автореферат диссертации по металлургии, 05.16.04, диссертация на тему:Разработка методики расчета конструктивно-технологических параметров и управления оптимальным режимом импульсных формовочных машин

Введение.5 стр.

Глава 1. Состояние вопроса и постановка задач исследования.

1. Анализ импульсных способов уплотнения и формовочных устройств.9 стр.

1.1 Уплотнение форм энергией сжатого воздуха низкого давления.11 стр.

1.2 Экспериментальное исследование конструктивно-технологических параметров ВИФ. 16 стр.

1.3 Приборы и методики для исследования конструктивно-технологических и реологических параметров формовочной смеси при импульсном уплотнении.19 стр.

1.4 Предпосылки существования оптимальных рабочих режимов, способы, устройства и управление процессом формообразования импульсным уплотнением.:.22 стр.

Выводы по главе 1.23 стр.

Глава 2. Теоретический анализ рабочего процесса импульсных формовочных машин и управление оптимальными режимами.

Введение.26 стр.

2.1 Математическая модель рабочего процесса импульсной установки и ее анализ.27 стр.

2.2 Влияние конструктивно-технологических параметров на градиент давления при импульсном уплотнении.39 стр.

2.2.1 Влияние величины давления сжатого воздуха в ресивере на градиент давления.39 стр.

2.2.2 Влияние величины объема ресивера и подклапанной полости на градиент давления.41 стр.

2.2.3 Влияние коэффициента расхода на градиент давления.45 стр.

2.3 Алгоритм и устройство для реализации способа координированного управления режимом импульсной формовочной машины низкого давления.47 стр.

2.3.1 Задача оптимизации режимов уплотнения.47 стр.

2.3.2 Алгоритм координированного управления оптимальным режимом импульсного уплотнения автоматической формовочной установкой. 50 стр. Выводы по главе 2.53 стр.

Глава 3. Методика экспериментальных исследований.

3.1 Постановка вопроса.56 стр.

3.2 Экспериментальный стенд, оснастка, смесь.56 стр.

3.3 Контрольно-измерительная аппаратура и приборы.61 стр.

3.4 Методика проведения экспериментов.66 стр.

Выводы по главе 3.71 стр.

Глава 4. Экспериментальные исследования процесса уплотнения песчано-глинистых форм низким воздушным импульсом.

4.1 Постановка вопроса.72 стр.

4.2 Экспериментальное исследование влияния конструктивных параметров на режим уплотнения.72 стр.

4.3 Экспериментальное определение реологических параметров формовочных смесей и область оптимальных режимов импульсного уплотнения.78 стр.

4.4 Экспериментальное исследование оптимального режима импульсного уплотнения.84 стр.

-44.5 Влияние реологических свойств смеси, давления воздуха в ресивере, высоты уплотняемого столба смеси на твердость формы.88 стр.

4.6 Устройство для регулирования рабочих режимов и методика его расчета.90 стр.

4.6.1 Пример расчета параметров пневматического устройства для регулирования рабочего режима изменением давления в ресивере и изменением высоты столба смеси.95 стр.

4.7 Методика расчета конструктивных параметров регулятора режимов импульсной формовочной установки.98 стр.

Выводы по главе 4.99 стр.

Глава 5. Анализ, сравнительная оценка и методика выбора основных конструктивно-технологических параметров импульсных клапанов и установок низкого воздушного давления.

5.1 Анализ и сравнительная оценка импульсных клапанов.102 стр.

5.2 Методика расчета и выбора основных конструктивных параметров импульсных установок низкого воздушного давления.111 стр.

Выводы по главе 5.114 стр.

Рыночные отношения и необходимость интеграции отечественной промышленности в мировую требует перехода к более интенсивному развитию народного хозяйства. Важнейшей проблемой литейного производства на современном этапе является повышение качества отливок, их размерной и весовой точности. Это возможно только при применении новых технологий и самого современного оборудования в области песчано-глинистой формовки и производства стержней.

В последние годы в области формовки из песчано-глинистых смесей широкое распространение получили автоматические импульсные формовочные линии. Импульсное уплотнение обеспечивает изготовление сложных форм с узкими карманами в моделях, а также между моделями и стенками опоки. Вследствие незначительных уклонов, отливки, полученные импульсным методом имеют снижение веса на 5 ч- 12 % по сравнению с аналогичными, полученными широко распространенным встряхивающе-прессовым методом [2].

В связи с этим исследования и разработка высокоэффективных способов формообразования, обеспечивающих повышение качества отливок, в частности, импульсного процесса уплотнения и оборудования для его реализации, является весьма актуальной задачей.

Анализ научно-технической и патентной литературы показал, что способ воздушно-импульсной формовки низкого давления получил широкое распространение и чрезвычайно перспективен. Вместе с тем, вопросу исследования рабочего процесса этих машин, их методике расчета и выбору конструктивных параметров в зарубежной литературе почти не уделяется внимание. Значительно большее внимание этим вопросам уделяется в работах отечественных исследователей. Однако, многие вопросы эффективности рабочего процесса импульсных формовочных машин не исследованы или исследованы недостаточно.

Вторым, не менее важным вопросом эффективного использования процесса импульсного уплотнения, направленного на повышение качества форм отливок, является задача оптимизации режимов уплотнения с учетом свойств смеси и габаритов оснастки. Несмотря на то, что данный вопрос уже поднимался в ряде работ отечественных исследователей [78, 42, 73], однако, до сих пор он не имеет ясности и не решен до конца. Дальнейшее решение вопроса оптимизации рабочего режима импульсных машин может дать толчок для решения задачи оптимизации других методов формообразования уплотнением. Работа формовочных машин в оптимальных режимах, как показывают исследования, существенно повышает качество уплотнения форм, снижает энергоемкость процесса и улучшает экологию окружающей среды.

Цель работы:

Целью диссертационной работы является повышение качества отливок, получаемых в песчано-глинистых формах путем дальнейшего исследования рабочего процесса и разработки методики выбора конструктивно-технологических параметров импульсных формовочных машин, а также разработки способов и принципиальных устройств для управления процессом формообразования уплотнением.

Основные задачи исследования:

1. Разработать математическую модель рабочего процесса воздушно-импульсных машин низкого давления, учитывающую функциональную зависимость изменения эффективной площади проходного сечения впуска от конструктивных особенностей и параметров движения силового привода импульсного клапана с учетом действительного коэффициента расхода.

2. Теоретически и экспериментально исследовать влияние конструктивно-технологических параметров на эффективность рабочего процесса и на этой основе разработать методику расчета и выбора конструктивно-технологических параметров импульсных формовочных машин.

3. Экспериментально исследовать реологические критерии формовочной смеси и определить их влияние на оптимальный режим импульсного уплотнения.

4. Разработать систему координированного управления оптимальным режимом импульсного уплотнения.

-75. Разработать принципиальные конструктивные схемы регуляторов управления оптимальными режимами импульсного уплотнения, алгоритмы расчета необходимой величины рабочего давления или габаритов оснастки в зависимости от отклонений реологических свойств смеси и способа управления.

Научная новизна:

В ходе теоретических и экспериментальных исследований получены следующие научные результаты:

1. Существенно дополнена математическая модель рабочего процесса импульсных машин низкого воздушного давления и математическая модель координированного управления оптимальным режимом импульсных формовочных машин, отличающихся тем, что изменение эффективной площади впуска функционально определяется параметрами динамики движения пневмопривода импульсного клапана и, что градиент давления при оптимальном режиме определяется только двумя реологическими параметрами, получаемыми непосредственно при засыпке смеси в опоку: начальной плотностью и модулем упругости.

2. Разработаны на уровне патента две принципиальные и конструктивные схемы регуляторов управления оптимальными режимами импульсного уплотнения, а также методика расчета: а) необходимой величины рабочего давления, или б) высоты уплотняемого столба смеси в зависимости от величины отклонения реологических свойств смеси. Предложен алгоритм и функциональная схема управления оптимальным режимом уплотнения.

Практическая ценность работы состоит в том, что: разработана (на уровне патента) принципиально новая конструкция импульсного клапана низкого воздушного давления, которая позволяет изменять градиент давления в широких пределах. Разработана методика расчета и выбора конструктивно-технологических параметров импульсных формовочных машин низкого воздушного давления, которая передана для внедрения в НИИЛитмаш и НИИ Автопр ом.

Апробация работы.

Основное содержание работы, а также ее отдельные положения докладывались и обсуждались:

- на научных семинарах кафедры: "Автоматизированное литейное производство" Московского Государственного Индустриального Университета (1995-1999 гг.);

- на научно-техническом семинаре лаборатории: "Формовочные материалы и технология формовки" Научно-производственного отдела УГМета АМО ЗИЛ (1998 г.);

- на заседании кафедры: "Автоматизированное литейное производство" МГИУ (2000 г.).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 3 статьи, получены два положительных решения по заявкам на патенты.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, пяти глав и приложения. Изложена на 131 странице машинного текста, содержит 6 таблиц, 34 рисунка, список литературы из 106 наименований отечественных и зарубежных авторов.

Основные выводы и результаты.

1. Анализ научно-технической и патентной литературы показал, что способ воздушно-импульсной формовки низкого давления имеет широкое распространение.

Вместе с тем, вопрос исследования рабочего процесса этих машин, методика их расчета и выбор конструктивных параметров в литературе отсутствует.

Многие вопросы конструирования и эффективности работы импульсных формовочных машин исследованы недостаточно.

2. Разработана математическая модель рабочего процесса воздушноимпульсных установок низкого давления, отличающаяся от известных тем, что она учитывает изменение эффективной площади впуска, динамические характеристики и быстродействие пневмо- или гидропривода, а также переменность коэффициента расхода импульсных клапанов.

3. На базе разработанной математической модели проведены теоретические, а также экспериментальные исследования влияния конструктивно-технологических параметров на градиент давления.

Установлено, что основной параметр, влияющий на градиент давления -длительность времени открытия клапана, пропорционален величине хода клапана, его массе и обратно пропорционален мощности привода.

Для оценки эффективности импульсного клапана предложен расчетный конструктивно-технологический критерий А, характеризующий быстродействие клапана и его мощность. Предложен на уровне патента импульсный клапан, регулирующий в широких пределах его рабочий режим и эффективную мощность установки.

4. Доказано, что наиболее целесообразная форма проходного сечения впускных окон клапана является перфорированная площадь с минимальными по Д отверстиями. Такой клапан имеет наименьшую величину хода подвижной части, наибольшее быстродействие и максимальную эффективную мощность.

Показано, что суммарная площадь впуска перфорированного клапана должна рассчитываться из условия: F > (0,2 ч- 0,25) F, обслуживаемой одним клапаном, независимо от его конструктивных особенностей.

5. Предложен экспериментально-теоретический метод определения коэффициента расхода JLI импульсных клапанов. Показано, что коэффициент расхода зависит от конструкции и может колебаться в пределах: // = 0,3 -г 0,8, чем выше конструктивно-технологический критерий А клапана, тем выше JJ,.

6. Экспериментально подтверждено влияние конструктивно-технологических параметров на рабочий режим, характеризуемый градиентом давления воздушно-импульсной установки, послуживших основой для составления методики расчета импульсных формовочных машин.

-1167. Получена теоретическая зависимость, позволяющая, на основании экспериментальных реологических свойств смеси, заданного давления и высоты уплотняемого столба смеси определять оптимальный рабочий режим уплотнения.

8. Экспериментально показано, что с увеличением насыпной плотности смеси повышается ее модуль упругости, частота собственных колебаний и градиент давления. Для АФЛ импульсного уплотнения рекомендованы рациональные границы реологических свойств формовочных смесей: насыпная плотность 8 = 0,75 + 0,9 г/см3и модуль упругости Кн* = 1,0 -т-1,6 МПа.

9. Экспериментально подтверждено существование оптимальных реологических свойств формовочной смеси для заданных режимов импульсной установки и габаритов оснастки, а с другой стороны - для заданного состава смеси и габаритов оснастки имеет место существование единственного оптимального режима уплотнения.

Установлена область предельного отклонения модуля упругости и насыпной плотности смеси для оптимальных свойств смеси, на основе которых рассчитаны границы изменения режимов импульсной установки для двух способов регулирования: по предельным изменениям нагрузки и по высоте уплотняемого столба смеси.

10. Предложены, на уровне изобретений, принципиальные конструктивные схемы, двух типов регуляторов режимов, позволяющих дискретно по времени определять режим уплотнения.

Предложена функциональная схема управления процессом формообразования импульсным уплотнением.

Методика расчета и выбор конструктивно-технологических параметров импульсных формовочных установок переданы для внедрения в конструкторские бюро НИИЛитмаша и НИИТАвтопрома, АМО ЗИЛ.

Основное содержание работы изложено в следующих публикациях: 1. Грачев А.В., Матвеенко И.В. Импульсная головка. Приоритетная справка № 98112314 / 20(013376) от 19.03.94 г.

-1172. Матвеснко И.В., Грачев А.В., Се-Дзуси (КНР). "Повышение эффективности импульсных формовочных машин". Журнал: "Вестник машиностроения". № 3.

1999.

3. Матвеенко И.В., Грачев А.В., Исагулов А.З. "Управление режимом импульсного уплотнения при изготовлении разовых литейных форм". Инженерный журнал-справочник № 12. 1999.

4. Матвеенко И.В., Грачев А.В. "Способ и устройство для регулирования рабочих режимов импульсных формовочных машин". Приоритетная справка № 99927128 / 20(028229) от 17.12.99 г.

5. Грачев А.В., Матвеенко И.В. "Исследование и выбор основных конструктивно-технологических параметров импульсных формовочных машин для уплотнения песчано-глинистых форм". Сборник научных трудов МГИУ. 2000.

1. Аксенов П.Н. Оборудование литейных цехов. М. Машиностроение. 1974.

2. Иорн А. Метод импульсной формовки фирмы "Георг Фишер" современная концепция повышения экономичности и эффективности литейного производства. Каталог фирмы "Georg Fisher". 1996.

3. Адлер Ю.П. Планирование эксперимента. М. Наука. 1976. 278 с.

4. Шеклеин Н.С. Разработка и внедрение метода исследования реологических свойств и оптимизация состава формовочных смесей. Диссертация канд. техн.наук. Завод-ВТУЗ. 1985. %

5. Boenisch D. Besonderheiten der Jasd ruchoerdichfung von Nabgubsanden. Feil // Giesserei. 1984. 69. № 21. c.593-598.

6. Березюк В.Г. Разработка процесса изготовления форм из низкопрочных песчанно-глинистых смесей энергией "сгорания газов. Диссертация канд. техн. наук. М.: МГИУ. 1986. 211 с.

7. Уплотнение смесей энергией взрыва./ JI.K. Грахов, И.А. Ривчин, З.И.I

8. Любецкий, В.М. Компаниченко.// Литейное производство. 1988. № 4. с.11-13.

9. Грачев А.В., Матвеенко И.В. Импульсная головка. Приоритетная справка № 98112314 / 20(013376) от 19.03.94г.

10. Состояние и перспективы развития газо-взрывной формовки./ И.В. Матвеенко, Э.Ф. Киян, М.А. Столяров, В.Г. Березюк.// Литейное производство. 1986. № 6. с.11-13.

11. Столяров М.А. Разработка газо-импульсного процесса изготовления литейных форм из высокопрочных смесей. Диссертация, канд. техн. наук. М.: МГИУ. 1986. 260 с.

12. Патент № 640437 А5 (Швейцария). 14.11.79.

13. Bajon P. Le monlage par impact.// Hommes et fonderia. 1983. № 140. c.39-40.

14. Палестин B.C. Импульсная формовка под низким давлением.// Литейное производство. 1989. № 6. с. 17-20.

15. Alfred J. Das Gasdruck-Formverfahren-line vielversprechende nene Entwicklung. -Giesserei. 1980. 67. № 20. c.662-663.

16. Jorn Alfred. News Gasdrucr Formverfahren fier die Verdichtung tongebundener Formstoff. - Giesserei. 1980. 68. № 20. c.603-610.

17. Патент № 648498 (Швейцария). Способ уплотнения формовочных смесей./X. Таннер. Заявл. 6.11.80. № 8235/80. Опубл. 29.03.85. МКИ В22С15/22.

18. Патент № 640437 (Швейцария). Способ и устройства для уплотнения формовочной смеси./К. Фишер, Р. Штайнеман, X. Таннер. Заявл. 14.11.79. № 10150/79. опубл. 13.01.84. МКИ В22С1.5/00.

19. Матвеенко И.В., Грачев А.В., Се-Дзуси (КНР). Повышение эффективности импульсных формовочных машин. Журнал: "Вестник машиностроения". № 3. 1999.

20. Заявка № 59-66949 (Япония). Установка для импульсной формовки./ М. Макото, У. Нагато, К. Иосихару. Заявл. 07.10.82. № 57-177129. опубл. 16.04.84. МКИ В22С15/02.

21. Boenisch D. Berunderhuten der Jasd ruehoerdichtung Von Nabgubsanden. Feil 2 // Giesserei. 1984. 69. № 21. c.664-669.

22. И.В. Матвеенко, C.B. Булгаков, А.П. Ботов. Влияние конструктивно-технологических параметров экономичных газо-импульсных формовочных машин на качество форм.// Пути повышения качества и экономичности литейных процессов. Одесса: ОПИ. 1990. с.51-52.

23. М.А. Столяров, Э.Ф. Киян. Энергоемкость различных формообразующих процессов и машин. В кн.: Современные процессы техники и технологии в литейном производстве: Тематический сборник. Караганда: КПТИ. 1985. с.70-80.

24. Болдин А.Н. Анализ особенностей изготовления форм с использованием импульсной формовки.//Литейное производство. 1989. № 6. с. 16-17.

25. Васильковский Л.Ф. Импульсная формовка и перспективы ее внедрения.// Литейное производство. 1980. № 3. с.14-16.

26. Гейдебрехов Г.А. Исследование влияния конструктивно-технологических параметров процесса импульсной формовки на качество литейной формы. Диссертация, канд. техн. наук. Краматорск. 1979. 170 с.

27. Изготовление крупных форм импульсным уплотнением./ И.К. Марченко, С.П.

28. Бирюков, В.Л. Васильковский и др.//Литейное производство. 1989. № 6. с.23-24.

29. Резчиков Е.А. Разработка и исследование служебных свойств формовочных смесей при импульсном уплотнении. Диссертация, канд. техн. наук. М.: МГИУ. 1985.

30. И.И. Гунько, Г.Б. Билык, Л.Э. Андреева. Методика автоматизированного расчета на IBM PC параметров импульсного агрегата.// Литейное производство.1989. № 6. с.26-28. *

31. А.Г. Савченко, В.И. Коваленко. Определение уровня шума при импульсной формовке и выбивке литейных форм.//Литейное производство. 1983. №7. с.37.

32. Матвеенко И.В., Грачев А.В., Исагулов А.З. Управление режимом импульсного уплотнения при изготовлении разовых литейных форм. Инженерный журнал:-Справочник № 12. 1999.

33. The news concept in Molding Jeiats Air Flow Press Molding Process.// Проспект фирмы "Sinto Kogio K.K." 1985.

34. Шептунов М.Л. Изучение механизма импульсно-ударного уплотнения литейных форм с целью разработки конструкции формовочных машин и оснастки. Диссертация, канд. техн. наук. М.: МАМИ. 1986. 218с.

35. Патент № 3202395 (ФРГ)- Способ и устройство для пневматического уплотнения формовочной смеси./А. Кабель, Н. Дамм. Заявл. 26.01.82. Опубл. 26.08.82. МКИ В22С5/00.-12136. А.с. № 908483 (Россия). Способ изготовления литейных форм./ Г.М. Орлов,

36. Б.П. Благонравов, С.Н. Казанцев и др. Заявл. 25.06.80. № 2946 348/22-02. Опубл.2802.82 в Б.И. № 8. МКИ В22С15/22.

37. С.Н. Казанцев, Б.П. Благанравов, С.Н. Козлов. Исследование действия воздуха при импульсном процессе уплотнения.// Литейное производство в автомобилестроении. Вып. 2. М. 1982. с. 44-50.

38. Казанцев С.Н. Развитие представлений о механизме импульсного уплотнения литейных форм с целью расширения области использования и разработки для его осуществления. Диссертация, канд. техн. наук. М.: МАМИ. 1984. 225 с.

39. Орлов Г.М. Автоматизация и механизация процесса изготовления литейныхформ. М.: Машиностроение. 1988. с.264.

40. Патент №3317196 (ФРГ). Устройство для уплотнения формовочной смеси. Заявл. 11.05.83. № р.3317196.3. опубл. 22.11.84. МКИ В22С5/12.

41. Boenisch D. Daume К. Formstoffe; Formmaschinen, Foemstoffprufung fier Optimicrung der Impulszerdichtug // Giesserei. 1984. № 10. c.381-393.

42. И.В. Матвеенко, B.C. Бельчук. Уплотнение сырых песчанно-глинистых смесей импульсом сжатого воздуха.//Литейное производство. 1989. № 6. с.22-23.

43. Кузембаев С.Б. Разработка и экспериментальное опробование процесса и установки воздушно-импульсного уплотнения песчано-глинистых форм. Дис. канд. техн. наук. М.: МГИУ. 1987. 238 с.

44. Матвеенко И.В., Грачев А.В. Способ и устройство для регулирования рабочих режимов импульсных формовочных машин. Приоритетная справка № 99927128 / 20(028229) от 17.12.99 г.

45. Formvendichtung mit dem Luft-Impuls-Venfahren // Giesserei-Praxis. 1982. № 22. c.373.

46. И.В. Матвеенко, B.C. Бельчук. Определение оптимальных параметров импульсной формовки.//Литейное производство. 1990. № 8. с. 12.

47. Уплотнение песчанно-глинистых форм воздухом сетевого давления./ В.Ф. Цибизов, В.Ю. Покровский, Г.Г. Русаков и др. Литейное производство. 1989. № 3. с.16-17.

48. Allewelt Н. Using Jmpast Molding for short feries Production.// Foundry Trade Journal. 1985. № 159. p.409-416.

49. Симпозиум, организованный фирмой "Faseco" (Великобритания).// Литейноепроизводство. 1989. № 12. с.28-30.

50. Волкомич А.А. Исследование основных закономерностей уплотнения формовочной смеси. Труды НИИАвтопрома, Вып. 21. 1974.

51. У.Нагато, М. Кадзухару. Способ изготовления форм импульсным уплотнением с последующим прессованием. Chutanzo to Netsu Kami 1981. 34. № 5. с. 11-19.

52. Горский А.И. Расчеты машин и механизмов автоматических линий литейного производства. М. 1978.

53. Usaki Nagato. Air-flow press molding process. Frans. Amer. Foundrymen s Soc. Proc. 84th Annu. Meet. St. Louis, Miss. 1980. 88. p. 529-534.

54. Резчиков E.A. Некоторые вопросы исследования импульсного уплотнения песчанно-глинистых формовочных смесей./ Литейное производство в автомобилестроении. М. МАСИ. 1990.

55. Радин И.А. Экспериментальное исследование уплотнения литейных форм ударом потока сжатого воздуха.// Изв. вузов. М.: Машиностроение. 1975. № 7.

56. С.Н. Козлов, Г.М. Орлов, Ю.И. Беляков. Экспериментальное исследование импульсно-прессового метода уплотнения разовых литейных форм.// Современные методы изготовления литейных форм и стержней. М.: МДНТП. 1982. с.70-76.

57. Особенности и достоинства формовочной машины с' прессованием смеси пневмопотоком (Сейатсу-процесс).// Проспект фирмы Синто Когио ЛТД ("Sinto Kogio К.К."). Япония. 1985.-12360. Процесс формовки в глубоких опоках с прессованием смеси пневмопотоком

58. Сейатсу-процесс).// Проспект фирмы Синтокогио ЛТД ("Sinto Kogio К.К.").1. Япония. 1985.

59. Шептунов М.Л. Изучение механизма импульсно-ударного уплотнения литейных форм с целью разработки конструкций формовочных машин и оснастки. Диссертация, канд. техн. наук. М. 1986. 218 с.

60. Г.М. Орлов, П.И. Бережанов. Клапаны импульсных формовочных машин.// Литейное производство. 1989. № 6. с.20-21.

61. Грачев А.В., Матвеенко И.В. Исследование и выбор конструктивно-технологических параметров импульсных формовочных машин низкого воздушного давления. Сборник научных трудов МГИУ. 2000.

62. Патент № 3238712 (ФРГ). Устройство для уплотнения формовочной смеси./ X. Дюбель, X. Гролла. 19.10.82. № р.3238712.1. опубл. 8 19. 04.84. МКИ В22С15/08.

63. Патент № 210530 (ФРГ). Импульсная головка./ X. Хюбер, X. Бютнер. Заявл.1012.82. МКИ В22С15/22. »

64. Патент № 3321622 (ФРГ). Устройство для уплотнения формовочной смеси.// Г. Мюллер, Н. Дамм, Г. Купингер. Заявл. 15.06.83. № р.3321622.3. Опубл. 20.12.84. МКИ В22С15/22.

65. Патент № 3344520 (ФРГ). Устройство для импульсного уплотнения формовочной смеси./ Н. Дамм, Г. Мюллер. Заявл. 09.12.83. № р.3344520. 6. Опубл. 20.06.85. МКИ В22С15/22.

66. Патент № 3321955 (ФРГ). Устройство для уплотнения формовочной смеси./ Г. Мюллер, Н. Дамм, Г. Куппингер. Заявл. 18.06.83. № р.3321955.9. Опубл. 30.12.84. МКИ В22С15/22.

67. Егоров В.В. и др. Уплотнение формовочной смеси при импульсном уплотнении. Современные процессы в литейном производстве. Караганда. 1985.

68. Патент № А5 215486 (ФРГ). Способ и устройство для уплотнения зернистого формовочного материала./ К. Фишер, X. Таннер. Заявл. 27.09.83. МКИ В22С15/00.

69. Патент № 3443508 (ФРГ). Устройство для уплотнения формовочной смеси./ X. Таннер. Заявл. 29.11.84. № р.3443508.5. Опубл. 05.06.85. МКИ В22С15/00.

70. Патент № 642288 (Швейцария). Способ и устройство для уплотнения формовочной смеси./ М. Вернили. Заявл. 18.02.80. № 1295/80. Опубл. 13.04.84. МКИ В22С15/22.

71. Исагулов А.З. Динамические и импульсные процессы и машины для уплотнения литейных форм. Докторская диссертация. М. 1999.

72. Патент № 206471 (ФРГ). Устройство для изготовления литейных форм./ X. Хюбер и др. Заявл. 05.12.81. № 2354316. Опубл. 25.01.84. МКИ В22С15/22. %

73. Патент № 3238802 (ФРГ). Устройство для изготовления песчанных форм истержней./ X. Хюбер и др. Заявл. 20.10.82. № р.323802.1. Опубл. 16.06.83. МКИ В22С11/02.

74. Каменский В.В. Разработка нового технологического процесса и оборудования для изготовления безопочных песчаных форм отливок станин электродвигателей облегченной конструкции. Диссертация, канд. техн. наук. М. 1991. 230 с.

75. Патент № 210388 (ФРГ). Устройство для уплотнения формовочной смеси. / X. Хассо и др. Заявл. 29.01.82. № 2411911. Опубл. 06.06.84. МКИ В22С15/22.

76. Матвеенко И.В., Исагулов А.З., Дайкер В.А. Динамические и импульсные процессы и машины для уплотнения литейных форм. Алма-Ата. Издательство Гылым. 1998.

77. Патент № 3333004 (ФРГ). Устройство для уплотнения зернистого формовочного материала./ Р. Циммерман. Заявл. 13.09.83. № 3333004.2. Опубл. 03.05.84. МКИ В22С15/08.

78. А.с. № 1196109 (Россия). Импульсная головка./Ю.И. Беляков, В.В. Трещалин, Ю.В. Железняк и др. Заявл. 24.11.83. №3665296/22-02. Опубл. 07.12.85. в Б.И.1985. № 45. МКИ В22С15/22.

79. Резчиков Е.А. Разработка и исследование служебных свойств формовочных смесей, уплотняемых импульсными нагрузками. Диссертация канд. техн. наук. М. МАСИ. 1984.

80. Шалимова М.А. Компьютерное моделирование высокоскоростных процессов уплотнения литейных форм. Диссертация канд. техн. наук. М. МГИУ. 1998.

81. К. Хенгслер и др. Новая формовочная .линия для задних моСтов грузовыхавтомобилей фирмы Мерседес-Бснц. Casting Plant & Technology. "Металлург-«литмаш-95". М. 1995.

82. Матвеенко И.В. Импульсная головка. А.с. № 1813705 А1. МГИУ. Россия. МКИ В22С15/22.

83. И.В. Матвеенко, В.В. Каменский. Импульсная головка. МГИУ. Патент РФ. № 2000870 от 11.02.92. М. 1993. МКИ В22С15/00.

84. И.В. Матвеенко, Г.И. Гаврилин. Импульсная головка. МГИУ. Авторское свидельство № SU 1617759 А1. 16.05.89. М. 1990. МКИ В22С15/22.

85. Xic Zuxi, Chen Shiliang . The Design of a Large Air-Impact Machine with the Ramming Impact Valve and Grid Quick-Release Valve. Research Studies on Foundry Equipment. N 3. 1995. China, c. 1-8.

86. Э.Ф. Киян, С.Б. Кузембаев, И.В. Матвеенко и др. Газодинамические процессы при взрывном уплотнении формовочной смеси. ЭИ "ТОЛП. Отечественный опыт". 1986. Вып. 1. с. 14-22.

87. И.В. Матвеенко, Э.Ф. Киян, М.А. Столяров, В.Г. Березюк. Состояние и перспективы развития газо-взрывной формовки.- Литейное производство. № 8. 1986. с. 11-13.

88. Васильковский Л.Ф. Механизм и условия деформации смеси при импульсном способе формообразования. Литейное производство. № 3. 1987. с. 12-14.

89. Гейдебрехов Г.А. Исследование воздействия воздушного потока на смесь при импульсной формовке. Литейное производство. № 2. 1988. с.20-21.

90. Гейдебрехов Г.А. О влиянии воздуха в межзерновом пространстве на уплотнение смеси импульсным способом. Литейное производство. 1987. №9. с. 19-20.

91. Гейдебрехов Г.А. Экспериментальное исследование уплотнения формовочной смеси пневматическими способами. В кн.: Тез. докл. 2-го Всесоюзного научно-технического съезда литейщиков./ Санкт-Питербург. 17-20 мая 1983 г. / М. 1983. с.157-158.

92. Козлов С.Н. Влияние воздушного потока на процесс деформации смеси приимпульсно-прессовом методе уплотнения. Диссертация, канд. Уехн. наук. М.1982.222 с.

93. Орлов Г.М. Механизм динамического уплотнения форм.- Литейное производство. 1983. № 7. с.3-5.

94. Матвеенко И.В. Процессы динамического уплотнения литейных форм и выбор параметров формовочных машин. Диссертация, докт. техн. наук. М.: 1979. 429 с.

95. Юсуфович А.Б. Исследование и разработка процесса высокоскоростного прессования крупногабаритных форм типа ванн. Дис. канд. техн. наук. М. 1981. 158 с.

96. И.В. Матвеенко, Е.И. Иванов. Метод теоретического определения параметров процесса уплотнения форм. Литейное производство. 1982. № 7. с. 18-20.

97. Орлов Г.М. Математическое моделирование на IBM PC процесса импульсного уплотнения форм. Литейное производство. 1985. № 11. с. 15-16.

98. Орлов Г.М. Динамические методы уплотнения литейных форм. В кн.: Теория и технология литейных процессов. Чебоксары: Чувашский У. 1984. с.20-26.

99. Герц Е.В., Крейнин Г.В. Расчет пневмоприводов. Справочное пособие. М. Машиностроение. 1975.

100. М.А. Столяров, Э.Ф. Киян. Взрывное уплотнение формовочной смеси в опоке без модели. В кн.: Современные методы изготовления форм и стержней в литейном производстве: Мат. семинара. М. 1985. с.71-77.

101. И.В. Матвеенко, Э.Ф. Киян, В.Г. Березюк и др. Метод расчета напряжений и плотностей по высоте формы при газо-импульсном нагружении. В кн.:

102. Методика расчета и выбора основных конструктивных параметров импульсных установок низкого воздушного давления.

103. Основными технологическими параметрами при расчете импульсных формовочных машин являются:

104. Размеры опок по ГОСТ АхВхН0 м. (длина, ширина, высота);

105. Расчет высоты наполнительной рамки по известным зависимостям 1.:1. V S h =(Н —-1),1. Н.р. ^ о 77м огде: h высота наполнительной рамки Гм1, V F - объем модели Гм31 ин.р. м мее площади м2.

106. При расчете оптимального режима (dp I dt оптимального градиента давления) используется понятие высота уплотняемого столба смеси Н , где

107. Н1 = Н + h FAh ,где: Ah приращение высоты наполнительной1. О О н.р. н.р. н.р.рамки;

108. Поминальное давление сжатого воздуха в магистрали, питающей ресивер7? . Согласно ГОСТа, р = 0,6 МПа, где: р избыточное давлениег м г м 1 мдавление по манометру);

109. И. Расчет импульсной головки: V объем ресивера, V^ - объемподклапанной полости м3.;- 1301. Объем ресивера принимается в пределах: V = (3,0 ч- 4,0)1^ м 3.,где: К = F * Н +Н (У объем уплотняемой смеси);см on о н.р. см

110. Объем подклапанной полости У выбирается конструктивноминимальным. На стадии предварительного проектирования следует задаваться в пределах: У} = (0,01 * 0,02 )У или У} = (0,03 * 0,04 )Усм .

111. Ш. Методика расчета и выбора конструктивных параметров импульсного клапана.

112. Суммарная площадь S проходного сечения впуска принимается в пределах 20 ч- 25 % от площади опоки F , обслуживаемой одним клапаном,онезависимо от его конструкции;

113. Площадь опоки F , обслуживаемая одним клапаном:on1. F = Н *М /0,4 .Кн*42,on on см о игде: М масса уплотняемого объема смеси, t - длительностьсм. иимпульса, Кн * модуль упругости смеси.

114. Рабочий ход подвижной части клапана (ход штока привода):h = Д 14кл ^где: Д = Д в случае одного проходного отверстия в клапане и1. КЛ

115. Д = d в случае множества отверстий в перфорированном клапане.

116. Для конусного клапана: ^ = d / 4tg а , где а угол наклонаобразующей клапана к вертикали;

117. Определение максимального градиента давления определяется по формуле:dp /dt = p/t, = p/fihJ^MIbL-.,где: p расчетное давление, МПа; h^ - ход клапана м.; atui~ ускорение клапана [м/с2];

118. Коэффициент расхода определяется из осциллограммы:1. M = (tu-tl)l2tu.1. РОССм«ч.СКпГ.1. MW-Л 0/