степень очистки, но эффективен он только для горючих пленок связующих Кроме того, происходит частичное разрушение зерен песков вследствие температурных деформаций Также недостатком данного способа является высокая энергоемкость данной технологии, и необходимость использования защитных мер для экологической безопасности процесса

Очистка с помощью воды широко применяется при обогащении природных кварцевых песков для применения в стекольном и литейном производстве Достоинствами этой технологии является высокое качество очистки песков и экологичность процесса (отсутствие пыли при оттирке)

Кроме того, при использовании данного способа существует возможность совмещения очистки и транспортировки песка к месту дальнейшей обработки (например, от карьера к ГОКу) Однако у этого метода есть и существенные недостатки В первую очередь он эффективен только для водорастворимых пленок связующих Кроме того, использование воды в качестве средства удаления поверхностных загрязнений приводит к необходимости использования больших площадей под бассейны и отстойники, а также к затратам большого количества энергии на сушку обработанного материала

Несомненным достоинством комбинированного способа регенерации является увеличение числа воздействующих на частицы песка факторов, что повышает эффективность и качество очистки Однако это ведет к усложнению конструкции оборудования и увеличению энергозатрат на осуществление данной технологии очистки

А А Шпектор приводит соотношение экономических показателей для различных процессов регенерации Уровни стоимости регенерата в зависимости от затрат на его производство

механическая одноступенчатая (например, с использованием молотковых дробилок) — 70%,

механическая двухступенчатая (молотковые дробилки и шаровые мельницы)—100%,

пневматическая — 150 — 170%, термическая — 190 — 220%, гидравлическая с оборотом воды — 220 — 300 %; условная сравнительная стоимость свежего песка 300 — 350%, а с учетом затрат на транспортировку и хранение — 450 — 500%

Таким образом, из приведенных данных видно, что механические методы являются самыми простыми и экономичными, комбинированные — наиболее сложными и дорогостоящими

Механический способ регенерации и обогащения характеризуется различными вариантами силовых воздействий на частицы песков при очистке их поверхности Так ударные воздействия присущи пневматическим установкам и дезинтеграторам, при оттирке с помощью вибрации основу составляют фрикционные взаимодействия частиц и рабочих органов машин, а для наиболее эффективных способов очистки - роторного и центробежно-лопаточно го - комбинированные воздействия

По результатам анализа принципов действия серийного оборудования, применяемого для огтирки формовочных материалов, можно сделать вывод, что основная задача такого оборудования - создать как можно более интенсивное взаимодействие частиц песка между собой, а также с рабочими органами машил, причем интенсивность взаимодействия тем выше, чем

больше сила, с которой прижимаются песчинки друг к другу при фрикционном взаимодеиствии,

выше относительная скорость частиц при ударном взаимодействии,

большее количество раз произойдут взаимодействия отдельных частиц, как между собой, так и с рабочими органами машин

Наибольший интерес в этом направлении представляет центробежно-лопаточный способ обработки сыпучих материалов, разработанный на кафедре MJIC РГАТА. Сущность этого способа заключается в том, что при обработке кварцевого песка во вращающейся камере, центробежная сила прижимает слой материала к стенке камеры Далее неподвижная лопатка срезает слой материала При его движении по лопатке происходит относительное скольжение слоев, что создает условия для интенсивного фрикционного взаимодействия частиц Однако данный способ исследован применительно к смешиванию сыпучих материалов и изготовлению на их основе формовочных смесей При этом силы трения направлены на равномерное распределение слоя связующего по поверхности частиц песка Это процесс обусловлен жидкой природой связующего, его адгезионными свойствами, способностью образовывать тонкий поверхностный слой

Применительно к процессам обработки сухих сыпучих материалов данный метод исследован не был, хотя есть все предпосылки для его эффективного применения в этом направлении

Итогом первой главы является постановка основных задач исследований

Вторая глава состоит из трех частей

В " первой рассмотрены вопросы разработки конструкции лабораторной центробежно-лопаточной машины, методики расчета ее основных частей и выбора электродвигателя привода Приводится описание работы машины, ее конструктивные особенности и меры по обеспечению безаварийной эксплуатации При проектировании использовались как хорошо известные методики (представлены в работах А И Горского, А О Спиваковского и др ), так и оригинальные программные продукты, предназначенные для расчета привода установок, использующих центробежно-лопаточный принцип обработки сыпучих материалов В конце первой части приводятся технические характеристики вновь созданной ЦЛОМ

Во второй части кратко рассмотрены существующие методики гранулометрического анализа сыпучих материалов Они делятся на два вида с использованием механического процесса разделения зерен по фракциям (ГОСТ 23409 24 - 78) и анализа размера зерен по электронным фотографиям (методика Г Шиммеля) Каждая из методик имеет свои недостатки, в частности значительную трудоемкость и, как следствие, большие затраты времени на проведение исследований

Автором была развита методика получения данных о гранулометрическом распределении исследуемого материала по его электронным фотографиям и на ее основе разработана специализированная программа «GRANULA» Ее описание приводится в третьей части второй главы В настоящее время программные продукты такого рода достаточно широко

представлены на рынке, однако их высокая стоимость существенно ограничивает круг пользователей

Автором была также предложена новая методика получения монослоя исследуемого материала, которая призвана получить как можно более тонкий слой песка (в идеале толщиной в одну песчинку) Качественные снимки монослоя исследуемого материала являются одним из основных условий получения результатов электронной гранулометрии, адекватных результатам, полученных традиционными методами

Особенностью программы является попытка оценить полученное фракционное распределение на соответствие «идеальному» Под «идеальным» понимается такое распределение, при котором количество пустот между зерен песка при самой плотной укладке сведено к минимуму При подобной укладке достигается максимальная механическая прочность формовочной смеси, приготовленной на основе такого песка

В третьей главе рассмотрены основные процессы силовых

взаимодействий частиц сыпучих материалов, происходящих на различных этапах движения обрабатываемой смеси в барабане рабочей камеры ЦЛОМ Показано, что эти взаимодействия делятся на три основных вида

1 Фрикционные, присутствуют в той или иной степени на всех этапах движения, но их наибольшая интенсивность наблюдается на участках III и IV

2 Взаимодействие при статической нагрузке сторонними силами Этот вид присущ И этапу движения, а нагрузкой является центробежная сила, возникающая при вращении барабана рабочей камеры ЦЛОМ

3 Ударные взаимодействия происходят в основном на этапе соударения движущихся частиц обрабатываемого материала с

неподвижной лопаткой (участок III), а также в меньшей степени в конце участка V, при скользящем ударе свободно летящих частиц со стенкой барабана

Было определено, что процесс истирания поверхностей частиц песка при обработке в ЦЛОМ играет основную роль в их очистке от загрязнений в виде инертных пленок Поэтому большое значение имеет напряженность фрикционного контакта взаимодействующих тел, а также интенсивность изнашивания их поверхностей Эти значения напрямую зависят от

Рис 1 Схема движения песта в ЦЛОМ I-зтал разгона, II - этап совместного движения с рабочей емгастыо, Ш - этап рззанкя,

IV -этш движения по лопагке,

V - этап свободного norata

технологических параметров обработки сыпучих материалов в ЦЛОМ В частности, напряженность зависит от скорости вращения рабочей камеры машины, а интенсивность — от напряженности контакта и общего времени обработки

На основе анализа взаимодействий была разработана физическая модель удаления загрязнений с поверхности зерен песков при их обработке в ЦЛОМ

Рис 2 Взаимодействие частиц 1 - стенка барабана рабочей камеры ЦЛОМ, 2 - неподвижная лопатка, 3 - взаимодействующие частицы обрабатываемого материала

При этом были внесены следующие ограничения

1 Форма взаимодействующих частиц - сферическая, диаметры частиц и модули упругости материала - одинаковые, укладка зерен - кубическая

2 Удаление поверхностных пленок происходит только за счет усталостного разрушения при изнашивании Ударные взаимодействия частиц создают хрупкие разрушения, ослабляющие когезионные связи и облегчающие образование моля, но эрозия материала при этом в данной модели не учитывается

3 Взаимодействие частиц происходит в два этапа на первом (при движении совместно со стенками барабана рабочей камеры), происходит их сжатие между собой с усилием направленным по нормали к площади взаимодействия, на втором (при соударении с неподвижной лопаткой) - за счет сдвиговых деформаций происходит образование моля

и

Рис 3 Схема удаления поверхностной пленки загрязнения 1 - частица обрабатываемого материала, 2 - шаровой сегмент (радиусом а и высотой И) пленки поверхностного загрязнения, удаляемого за 1 взаимодействие частиц, 3 - пленка поверхностного загрязнения

5 Инертная пленка распределена по поверхности частиц равномерным

слоем

* На основе физической модели, с использованием Ьсновных положений трибологии, была разработана математическая модель процесса очистки поверхности частиц сыпучих материалов при их обработке в ЦЛОМ В результате была выявлена аналитическая зависимость времени обработки, за которое полностью удаляется пленка поверхностного загрязнения от комплексного влияния технических и технологических параметров обработки, физических свойств материала пленки поверхностного загрязнения, а также природы ее происхождения

V - частота вращения барабана рабочей камеры, об/с, к - координационное число (число контактов между частицами), у- комплексная величина, учитывающая влияние свойств частицы обрабатываемого материала, а также радиального размера барабана рабочей камеры ЦЛОМ и количество обрабатываемого материала

г,

ПО!

где Б - диаметр частицы, м,

О - рецептурный коэффициент,

3 ртт\К2рк-г1\\-М2)

где Е - модуль Юнга обрабатываемого материала, Па,

р - плотность частиц обрабатываемого материала, кг/мЗ, Лрк - радиус барабана рабочей камеры, м,

гвн - внутренний радиус слоя одновременно обрабатываемой дозы смеси,

м,

р. - коэффициент Пуассона обрабатываемого материала

В главе 4 приведены результаты различных экспериментальных исследований Так в первой части с помощью средств математической статистики было показано, что данные о процентном содержании зерен песка разных фракций, полученные по различным методикам (электронной и традиционной), принадлежат к одной генеральной совокупности Поэтому можно сделать вывод о том, что гранулометрический анализ песка по электронным фотографиям позволяет получить достоверные данные о его зерновой структуре

Далее исследуются изменения значений прямого (средний размер зерна) и косвенного (механическая прочность ХТС, приготовленных на основе обработанных песков) параметров очистки зерен песка от поверхностных загрязнений при различных технологических режимах их обработки в центробежно-лопаточной отгирочной машине

Для прямого параметра показано, что на всех режимах происходит интенсивная механическая обработка песка, что приводит к уменьшению среднего размера его зерен за счет их поверхностного истирания Вместе с тем такие параметры гранулометрического распределения как коэффициент сортировки и коэффициент ассиметрии остаются практически неизменными, что позволяет говорить о появлении так называемого фракционного сдвига, когда за счет механического воздействия на частицы песка происходит их частичное сглаживание и измельчение При этом увеличивается процентное содержание мелких фракций за счет более крупных

Оценка изменения косвенного параметра очистки показала увеличение механической прочности ХТС, приготовленных на основе обработанных песков от 3 до 5 раз Отсюда можно сделать вывод, что механическая обработка формовочных песков в центробежно-лопагочной оттирочной машине существенно улучшает адгезию связующих материалов к поверхности их частиц Чтобы найти зависимость и оценить степень влияния технологических факторов обработки на вызывающее ими изменение прямых и косвенных параметров очистки, с помощью методов математической статистики были получены соответствующие уравнения эмпирической регрессии

Анализ графиков (рис 4 и рис 5) показал, что основное влияние на

60 1800

частота вра^е^мя, ОЙ/ыин

ррвыя обработки, с

Рис.4 Зависимость Оср от тех но ] югических параметров обработки

Ос. =0.363-7,82-10^-1,6-Ю-3 г

)йШ Щ время обработки. с

часгота вргщгния, ой/мин

Рис.5 Зависимости осж от технологических параметров обработки

ськ= 587,147+ 0,438 IV + 14,47т

изменение прямых и косвенных параметров очистки оказывает увеличение времени обработки, в то время как зависимость этих параметров от скорости вращения барабана рабочей камеры центробежно-лопаточной оттнрочной машины значительно меньше. Этот вывод был подтвержден и результатами доухфак горного дисперсионного анализа эмпирических данных.

Одним из наиболее достоверных способов оценки качества очистки песков, является визуальный осмотр поверхности: зерен с помощью электронного микроскопа. Такие работы были проведены ¡га кафедре ЭДЛС РГАТА. На рис.6а приведен снимок необработанного песка. Хорошо видны как поверхностные загрязнения, так и большое количество мелких частиц в межзерновом пространстве. Фотография этого же песка после обработки приведена на рис.66 Очевидно, что указанные загрязнения практически полностью отсутствуют.

Рис.б Фотографии зерен ктрисвых песков (х500, электронный микроскоп)

В пятой г/шве представлен'ы результаты использования установок, использующих о еятро бе»; но - лопато чн ый принцип обработки для прошипи ленного обогащения кварцевого песка. Создание этого оборудования происходило в рамках договорных работ, в которых автор принимал непосредственное участие. В главе приведены конструкции и краткие технические характеристики устройств. Эффекта очистки, полученные при испытаниях данного оборудования в целом совпадают с результатами, полученными на лабораторной центр о бежно-лопаточной отгирочной машине.

В заключительной части главы рассматривается применение результатов работы в учебном процессе ría кафедре МЛС РГАТА.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

3. Разработаны основы теории и определены технологические режимы обогащения и регенерации формовочных песков в цещробежно-лопаточных

машинах, с использованием которых создано лабораторное и промышленное оборудование, обладающие малыми циклом обработки, установленной мощностью и компактностью, обеспечивающее получешю песков качественных марок.

2 Разработана физико - математическая модель процесса обогащения формовочных песков в опытной оттирочной машине, учитывающая влияние свойств обрабатываемых материалов и условий процесса центробежно-лопаточной оттирки, позволяющая выполнять анализ рабочих процессов

3 Разработана методика определения зернового состава песков с использованием цифровой фототехники и авторской прикладной программы «GRANULA», существенно сокращающая трудоемкость и время проведения гранулометрического анализа.

4 Получены уравнения регрессии, устанавливающие связь между параметрами качества очистки песка (средним размером зерна обработанного песка и механической прочностью ХТС на его основе) и режимами центробежно-лопаточной обработки

5 Показана возможность использования в литейном производстве местных песков, добываемых в Рыбинском районе (Назаровский карьер) после их обогащения в центробежно - лопаточной оттирочной машине

* Основные материалы диссертации опубликованы в следующих работах:

1 Серебряков, С П Центробежно - лопаточный принцип регенерации и активации формовочных песков [Текст] / Серебряков С П, Афанасьев А Г, Попков К Н // «Литейное производство», 2005 - №12. - С 15-18

2 Попков, КН Характеристики литейных смесителей [Текст]/ Попков КII, Бардинов ЕМ// Сборник тезисов докладов Научная конференция молодых ученых, - г Тула, ТТУ, 2004 г, - С 35-36

3 Серебряков, С П Центробежно - лопаточная обработка формовочных песков и смесей [Текст]/ Серебряков С П, Афанасьев А.Г, Попков К Н // Сборник тезисов докладов конференции «Новые материалы и технологии» - г Москва, МАТИ, 2004г, - С 85-86

4 Попков, К Н Использование центробежно - лопаточного принципа обработки сыпучих материалов при регенерации формовочных песков [Текст]/ Попков К Н, Соколова А В, Редькин И А // XXXI Гагаринские чтения Тезисы докладов научно - технической конференции Москва, МАТИ, 2005 - С 112-113

5 Серебряков, С П Разработка теории и машин для межотраслевых технологий центробежно - лопаточной обработки многофазных масс [Текст]/ Серебряков, С П, А Г Афанасьев, JI В Березина, К Н Попков, Е М Бардинов // Отчет о научно - исследовательской работе Рыбинск, РГАТА, 2005 год

6 Попков, К Н Программа автоматизации гранулометрического анализа формовочных песков GRANULA [Текст]/ Попков К Н // Компьютерные учебные

программы и инновации - 2007. - N9 - С 65

7 Попков, К Н Комплексный анализ гранулометрического состава с помощью компьютерной обработки фотоснимков монослоя формовочного песка [Текст] / Попков К Н// Материалы Российской научно-технической конференции «Новые материалы, прогрессивные технологические процессы и управление качеством в заготовительном производстве», 2007 - Рыбинск, РГАТА - Т 2, - С 214-218

8 Патент № 2274494 Российская федерация, Способ обогащения кварцевого песка [Текст]/ Серебряков СП(Щ), Калинин НА. (RU), Попков КН (RU), Афанасьев А Г (RU) - заявитель ГОУ ВПО Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П А Соловьева (RU), № 2004111202, заявл 12 04 2004 - 6с

Зав РИОМ А Салкова Подписано в печать 8 10 2007 Формат 60x84 1/16 Уч-издл 1,0 Тираж 100 Заказ 79

Рыбинская государственная авиационная технологическая академия им П А Соловьева (РГАТА)

Адрес редакции 152934, г Рыбинск, ул Пушкина, 53 Отпечатано в множительной лаборатории РГАТА 152934, г Рыбинск, ул Пушкина, 53

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ РЕГЕНЕРАЦИИ И ОБОГАЩЕНИЯ ФОРМОВОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.1 Кварцевый песок как основа формовочных и стержневых смесей.

1.2 Зависимость технологических свойств формовочных и стержневых смесей от состава песков.

1.3 Виды загрязнений и их влияние на свойства формовочных и стержневых смесей.

1.4 Основные технологии регенерации формовочных материалов

1.4.1 Очистка путем прокаливания.

1.4.2 Очистка путем промывки в воде.

1.4.3 Очистка путем механического перетирания.

1.4.4 Очистка с помощью комбинированных методов.

1.4.5 Экономические аспекты процессов регенерации.

1.5 Обогащение формовочных материалов.

1.6 Принцип действия и технические характеристики оборудования для обогащения кварцевых песков и регенерации формовочных и стержневых смесей.

1.6.1 Вибрационная дробилка.

1.6.2 Дезинтегратор и дисмембратор.

1.6.3 Пневматическая оттирочная машина.

1.6.4 Роторная оттирочная машина.

1.7 Патентный поиск.

1.8 Цель и задачи исследования.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОТТИРКИ

ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЦЕНТРОБЕЖНО - ЛОПАТОЧНОГО

СПОСОБА ОБРАБОТКИ КВАРЦЕВЫХ ПЕСКОВ

2.1 Разработка опытной центробежно - лопаточной оттирочной машины

2.1.1 Общая конструкция.

2.1.2 Выбор электродвигателя привода и устройства управления.

2.2 Методики проведения исследований.

2.3 Разработка программного обеспечения исследований.

Выводы по главе 2.

Глава 3. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ПРОЦЕССОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЧАСТИЦ ПЕСКА ПРИ ЦЕНТРОБЕЖНО - ЛОПАТОЧНОЙ ОБРАБОТКЕ

3.1 Адгезия и когезия.

3.2 Механизмы взаимодействия.

3.2.1 Основные определения.

3.2.2 Анализ силовых воздействий на поверхность частиц при центробежно - лопаточной обработке.

3.2.3 Взаимодействие неподвижных частиц.

3.2.4 Механизмы разрушения поверхностного слоя при статическом нагружении.

3.2.5 Ударное взаимодействие частиц.

3.2.6 Скорость разрушения (эрозии) при ударном взаимодействии.

3.2.7 Процессы взаимодействия при относительном движении частиц.

3.3 Теоретическая модель обработки частиц песка.

Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4 ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ЦЕНТРОБЕЖНО - ЛОПАТОЧНОЙ ОТТИРКИ ПЕСКОВ И СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ИХ РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1 Статистические коэффициенты и законы распределения частиц сыпучих материалов.

4.2 Сравнение методов определения гранулометрического состава песка

4.3 Исследование влияния центробежно - лопаточной обработки на гранулометрический состав песков.

4.3.1 Статистическая обработка результатов исследования.

4.4 Исследование поверхности частиц песков с помощью электронной микроскопии.

4.5 Влияние центробежно - лопаточной обработки песков на механическую прочность ХТС, приготовленных на их основе.

4.5.1 Статистическая обработка результатов.

4.6 Влияние центробежно - лопаточной обработки песков на газопроницаемость ХТС, приготовленных на их основе.

4.7 Сравнение эмпирических данных с теоретической моделью взаимодействия частиц.

4.8 Сравнительный анализ центробежно-лопаточного способа очистки с традиционными методами.

Выводы по главе 4.

ГЛАВА 5 ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

5.1 Опытная установка для промышленного обогащения кварцевого песка.

5.1.1 Основные технические данные и характеристики.

5.1.2 Устройство и принцип работы опытной установки.

5.2 Промышленные испытания центробежно-лопаточного смесителя с блоком оттирки в цехе цветного литья ОАО НПО «Сатурн»

5.2.1. Описание промышленного образца.

5.2.2 Проведение экспериментальных исследований.

5.3 Применение результатов работы в учебном процессе.

Вывод по главе

Актуальность темы. Литейное производство является заготовительной базой машиностроения, при этом самым материалоемким процессом в нем является формообразование. Так, при производстве 1 т отливок, расход формовочных материалов составляет 5 - 7 т. Кварцевый песок является основой для получения формовочных и стержневых смесей, поэтому для получения высококачественной смеси необходимо большое внимание уделять его очистке от различного рода загрязнений и инертных плен. Основное количество кварцевых песков в отрасли идет на изготовление жидкостекольных смесей различного назначения, с использованием которых производится треть всех отливок.

Одним из направлений в обеспечении литейного производства качественными песками является их регенерация из отработанных формовочных и стержневых смесей. Основное назначение регенерации состоит в восстановлении зерновой структуры и свойств наполнителей отработанных смесей.

Возможность многократного использования восстановленного песка позволяет реализовать малоотходную технологию формообразования и существенно снизить затраты на производство. Вместе с тем, процессы очистки сыпучих материалов являются очень энергоемкими и неэкологичными, поэтому затраты на энергоносители и природоохранные мероприятия являются одними из основных статей расхода в обогатительном производстве.

Кроме того, развитие средств регенерации стимулируется ростом цен на свежие формовочные пески, постоянным увеличением стоимости их транспортировки, ужесточением санитарных норм на хранение сыпучих материалов, а также повышением затрат на утилизацию отработанных смесей.

Другим важным направлением улучшения потребительских свойств кварцевых песков является их обогащение, т. е. очистка поверхности частиц песка от природных загрязнений и примесей. Обработка песка такого рода позволяет существенно поднять механическую прочность формовочных и стержневых смесей, изготовленных на его основе. При этом количество связующего остаётся неизменным или даже может быть уменьшено, что даёт значительный экономический эффект. Процессы регенерации смесей и обогащения песков близки, поэтому рассматриваться они будут совместно.

Таким образом, актуальность данной диссертационной работы подтверждается тем, что в настоящее время развитию технологий очистки формовочных песков уделяется все большее внимание.

Цель работы. В результате анализа различных источников (периодические издания, научно-техническая и патентная информация), был сделан вывод, что предлагаемое техническое решение по использованию центробежно - лопаточного принципа обработки сыпучих материалов для обогащения кварцевых песков, является новым (новизна способа была подтверждена патентом РФ), и систематических исследований по данной проблеме нет.

Поэтому цель данной диссертационной работы - разработать и провести комплексное исследование технологии очистки зерен сыпучих материалов от поверхностных загрязнений с использованием центробежно -лопаточных машин.

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

1. Разработать элементы теории использования центробежно -лопаточного способа обработки при сухом истирании поверхности частиц кварцевого песка.

2. Спроектировать и изготовить опытную установку, в которой реализован центробежно - лопаточный принцип обработки сыпучих материалов.

3. Разработать физическую и математическую модели взаимодействия частиц сыпучих материалов во время обработки в центробежно - лопаточной оттирочной машине.

4. Выявить основные параметры качества очистки зерен обработанных песков от загрязнений.

5. Определить технологические режимы обработки формовочных песков в центробежно - лопаточной оттирочной машине и провести их практическую апробацию, а также оценить их влияние на параметры качества очистки.

Направление исследований. Основными направлениями исследований являются:

1. Изучение влияния механических воздействий во время центробежно - лопаточной обработки песков на их гранулометрический состав.

2. Исследование качества очистки сыпучих материалов при их обработке в центробежно - лопаточной оттирочной машине с точки зрения изменения прочности адгезионных связей между связующим и поверхностью частиц песков при их использовании в качестве наполнителей ХТС.

Методы исследований. При проведении комплексного гранулометрического анализа песков были использованы как хорошо известные методики исследований (в частности метод ситового анализа при помощи стандартизованных сит по ГОСТ 23409.24 - 78)., так и вновь разработанные автором методики электронного анализа гранулометрических параметров структуры зернистых материалов, реализованные в прикладной программе «GRANULA».

Достоверность и обоснованность полученных результатов

- достигается корректным применением основных положений трибологии при рассмотрении процессов контактного взаимодействия частиц сыпучих материалов при их обработке в центробежно - лопаточной оттирочной машине, использованием регламентированных ГОСТами методик исследования, применением сертифицированного по международным стандартам оборудования, проверкой результатов исследований обработанных материалов в независимой лаборатории;

- подтверждается соответствием результатов расчетов теоретической модели с эмпирическими данными лабораторных исследований, а также с результатами промышленной апробации данного способа.

На защиту выносятся

1. Основы теории и технологии регенерации и обогащения формовочных песков в центробежно - лопаточной оттирочной машине.

2. Аналитическое уравнение влияния технических и технологических параметров обработки на её качество.

3. Методика комплексной гранулометрической оценки состава песков на основе компьютерного анализа электронного изображения монослоя сыпучего материала.

4. Практические результаты исследований.

Научная новизна данной работы заключается в следующем:

1. Используя результаты выполненных теоретических и экспериментальных исследований, разработаны основы новой технологии обработки кварцевых песков с применением центробежно - лопаточной машины.

2. Исходя из анализа механики процессов обработки в центробежно -лопаточной оттирочной машине, была предложена физическая модель взаимодействия частиц сыпучих материалов. На её основе было выведено аналитическое уравнение комплексного влияния технических и технологических параметров обработки, физических свойств материала пленки поверхностного загрязнения, а также природы её происхождения на качество очистки.

3. Была разработана методика компьютерного анализа монослоя песка для определения параметров его зерновой структуры.

Практическая ценность данной работы:

Для научной деятельности - заложены основы для дальнейшего развития данного способа регенерации и обогащения сыпучих материалов.

Для промышленного применения - разработан и опробован новый высокоэффективный способ регенерации и обогащения кварцевых и других видов песков. Были определены основные технологические режимы обогащения формовочных песков, позволяющие увеличить механическую прочность смесей, приготовленных на их основе.

Для учебного процесса - спроектирована и изготовлена лабораторная центробежно - лопаточная оттирочная машина, используемая на кафедре MJIC РГАТА при выполнении лабораторных работ и дипломного проектирования.

Апробация работы.

Основные результаты диссертации были опубликованы в материалах различных конференций, а также в отраслевых периодических изданиях.

Исследовательская работа выполнялась в рамках НИР по гранту программы министерства высшего образования в 2003 - 2004 годах.

По теме диссертации выполнялись совместные исследования с НПО "САТУРН" и ООО «СИЛАР».

Личный вклад автора состоит:

1. В разработке аналитической модели взаимодействия частиц сыпучих материалов во время их механической обработки в центробежно -лопаточной оттирочной машине и в её практическом исследовании

2. В разработке прикладной программы «GRANULA» для автоматизации гранулометрического анализа структуры песков;

3. В проектировании и изготовлении лабораторной центробежно -лопаточной оттирочной машины;

4. В разработке технологических режимов обогащения формовочных песков и оценке их эффективности.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, общих выводов по работе, списка использованных источников и приложения. Диссертация содержит 195 страниц машинописного текста, 58 рисунков, 25 таблиц, библиографию из 100 позиций.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Разработаны основы теории и определены технологические режимы обогащения и регенерации формовочных песков в центробежно - лопаточных машинах. Используя эти результаты, создано лабораторное и промышленное оборудование, обладающие малыми циклом обработки, установленной мощностью и компактностью, при этом обеспечивающее получение качественных формовочных песков.

2. Разработана физико - математическая модель процесса обогащения формовочных песков в ЦЛОМ, учитывающая влияние свойств обрабатываемых материалов и условий процесса центробежно - лопаточной оттирки, позволяющая выполнять анализ рабочих процессов.

3. Разработана методика определения зернового состава песков с использованием цифровой фототехники и авторской прикладной программы «GRANULA», существенно сокращающая трудоемкость и время проведения гранулометрического анализа.

4. Получены уравнения регрессии, устанавливающие связь между параметрами качества очистки песка (средним размером зерна обработанного песка и механической прочностью ХТС на его основе) и режимами центробежно - лопаточной обработки.

5. Показана возможность использования в литейном производстве местных песков, добываемых в Рыбинском районе (Назаровский карьер) после их обогащения в центробежно - лопаточной оттирочной машине.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной диссертационной работе были разработаны основы нового -центробежно - лопаточного - способа очистки поверхности сыпучих материалов от различного рода загрязнений и инертных плен. Новизна способа подтверждена патентом РФ.

Было установлено, что эффективное удаление поверхностных плен при механической обработке, напрямую зависит от интенсивности силовых воздействий, направленных на частицы материала. Этим обусловлена необходимость задавать определенный уровень напряжений в обрабатываемом материале, а также создавать различного рода механические нагрузки. Анализ процессов взаимодействий в новом способе показал, что при центробежно - лопаточной обработке, удаление загрязнений с поверхности частиц сыпучих материалов происходит в результате комплексного воздействия статических и ударных силовых нагрузок, а также усталостного изнашивания при трении скольжения частиц между собой и рабочими органами машины. В результате была разработана физическая модель получено аналитическое выражение, связывающее технические и технологические параметры центробежно - лопаточной обработки с минимальным временем взаимодействий между частицами, приводящими к полному удалению поверхностной плены. т =■ пол о+впу-и3

3 у/Игкуг

3 у/у2 3 у/у Тб~+~4~ где £) - диаметр частицы (м); вр - рецептурный коэффициент;

V - частота вращения барабана рабочей камеры (об/с); к - количество контактов между частицами при данном виде взаимодействия; у/ - комплексная величина, учитывающая влияние свойств частицы обрабатываемого материала, а также радиального размера барабана рабочей камеры ЦЛОМ и количество обрабатываемого материала: и/ =-----,

2 Е где Е - модуль Юнга обрабатываемого материала (Па); р - плотность частиц обрабатываемого материала, кг/м3; Ярк - радиус барабана рабочей камеры, м; гвн - внутренний радиус слоя одновременно обрабатываемой смеси, м; ¡л - коэффициент Пуассона обрабатываемого материала. Для проведения практических исследований была разработана и изготовлена опытная центробежно - лопаточная оттирочная машина, а также определены основные технологические режимы обработки: время обработки варьировалось от 20 до 60 секунд, при этом скорость вращения барабана рабочей камеры установки изменялась от 1000 до 1700 оборотов в минуту.

В результате проведенных опытных работ, получено подтверждение справедливости теоретической модели взаимодействия частиц сыпучих материалов между собой во время обработки. Были установлены экспериментальные зависимости прямых (средний диаметр зерна Оср) и косвенных (прочность на сжатие ссж) параметров эффективности очистки от степени механического воздействия на зерна обрабатываемых песков. Чтобы найти зависимость и оценить степень влияния технологических факторов обработки на вызывающее ими изменение прямых и косвенных параметров очистки, с помощью методов математической статистики были получены соответствующие уравнения эмпирической регрессии.

Уменьшить себестоимость производства отливок, можно снизив затраты на транспортировку формовочных песков. В работе была установлена возможность использования в литейном производстве местных песков, добываемых в Рыбинском районе (Назаровский карьер) после их обогащения в центробежно - лопаточной оттирочной машине.

Показана эффективность использования центробежно - лопаточного способа обогащения песков в сравнении с существующими методами по таким параметрам как относительная себестоимость обработки, удельный расход энергии, качество обогащения песков, удельная масса оборудования.

Для облегчения проведения гранулометрических исследований автором была разработана методика получения и анализа электронных фотографий монослоя сыпучего материала, сделанных с помощью оптического микроскопа. Эта методика реализована в аппаратно - программном комплексе, основой которого является прикладная программа «GRANULA». Практическими исследованиями была подтверждена адекватность результатов гранулометрического анализа, полученных с помощью программы «GRANULA» результатам традиционного ситового анализа, методика которого регламентируется ГОСТ 23409.24 - 78.

В рамках договорных работ с НПО «Сатурн» и ООО «СИЛАР», были разработаны и изготовлены опытные образцы центробежно - лопаточной оттирочной машины для промышленной очистки песков.

1. Айвазян, С. А. Прикладная статистика: основы моделирования и первичная обработка данных Текст. : справочник. / С. А. Айвазян. М.: Финансы и статистика, 1983.-471 с.

2. Аксенов, П. Н. Оборудование литейных цехов Текст. / П. Н. Аксенов-М.: Машиностроение, 1977. 510 с.

3. Анурьев, В. Н. Справочник конструктора машиностроителя Текст. / В. Н. Анурьев. -М.: Машиностроение, 1978. - т. 1 -3.-728 с, 500 с, 557 с.

4. Ануфриев, И. Е. МАТЬАВ 7 Наиболее полное руководство Текст. / И. Е. Ануфриев, А. Б. Смирнов. СПб.: БХВ - Петербург, 2005. - 1085 с.

5. Афанасьев, А. Г. Кандидатская диссертация. Разработка и анализ способа приготовления формовочных и стержневых смесей в центробежно-лопаточном смесителе Текст. / А. Г. Афанасьев. Рыбинск: РГАТА, 2005. - 205 с.

6. Берг, П. П. О свойствах формовочных материалов Текст. : Сборник. Вопросы теории литейных процессов./ П. П. Берг. М: Машгиз, 1960. - С. 5.

7. Берг, П. П. Формовочные материалы Текст. / П. П. Берг. М.: Машиностроение, 1963. - 407 с.

8. Березина, Л. В. Кандидатская диссертация. Исследование технологических режимов центробежно-лопаточного приготовления формовочных и стержневых смесей Текст. / Л. В. Березина. Рыбинск: РГАТА, 1999.-73 с.

9. Бойченко, А. С. Сухая механическая регенерация на заводах Минтяжмаша Текст. / А. С. Бойченко, В. М. Горфинкель, Ю. П. Пышминцев // Литейное производство. 1987. - №5. - С.12.

10. Борисов, В. Н. А. с. 501520 СССР, МКИ В 22 С 5/00. Устройство для регенерации формовочных и стержневых смесей и обогащения кварцевых песков Текст. / В. Н.Борисов (СССР).

11. Бронштейн, И. Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов Текст. : справочник / И. Н Бронштейн, К. А. Семендяев. М.: Наука,1980.-976 с.

12. Великанов, Г. Ф. Прочность формовочных смесей Текст. / Г. Ф. Великанов, Н. Н. Примак, А. А. Бречко // Литейное производство. 1986. - № 3. -С. 10-12.

13. Галин, Л. А. Контактные задачи теории упругости и вязкоупругости Текст. / Л. А. Галин. -М.: Наука, 1980. 302 с.

14. Горский, А. И. Расчет машин и автоматических линий литейного производства Текст. / А. И. Горский. -М.: Машиностроение, 1978. 551 с.

15. Горюнов, Ю. В. Смачивание Текст. / Ю. В. Горюнов, Б. Д. Сумм. М.: Наука, 1972.-54 с.

16. Горячева, И. Г. Контактные задачи в трибологии Текст. / И. Г. Горячева, Н. М. Добычин. М.: Машиностроение, 1988. - 256 с.

17. ГОСТ 29234.12 91. Пески формовочные. Метод определения формы зерен песка Текст. - Введ. 1993 - 01 - 01. - М.: Изд-во стандартов, 1992. - 28 с.

18. ГОСТ 2138 91. Пески формовочные. Общие технические условия Текст. - Введ. 1993 - 01 - 01. - М: Изд-во стандартов, 1992. - 28 с.

19. ГОСТ 2189 78. Пески формовочные. Правила приемки. Методы отбора и подготовки проб для испытаний Текст. - Введ. 1980 - 01 - 01. - М.: Госстандарт СССР: Изд-во стандартов, 1979 г. - 28 с.

20. ГОСТ 23409.24 78. Пески и смеси формовочные. Методы определения гранулометрического состава, модуля мелкости и среднего размера зерна песчаной основы Текст.- Введ. 1980 - 01 - 01. - М.: Госстандарт СССР: Изд-во стандартов,1979 г. - 28 с.

21. Дегтяренко, Г. И. Аналитический способ определения среднего размера зерна и коэффициента однородности песка Текст. / Г. И. Дегтяренко, Т. В.

22. Воронцова // Литейное производство. 2005. - № 7. - С. 8.

23. Дембовский, В. В. Автоматизация литейных процессов Текст.: справочник / В. В. Дембовский. JL: Машиностроение, 1989. - 264 с.

24. Демкин, Н. Б. Контактирование шероховатых поверхностей Текст. / Н. Б. Демкин. М.: Наука, 1970. - 266 с.

25. Демкин, Н. Б. Качество поверхности и контакт деталей машин Текст. / Н. Б Демкин, Э. В. Рыжов. М.: Машиностроение, 1981. - 244 с.

26. Дерягин, Б. В. Адгезия твердых тел Текст. / Б. В. Дерягин, Н. А. Кротова, В. П. Смилга. М.: Наука, 1973. - 280 с.

27. Джонсон, К. Механика контактного взаимодействия Текст. / К. Джонсон. -М.: Мир, 1989.-510 с.

28. Длезек, И. Зависимость свойств стержневых смесей от состояния поверхности зерен кварцевых песков Текст. / И. Длезек // Литейное производство. -1977. № 12. - С. 12 -14.

29. Дьяконов, В. П. MATLAB 6.5 SP1/7/7SP1 Simulink 5/6 Работа с изображениями и видеопотоками Текст. / В. П. Дьяконов. М.: СОЛОН -Пресс, 2005.-296 с.

30. Жуковский, С. С. Прочность литейной формы Текст. / С. С. Жуковский. -М.: Машиностроение, 1989.-288 с.

31. Зимон, А. Д. Адгезия жидкости и смачивание Текст. / А. Д. Зимон. М.: Наука, 1974.-413 с.

32. Злыгостев, С. Н. Автореферат кандидатской диссертации. Разработка и моделирование методов анализа и управления технологическими процессами литейного производства в нестандартных ситуациях Текст. / С. Н. Злыгостев. -Екатеринбург, УГТУ, 1999. 19 с.

33. Илларионов, И. Е. Формовочные материалы и смеси Текст. / И. Е.

34. Илларионов, Ю. П. Васин. Чебоксары: Изд-во Чувашек, ун-та, 1992. - 223 с.

35. Киселев, В. П. Модификация поверхностного натяжения дорожных битумов смолами пиролиза растительного сырья Текст. / В. П. Киселев, А. А. Ефремов, К. Б. Толстихин // Химия растительного сырья. 2002. - №3. - С. 3942

36. Крагельский, И. В. Основы расчетов на трение и износ Текст. / И. В. Крагельский, H. М. Добычин, В. С. Комбалов. М.: Машиностроение, 1977. -525 с.

37. Медведев, Я. И. Технологические испытания формовочных материалов Текст. / Я. И. Медведев, И. В. Валисовский. М.: Машиностроение, 1973. - 308 с.

38. Морозов, Е. М. Контактные задачи механики разрушений Текст. / Е. М. Морозов, М. В. Зернин. М.: Машиностроение, 1999. - 540 с.

39. Мусхелншвили, Н. И. Некоторые основные задачи математической теории упругости Текст. / Н. И. Мусхелншвили. М.: Изд-во АН СССР, 1949. -653 с.

40. Основы трибологии (трение, износ, смазка) Текст. / под ред. А. В Чичинадзе [и др.]. М: Машиностроение, 2001,- 664с

41. Полетаев, В. А. Оформление диссертаций Текст. / В. А. Полетаев, Т. Д. Кожина, О. А. Удалова. Рыбинск: РГАТА им. П.А.Соловьева, 2006. - 14 с.

42. Пат 2002129234 Российская Федерация, МПК7 В02С17/04. Способ обогащения природного кварцевого песка Текст. / Хвостенков С. И.; заявитель и патентообладатель. -№ 2002129234/03; заявл. 01.11.2002; опубл. 10.05.2003.

43. Пат 2008982 Российская Федерация, МПК5 В07В4/00, В07В7/06. Аэродинамическая установка для сыпучих материалов Текст. / Бровцын А. К.; заявитель и патентообладатель. № 4769528/03; заявл. 21.11.1989; опубл. 15.03.1994.

44. Пат 2042654 Российская Федерация, МПК6 С04ВЗЗ/04. Способ очистки от железа и его соединений от каолина или кварцевого песка Текст. / Консильо Национале Делле Ричерке (1Т) , Бруно Пассарелло[1Т] № 4895471/33; заявл. 22.05.1991; опубл. 27.08.1995.

45. Пат 2082502 Российская Федерация, МПК6 В02С13/04. Оттирочная машина Текст. / Труфанов Д. В.; заявитель и патентообладатель. № 93015115/03; заявл. 17.03.1993; опубл. 27.06.1997.

46. Пат 2151004 Российская Федерация, МПК7 В03В5/02, В02С19/06. Устройство предварительной обработки песка для его обогащения Текст. / Великанов Е. Г., Воробьев Ю. Ф. (РФ). № 98114750/03; заявл. 27.07.1998; опубл. 20.06.2000.

47. Пат 2166994 Российская Федерация, МПК7 В03В5/02, В02С19/06. Устройство для очистки и обогащения песков Текст. / Воробьев Л. Ю.; заявитель и патентообладатель. № 97101588/03; заявл. 04.02.1997; опубл. 20.05.2001.

48. Пат 2182113 Российская Федерация, МПК7 С01ВЗЗ/12, В03С7/00. Способ обработки кварцесодержащего песка Текст. / Тиунов Ю. А.; заявитель и патентообладатель. -№ 2000130352/12; заявл. 04.12.2000; опубл. 10.05.2002.

49. Пат 2190477 Российская Федерация, МПК7 В03В5/34, В04С5/103.

50. Устройство для очистки частиц минерального сырья от поверхностных примесей Текст. / Бабичев Н. И.; заявитель и патентообладатель. № 2001125486/03; заявл. 18.09.2001; опубл. 10.10.2002.

51. Пат 93005938 Российская Федерация, МПК6 В07В1/06. Аппарат предварительного обогащения песков Текст. / Яцык И. А.; заявитель и патентообладатель. -№ 93005938/03; заявл. 01.02.1993; опубл. 10.10.1995.

52. Пат 97101588 Российская Федерация, МПК6 В 03 В5/62. Устройство для очистки и обогащения песков Текст. / Воробьев Л. Ю., Воробьев Ю. Ф. (РФ). -№ 97101588/03; заявл. 04.02.1997; опубл. 27.03.1999.

53. Работнов, Ю. Н. Механика деформируемого твердого тела Текст. / Ю. Н. Работнов. М.: Наука, 1988. - 744 с.

54. Пономарев, С. Д. Расчеты на прочность в машиностроении Текст. / С. Д. Пономарев [и др.]. М.: Машгиз, 1958. - 974 с.

55. Рухин, Л .Б . Гранулометрический метод анализа песков Текст. / Л .Б Рухин. Л.: Прогресс, 1947.-213 с.

56. Рухин, Л .Б . Основы литологии . Учение об осадочных породах Текст. / Л .Б Рухин. Л.: Прогресс, 1969. - 704 с.

57. Серебряков, С. П. Центробежно лопаточный смеситель Текст./ С. П. Серебряков, А. Г. Афанасьев, Л. В. Березина // Литейное производство, 1997. -№ 1.-С.22.

58. Серебряков, С. П. Автореф. дис. д. т. н. Разработка теории, технологии и машин центробежно планетарного приготовления формовочных и стержневых смесей Текст. / С. П. Серебряков. - Москва, 1996. - 30 с.

59. Соколовский, В. В. Статика сыпучей среды Текст. / В. В. Соколовский. -М.: Машиностроение, 1960. -120 с.

60. Спиваковский, А. О. Конвейерные установки Текст. / А. О. Спиваковский. ОНШ, 1932. - Ч. I - IV, 150 с.

61. Степнов, М. Н. Статистическая обработка результатов механических испытаний Текст. / М. Н Степнов. М.: Машиностроение, 1972. - 232 с.

62. Технология литейного производства: Формовочные и стержневые смеси

63. Текст. / под. ред. С. С. Жуковского Брянск, 2002. - 470 с.

64. Траскин, В. Ю. Оценка адгезионной прочности на разрыв и истирание по работе адгезии жидкости к твердому телу Текст. / В. Ю. Траскин, 3. Н. Скворцова // Вестник московского ун-та. Сер. Химия. Москва, 2004. - № 6. -С. 45.

65. Федоров, Д. И. Рабочие органы землеройных машин Текст. / Д. И. Федоров. М.: Наука, 1976. - 225 с.

66. Формовочные материалы и технология литейной формы : справочник Текст. / С.С. Жуковский [и др.]. М.¡Машиностроение, 1993. - 432с.

67. Фролов, Ю. Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы Текст. / Ю. Г. Фролов. М.: Наука, 1982.-400 с.

68. Хальд, А. Математическая статистика с техническими приложениями: пер. с англ. Текст. / А. Хальд., под ред. Ю. В. Линника. М.: Изд-во иностр. лит, 1956.-664 с.

69. Хан, Г. Статистические модели в инженерных задачах Текст. пер. с англ. / Г. Хан, С. Шапиро / Под ред. В. В. Налимова. М.: Мир, 1969. - 395 с.

70. Химмельблау, Д. Анализ процессов статистическими методами Текст. пер. с англ. / Д. Химмельблау / Под ред. В. Г. Горского. М.: Мир, 1973. - 957 с.

71. Шарапов, И. П. Применение математической статистики в геологии Текст. /И. П. Шарапов. М.: Наука, 1971.-245 с.

72. Шванов, В. Н. Песчаные породы и методы их изучения Текст. / В. Н. Шванов. Л.: Прогресс, 1968. -248с.

73. Шиммель, Г. Методика электронной микроскопии Текст. / Г. Шиммель. -М.: Мир, 1972.-300 с.

74. Шпекгор, А. А. Регенерация песка из отработанных смесей Текст. / А. А. Шпекгор, В. С. Палестин, В. Н. Скорняков // Литейное производство. 1987. -№5. С. 28.

75. Эванс, А. Эрозия Текст. пер. с англ. / А. Эванс, А. Рафф, С. Видерхорн / Под ред. К. ПРис М: Мир 1982, - 464 с.

76. Яковлев, А. Д. Химия и технология лакокрасочных покрытий Текст. /

77. А. Д. Яковлев. JL: Машиностроение, 1989. - 384 с.

78. Auerbach F., Ann. Phys. СЬет., 43,61 (1891).

79. Evans A. G., Gulden M. E., Rosenblatt M. E., Proc. R. Soc, London, Ser. A361, 343-365 (1978).

80. Evans A. G., Gulden M. E., Rosenblatt, M. E., Proc R. Soc, London, Ser. A361, 343 (1978).

81. Evans A. G., J. Am. Ceram. Soc, 56,405 409 (1973).

82. Evans A. G., Wilshaw T. R., J. Mater. Sci., 12,97 (1977).

83. Finnie L, Wolak J., Kabel Y., J. Mater., 2,682 700 (1967).

84. Goddier J. W., Proc. Hvperveloc. Impact. Symp., 7th, 1965, Vol. 3, p. 215.

85. Hockey B. J., Wiederhorn S. M., Johnson H., Fracture Mechanics of Ceramics, Vol. 3, Flaws and Testing, Plenum Press, N. Y., 1978.

86. Knight С G, Swain M. V., Chaudri M., /. Mater. Sci., 12,1573 (1977).

87. Lawn B. R., Marshall D. В., in Fracture Mechanics of Ceramics, Vol. 3,i Flaws and Testing, Plenum Press, N. Y., 1978.

88. Lawn B. R„ Fuller E. R., J. Mater. Sci., 10,2016 2024 (1975).

89. Roesler F. C, Proc. Phys. Soc, London, B69,981 992 (1956).

90. Rothfuchs Geory "Betonfibel. VEB Verlag Technik Berlin, 1956. 136c

91. Sheldon G. L., Kanhere A., Wear, 21,195-208(1972).

92. Sheldon G. L., J. Basic Eng., Trans ASME, 92, 619 62G (1970). Имеется перевод: Шелдон. Сходства и различия в эрозионном поведении: материалов. - Труды амер. о-ва инж. - мех., сер. D. Теоретические основы инженерных расчетов, 1970, № 3, с. 208

93. Shelton Н., Hendricks С. D., Weuker R. F., J. Appl. Phys., 31,1243 (1960). 67.

94. Tilly G. P., Wear, 14,63 79(1969).

95. Trask P.D. Origin and environment of source sediments of petroleum.Houston,1932.-281 p.

96. Wiederhorn S. M., Lawn В. R., J. Am. Ceram. Soc, 62,1979. С. 66 - 70.

97. Wiederhorn S. M., Lawn В. R, J. Am. Ceram. Soc, 60,1977. C. 451 - 458.