автореферат диссертации по металлургии, 05.16.04, диссертация на тему:Совершенствование литниковых систем на основе исследования особенностей течения расплава по каналам вращающейся литейной формы

На правах рукописи

Сухорукова Елена Владимировна

Совершенствование литниковых систем на основе исследования особенностей течения расплава по каналам вращающейся литейной

формы

Специальность 05.16.04 - Литейное производство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Владимир 2011

4852099

Диссертационная работа выполнена на кафедре «Литейные процессы и конструкционные материалы» ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых».

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Кечин Владимир Андреевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Шатульский Александр Анатольевич кандидат технических наук, доцент Калистов Валентин Константинович

Ведущая организация: ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный

университет», г. Красноярск

Защита состоится « 5 » июля 2011 года в 14-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.025.03 в ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет имени А.Г. и Н. Г. Столетовых» по адресу: 600000, г. Владимир, ул. Горького, 87, ауд.211, корпус 1.

Ваш отзыв в двух экземплярах, заверенных гербовой печатью, просим направлять по адресу: 600000, г. Владимир, ул. Горького, 87, ГОУ ВПО ВлГУ, диссертационный совет Д 212.025.03, тел./факс: 8(4922)331391, e-mail: lpikm@vlsu.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет им.А.Г.и Н.Г. Столетовых»

Автореферат разослан « 1 » июня_2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.025.03

кандидат технических наук, доцент Панфилов A.A.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Особенности гидродинамики заполнения литейной формы в поле действия центробежных сил позволяют изготавливать самые разнообразные отливки производственно-технического и культурно-бытового назначения. Отливки, полученные методом литья с центрифугированием расплава, имеют более плотную структуру, пониженное содержание усадочных пор, газовых и неметаллических включений. Кроме того, данный метод позволяет изготавливать тонкостенные сложнопрофильные отливки практически из всех видов сплавов, из сплавов с низкой жидкотекучестью, а также в жидко-твердом состоянии.

Между тем, метод литья с центрифугированием расплава пока не находит широкого применения в промышленности. Это связано с тем, что гидродинамические особенности течения расплава по каналам вращающейся литейной формы до конца не исследованы. В связи с этим возникают трудности при разработке технологии лигья и проблемы с качеством отливок: вращающиеся формы заполняются хуже, чем неподвижные, отливки получаются с многочисленными поверхностными дефектами, неслитинами и складками оксидных плен. Основные причины низкой пропускной способности литниковых систем, обусловлены потерей динамического напора расплава при повороте потока в горизонтальную плоскость на установках с вертикальной осью вращения формы и проскальзыванием расплава в металлоприемнике мимо устьев коллекторов. Кроме того, в большинстве случаев, конфигурации отдельных элементов литниковых каналов (коллекторов) выполняются произвольно, без учета гидродинамических особенностей течения расплава. Применение таких коллекторов приводит к излишнему торможению, нарушению сплошности и утонению потока, и, как следствие, к браку отливок. Указанные проблемы сдерживают применение литья с центрифугированием расплава в промышленности несмотря на известные преимущества данного метода.

Таким образом, задача совершенствования конструкций литниковых систем при производстве фасонных отливок на установках центробежного литья с вертикальной осью вращения является особенно актуальной.

Цель работы заключается в изучении гидродинамических особенностей течения расплава по каналам вращающейся литейной формы и разработке новой конструкции литникоеой системы, обладающей

повышенной пропускной способностью и возможностью получения качественных отливок со сложной рельефной поверхностью.

На основе анализа процесса формирования отливок в поле действия центробежных сил, существующих конфигураций элементов литниковых систем и причин их низкой пропускной способности были поставлены следующие задачи исследований:

1. Изучить особенности течения потока в металлоприемнике, характер свободного истечения расплава и его влияние на течение потока в коллекторах различных конфигураций.

2. Разработать теоретические зависимости для расчета основных гидродинамических параметров процесса литья с центрифугированием расплава.

3. Разработать конструкцию литниковой системы с повышенной пропускной способностью для литья с центрифугированием расплава и методику расчета ее элементов.

4. Провести опытно-промышленную апробацию предложенной конструкции литниковой системы при изготовлении фасонных отливок из легкоплавких сплавов методом литья с центрифугированием расплава.

Научная новизна работы.

1. Установлены причины низкой пропускной способности элементов литниковых систем, связанные с деструктивным влиянием центробежной силы в основании металлоприемника, потерей начального динамического напора и тормозящим воздействием стенки коллектора, приводящие к нарушению сплошности и разрыву потока.

2. Показана принципиальная возможность управления движением потока по каналам литниковой системы с учетом естественного течения расплава, обеспечивающая повышенную пропускную способность и формирование напорного режима течения.

3. Получено уравнение, описывающее траекторию свободного истечения потока из металлоприемника в зависимости от скорости вращения формы, объема заливаемого расплава и положения отверстия истечения.

4. Получены зависимости для расчета элементов литниковой системы конфузорного типа, обеспечивающие высокую пропускную способность и напорный режим течения по каналам вращающейся литейной формы.

Практическая значимость работы.

1. Разработана конструкция литниковой системы, включающая металлоприемник конфузорного типа; коллектор, выполненный с учетом свободного истечения потока из металлоприемника; щелевой питатель.

2. Разработаны методики расчета основных гидродинамических параметров и конструктивных элементов литниковой системы конфузорного типа.

3. Предложены рекомендации по использованию литниковой системы конфузорного типа при изготовлении фасонных отливок из легкоплавких сплавов методом литья с центрифугированием расплава.

Личный вклад автора состоит в научной постановке задач исследовакия, проведении экспериментальных исследований гидродинамических особенностей течения потока по каналам литниковых систем, теоретическом и экспериментальном описании характера свободного истечения потока из металлоприемника, в обработке и анализе полученных результатов, формулировании выводов.

Положения, которые составляют основу работы и выносятся на защиту.

1. Принципы конструирования литниковых систем основанные на обеспечении высокой пропускной способности и напорного режима течения расплава по каналам вращающейся литейной формы.

2. Уравнение, описывающее траекторию свободного истечения потока из металлоприемника в зависимости от скорости вращения формы, объема заливаемого расплава и положения отверстия истечения.

3. Методика расчета конструктивных элементов литниковой системы конфузорного типа, учитывающая особенности течения расплава по каналам вращающейся литейной формы.

Апробация работы.

Основные положения настоящей работы доложены и обсуждены на всероссийской НТК «Новые материалы и технологии», г. Москва, 2006; на III международной научно-практической конференции «Информационные технологии в проектировании и производстве изделий машиностроения «ИТМ-2008», г. Казань, 2008; на V международной научно-технической конференция «Автоматизация и энергосбережение машиностроительного и металлургического производств, технология и надёжность машин, приборов и оборудования», г. Вологда, 2009; на V международной научно-практической конференции «Прогрессивные литейные технологии», г.

Москва, 2009; на VIII Всероссийской научно-технической конференции «Вузовская наука — региону», г. Вологда, 2010; на ежегодных научно-технических конференциях ВлГУ, г.Владимир.

Публикации. По теме диссертации получен патент РФ и опубликовано 9 печатных работах в различных журналах, сборниках научных трудов и прочих изданиях, из них 3 научных статьи, рекомендованные ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованных источников. Изложена на 159 страницах машинописного текста, содержит 12 таблиц, 58 рисунков, библиографический список содержит 120 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, определены цель и задачи исследования, приведены основные положения и результаты, вынесенные на защиту.

В первой главе представлен обзор литературных источников и патентной информации в области применения технологии литья с центрифугированием расплава при получении отливок машиностроительного и художественного назначения. В частности, рассмотрены состояние, проблемы и направления развития и применения способа литья с центрифугированием расплава. Приведены особенности формирования отливок и условия течения потока по каналам вращающейся литейной формы. Рассмотрены кинематические и динамические условия формирования отливок, режимы течения потока расплава по каналам литниковой системы. Дана характеристика существующих конструкций литниковых систем и предложена их общая классификация. Особое внимание уделено гидродинамическим особенностям течения расплава по каналам литниковых систем различных конструкций, и их влиянию на пропускную способность литниковой системы и связанное с этим качество отливок.

В результате выполненного анализа литературных данных обоснована актуальность темы и сформулированы цель и задачи исследований.

Во второй главе представлен анализ гидродинамических особенностей течения расплава по каналам вращающейся литейной формы, на основании которого разработана оптимальная конструкция литниковой системы.

Сделано теоретическое обоснование расчета основных гидродинамических параметров процесса литья с центрифугированием расплава. В частности, разработаны зависимости для расчета продолжительности истечения потока (т) из металлоприемника и расхода расплава (<3):

"П...-"-' :

а "7 2 -I

ж -•з1 111

О

VI Ц

! Ж 1 » ( О I

IV

№ ме\

где Рмст

г =

2

(1)

где Кмст - площадь поперечного сечения металлоприемника,

Т' 2

гк — площадь сечения канала, м ;

<Ф:

\1 - коэффициент расхода струи, ¡л = е ■ <р, определяет долю потерь энергии (напора)

Рис. 1. Литниковая система конфузорного типа.

в металлоприемнике на входе в

радиальные каналы; Ннач - начальный металлостатический напор, м.

В результате теоретического анализа основных факторов, влияющих на коэффициент расхода литниковой системы. Установлено, что эффективность работы металлоприемника зависит от коэффициента суммарного сопротивления на входе в радиальный канал, который, в свою очередь, складывается из потерь при повороте из металлоприемника в коллектор, потерь на сужение. При этом, коэффициент расхода можно значительно повысить за счёт совершенствования конфигурации центрального узла I (рис. 1) вращающейся формы. Прежде всего, необходимо отказаться от резкого сужения потока при входе в коллектор, применив в основании приемной полости металлоприемника I систему конфузора 2, с плавным поворотом 3 струи на входе в канал коллектора II.

На гидродинамику течения потока расплава существенно влияет и конфигурация коллектора И, которая может как повысить, так и существенно снизить пропускную способность литниковой системы вцелом. Главная задача любой литниковой системы - подать расплав к полости формирования отливки IV с требуемым расходом и напором. При этом, конструкция литниковой системы должна обеспечивать возможности

(2)

где \¥0 — объем заливаемого расплава, м3.

регулировки указанных параметров. Отклонение русла коллектора от естественного направления движения потока способствует его прижиму к стенке коллектора, повышению трения и, следовательно, торможению. Известно, что многократное изменение направления усиливает эффект торможения. Необоснованно считается, что при литье с центрифугированием расплава напорные характеристики потока можно регулировать только за счет изменения скорости вращения формы, вместе с тем, ошибки при конструировании металлоприемника и центрального коллектора приводят к существенному снижению напора или вообще к безнапорному течению расплава. Увеличение скорости вращения формы в этих условиях приводит к нарушению сплошности и разрыву потока на тонкие струи и браку отливок. При разработке конструкций литниковых систем для литья с центрифугированием расплава необходимо учитывать естественное движение потока. В данной главе проведен теоретический анализ движения потока при истечении из металлоприемника, в результате которого установлено, что характер кривой течения зависит от скорости вращения формы, начальной скорости потока и положения выходного отверстия истечения.

В результате теоретических исследований гидродинамических особенностей течешм расплава была предложена оптимальная конструкция литниковой системы конфузорного типа для получения отливок методом литья с центрифугированием расплава. Литниковая система (рис.1) включает в себя металлоприемник конфузорного типа I, коллектор И, выполненный с учетом кривой свободного истечения потока из металлоприемника, щелевидный питатель III.

Применение данной литниковой системы позволяет устранить проблемы качества заполнения форм при литье с центрифугированием расплава: потерю начального динамического напора, проскальзывание расплава в металлоприемнике, излишнее торможения потока в каналах литниковой системы, и обеспечивает напорный режим течения.

В третьей главе приведена методика экспериментальных исследований и дан анализ достоверности полученных результатов.

Исследования различных конфигураций элементов литниковых систем проводили с использованием метода экспериментального моделирования на холодных жидкостях. Выбор размеров форм для моделирования и моделирующей жидкости основывался на анализе технологических процессов и теории подобия.

Экспериментальное моделирование процесса движения потока в каналах литниковой системы проводили на специально сконструированной установке, включающей вращающийся вокруг вертикальной оси рабочий стол с закрепленными на нем прозрачными моделями форм с изменяющимися конфигурациями элементов литниковых систем, лабораторный строботахометр, заливочное устройство, фотокамеру. Обработку данных производили с помощью программ VirtualDub-MPEG2-Rus 1.5.10, KOMTÏAC-3D VIO, Microsoft Office Excel, MathCad 11 Enterprise Edition.

В ходе эксперимента определяли следующие гидродинамические параметры процесса: расход, коэффициент расхода, линейную скорость потока, число Рейнольдса. Для анализа эффективности работы литниковой системы предложено использовать действительный коэффициент расхода, позволяющий наиболее точно оценивать изменения пропускной способности литниковой системы. Действительный коэффициент расхода (1 представляет собой отношение -5s ( где Qnp _ практический расход

жидкости в канале, Q3M - исходный практический расход жидкости на входе канал.

В результате анализа достоверности полученных результатов исследований, определены доверительные интервалы и установлено, что ошибка опытов составляет не более 5%.

Опытно-промышленные и лабораторные испытания литниковой системы конфузорного типа при изготовлении отливок литьем с центрифугированием расплава были проведены с использованием комплекса литья с центрифугированием расплава. В качестве опытного сплава использовали ЦА4. Литейную форму изготавливали из силиконовой резины горячей вулканизации. Исследования проводили с применением литниковых систем конфузорного и традиционного типов.

В четвертой главе представлены результаты исследований гидродинамических особенностей течения модельной жидкости по каналам вращающейся литейной формы, на основании которого

предложены оптимальные конфигурации элементов литниковой системы и разработана методика ее расчета.

Представлены результаты исследований гидродинамических особенностей течения модельной жидкости в металлоприемниках различных конфигураций. В частности, проведен сравнительный анализ

гидродинамических параметров истечения модельной жидкости из металлоприемников традиционного и конфузорного типов, а также оценка влияния геометрических параметров металлоприемника конфузорного типа на его пропускную способность.

Совершенствование конструкции металлоприемников при литье с центрифугированием расплава направлено на устранение проскальзывания расплава, сохранение начального динамического напора при одновременном сохранении спокойного, без завихрений и заворотов, близкого к ламинарному режима течения потока.

В результате проведенных исследований установлено, что использование металлоприемника конфузорного типа представляется наиболее эффективным в сравнении с металлоприемником литниковой системы традиционного типа, поскольку в данном металлоприемнике полностью устраняется эффект проскальзывания и коэффициент расхода повышается в 1,5- 2 раза и достигает численных значений 0,6-0,9 ед.

Исследования по выявлению оптимальных конструктивных параметров металлоприемника конфузорного типа были проведены при варьировании: угла конусности насадка а; радиуса поворота вертикального канала II; степени сужения Ь = Е)/сЗ; где О-диаметр приемной полости металлоприемника, с1-диаметр вертикального канала. В результате проведенных исследований оптимизированы основные конструктивные параметры металлоприемника, в частности: оптимальный угол конусности насадка а составляет не более 30°; отношение радиуса поворота вертикального канала к его диаметру р = 11/(1 не менее 3,0; оптимальная степень сужения насадка составляет 1,6-3,2.

Выполненный анализ влияния начального динамического напора на основные гидродинамические параметры при движении потока в металлоприемнике конфузорного типа убедительно показал, что варьирование скорости заливки позволяет повысить коэффициент расхода металлоприемника до 0,90-0,95 ед.

По результатам исследований выявлены граничные условия перехода напорного режима течения потока в безнапорный, в частности, разработаны зависимости для определения оптимальной скорости вращения формы и критического объема расплава в металлоприемнике, обеспечивающие гарантированный напорный режим течения потока.

Представлены результаты исследований гидродинамических особенностей течения модельной жидкости на участке литниковой системы коллектор-полость формирования отливки.

Конфигурация коллектора оказывает существенное влияние на пропускную способность литниковой системы. Основным недостатком существующих коллекторов является то, что они не учитывают естественного направления течения расплава, оказывают тормозящее воздействие на поток, что снижает эффект, от использования преимуществ металлоприемника конфузорного типа по условиям заполнения литейных форм.

С целью создания оптимальной конфигурации коллектора, проведены модельные эксперименты по выявлению траектории свободного истечения из металлоприемника для различных начальных условий: положения отверстия истечения, объема заливки (металлоемкости формы), скорости вращения формы. По результатам исследований установлено, что характер кривой течения потока зависит от всех назначенных параметров процесса. При этом, степень закручивания кривой в направлении оси вращения увеличивается при повышении скорости вращения формы, увеличении радиуса удаления, уменьшении объема модельной жидкости. Все полученные экспериментальные кривые представляют собой полином следующего вида:

г = Аф2 + В<р + R, (3)

где г - радиус удаления точки кривой истечения от оси вращения, мм; ф - угол поворота формы за определенный отрезок времени, град; R — радиус поворота вертикального канала (радиус удаления отверстия истечения относительно оси вращения формы), мм; А и В - эмпирические коэффициенты, зависящие от скорости вращения формы, положения отверстия истечения, объема заливаемой модельной жидкости.

Для определения коэффициентов А и В для любых начальных условий процесса провели аппроксимацию всех полученных данных в программе MathCad 11 Enterprise Edition:

A(n,r,v) := interp

rA, daiaNRV, daiaA

l(n,r,v) := interp

rB, daiaNRV, daiaB,

r

4V/J

A (N,R,V) = численное значение коэффициента A; В (N,R,V) = численное значение коэффициента В.

В результате сравнительного анализа экспериментальной и теоретической кривых, а также кривых, представленных в работах других исследователей, установлено, что полученная экспериментальная кривая наиболее точно описывает процесс свободного истечения потока из металлоприемника, поскольку ее расчет учитывает только реальные факторы, влияющие на гидродинамику потока.

Проведены исследования влияния конфигурации оси коллектора на гидродинамику течения потока, при выполнении коллектора по искомой кривой и с отклонениями от нее (рис.2).

1,0

А

ез

1 О'9

а

а.

С

а 0.8

К

0,6

Рис.2. Исследование зависимости коэффициента расхода от конфигурации коллектора: 1 - прямой коллектор; 2 - коллектор, ось которого выполнена с отклонением от кривой свободного истечения потока по ходу вращения формы; 3 - коллектор, ось которого соответствует кривой свободного истечения; 4, 5 -коллектора, оси которых выполнены с отклонением от кривой свободного истечения потока против хода вращения формы.

По результатам представленных данных установлено, что наиболее высокую пропускную способность обеспечивает коллектор, ось которого выполнена по кривой свободного истечения из металлоприемника, отклонение конфигурации коллектора от искомой кривой будет приводить к пропорциональному снижению коэффициента расхода и расхода литниковой системы. При отклонении конфигурации коллектора по ходу вращения формы наблюдается торможение потока набегающей стенкой коллектора, и соответственно при отклонении навстречу вращению формы поток тормозиться убегающей стенкой коллектора.

При исполнении литниковой системы с прямым коллектором коэффициент расхода имеет минимальное значение и по сравнению с коэффициентом расхода при истечении только из металлоприемника

падает на 30-35%, происходит существенное торможение потока о набегающую стенку коллектора и возникновение безнапорного режима течения. Поэтому использование прямого коллектора нецелесообразно.

Проведены исследования влияния положения питателя при варьировании оси коллектора (рис.3), в результате которых установлено, что конфигурация оси коллектора оказывает существенное влияние на пропускную способность питателя и может обеспечивать принудительную подачу потока в определенном направлении, соотносящимся с естественным направлением течения потока в поле действия центробежных сил.

1 2 3 4 5 12 3 4 5 1 2 3 4 5 а) б) в)

Рис. 3. Исследование влияния положения питателя на коэффициент расхода для литниковых систем с коллекторами, оси которых выполнены: а) по кривой свободного истечения потока из металлоприемника; б) с отклонением по ходу вращения формы; в) с отклонением против хода вращения формы ( 1 - металлонриемник; 2 - коллектор; 3 - питатель прямой; 4 - питатель на набегающей стенке; 5 - питатель на убегающей стенке).

Представлены основные принципы конструирования литниковых систем конфузорного типа для литья с центрифугированием расплава и предложена методика расчета ее основных элементов.

При проектировании литниковой системы (рис.4) необходимо использовать металлопр иемшт 1 с оптимальными значениями геометрических параметров. При конструировании коллектора 2 необходимо принять во внимание представленные ранее закономерности, при этом необходимо разграничить рекомендации по конструированию литниковых систем для одногнездных (или малогнездных форм) и многогнездных форм, обеспечивая возможности наиболее выгодного

распределения полостей формирования отливок по объему формы. Конфигурацию оси коллектора 2 необходимо конструировать с учетом кривой свободного истечения потока из металлоприемника, согласно полученному уравнению (3).

При получении небольшого количества отливок наиболее предпочтительным является исполнение коллектора, ось которого несколько отклоняется по ходу вращения формы, и питателей, расположенных на «набегающей» стенке коллектора. Данная литниковая система создаст условия для преимущественного затекания потока в полости формирования отливок без излишнего торможения потока и сопротивления стенок формы, и соответственно с необходимым коэффициентом расхода.

а) б)

Рис.4. Конструкции литниковых систем для одногнездных (а) и многогнездных (б) форм: 1- металлоприемник, 2-коллекггор, 3- кольцевой коллектор, 4- щелевой питатель, 5- полость формирования отливки.

Для многогнездной формы, в случае применения одного центрального коллектора, единственно возможным для наиболее выгодного расположении полостей формирования отливок является расположение питателей на убегающей стенке. При этом необходимо также создать условия преимущественной подачи потока в полости, что представляется возможным при исполнении оси коллектора с небольшим отклонением против хода вращения формы. Для наиболее эффективного распределения расплава в многогнездной форме в дополнение к

центральному коллектору наиболее предпочтительным является применение кольцевого коллектора 3, который представляет собой круглый канал, концентричный с окружностью формы. Для подвода расплава к полости формы 5 используем щелевой питатель 4, который представляет собой узкий канал конической формы, ведущий к тонкому, щелевидному отверстию в стенке полости.

Разработана оригинальная методика расчета литниковой системы конфузорного типа, обеспечивающая высокую пропускную способность и гарантированный напорный режим течения по каналам литниковой системы.

В пятой главе представлены результаты лабораторных и опытно-промышленных испытаний'литниковой системы конфузорного типа при изготовлении отливок с выраженной рельефной поверхностью, различной толщиной стенок и мелкими элементами из сплава ЦА4 и цинка марок ЦО, Ц1 способом литья с центрифугированием расплава (рис.5).

В результате проведенных лабораторных испытаний конструкций литниковых систем установлено, что:

Литниковая система конфузорного типа обеспечивает необходимые условия заполнения полости формы и позволяет получать отливки с различной толщиной стенок, рельефом, мелкими элементами и надписями без дефектов. Литниковая система с традиционным цилиндрическим металлоприемником не обеспечивает получение качественных отливок, отмечены такие дефекты: недолив, неспай, газовоздушная пористость.

Предложенная конструкция литниковой системы конфузорного типа прошла успешные опытно-промышленные испытания на ЗАО «Интерсильверлайн» при изготовлении партии отливок фурнитуры из цинка марок ЦО, Ц1 на установке для литья с центрифугированием расплава с вертикальной осью вращения формы фирмы ОРОЕЬ. Внедрение новой конструкции литниковой системы обеспечит экономический эффект в условиях ЗАО «Интерсильверлайн» в размере 20000 рублей на тонну годного литья за счет снижения объема брака и увеличения выхода годного литья при изготовлении отливок и связанного с этим снижения энергетических и материальных затрат.

На литейном участке предприятия ООО «МГЖ» были проведены испытания литниковой системы конфузорного типа при изготовлении отливок художественного назначения. В качестве материала литейной формы использовали кремний органическую резину горячей вулканиза-

Рис. 5. Литейные одногнездкая (а) и многогнездная (б) формы с использованием литниковой системы конфузорного типа.

ции. Испытания проводили на установке литья с центрифугированием расплава модели ТЕКСАБТЕЯ 100-О в сравнении с литейной формой с применением литниковой системы, рекомендованной фирмой Тексаз!:, включающей цилиндрический металлоттриемник с зумпфом, кольцевой коллектор, соединенный с металлоприемником посредством радиальных каналов, щелевые питатели. Результаты опытно-промышленных испытаний позволили провести сравнительную оценку технико-экономических показателей при изготовлении отливок с использованием литниковой системы, рекомендованной фирмой Тексая! (КИМ 50-70%; доля брака 20-25%) и литниковой системы конфузорного типа (КИМ 6580%; доля брака 3-5%).

Таким образом, применение литниковой системы конфузорного типа при изготовлении фасонных отливок художественного назначения позволяет уменьшить себестоимость продукции на 10-15% за счёт увеличения коэффициента использования металла, а также сокращения брака отливок по недоливу и неспаю, газовоздушным раковинам.

Основные результаты и выводы по работе:

1. Дана оценка эффективности работы литниковых систем и их классификация применительно к способу литья с центрифугированием расплава на установках с вертикальной осью вращения форм. Предложено использовать действительный коэффициент расхода для оценки работы литниковых систем.

2. Установлены причины низкой пропускной способности элементов литниковых систем, связанные с деструктивным влиянием центробежной силы в основании металлоприемника, потерей начального динамического напора, и тормозящим воздействием стенки коллектора, приводящим к нарушению сплошности и разрыву потока.

3. Предложена конфигурация металлоприемника конфузорного типа, обеспечивающая повышение пропускной способности в 1,5-2,0 раза с коэффициентом расхода 0,6-0,9 , включающая приемную полость диаметром D сужающуюся посредством насадка конфузорного типа с углом конусности а не более 30° в вертикальный канал диаметром d, плавно переходящий в горизонтальный с радиусом перехода R, при этом отношение радиуса поворота вертикального канала к его диаметру р = R/d не менее 3,0; оптимальная степень сужения насадка h=D/d = 1,6 - 3,2.

4. Изучено влияние начального динамического напора на основные гидродинамические параметры движения потока в металлоприемнике конфузорного типа, в результате которого установлено, что увеличение скорости заливки позволяет повысить коэффициент расхода металлоприемника до 0,90-0,95 ед.

5. Выявлена траектория свободного истечения потока из металлоприемника, представляющая собой полином вида: г = А<рг + Btp + R, где г - радиус удаления точки кривой от оси вращения, мм; ср - угол поворота формы за определенный отрезок времени, град; R - положение отверстия истечения, мм; А и В — эмпирические коэффициенты, зависящие от числа оборотов формы, положения отверстия истечения и объема заливаемого расплава.

6. Показано, что наиболее высокую пропускную способность с коэффициентом расхода 0,75-0,95 ед. обеспечивает коллектор, ось которого выполнена по кривой свободного истечения из металлоприемника и установлено, что конфигурация оси коллектора оказывает существенное влияние на пропускную способность питателя и

может обеспечивать принудительную подачу потока в определенном направлении, соотносящимся с естественным направлением течения в поле действия центробежных сил.

7. Установлены условия формирования напорного режима течения потока по каналам литниковой системы конфузорного типа, разработаны методики расчета основных гидродинамических параметров процесса и конструктивных элементов литниковой системы.

8. Результаты опытно-промышленных испытаний позволили установить преимущества литниковой системы конфузорного типа при изготовлении отливок высокого качества со сложной рельефной поверхностью во вращающихся литейных формах с пониженной с 20-25 % до 3-5% долей брака с практически полным исключением дефектов по. недоливу, неспаю, газовоздушным раковинам.

Основные результаты работы представлены в следующих публикациях:

1. Кении, В.А. Исследование гидродинамических параметров процесса литья с центрифугированием расплава / В.А. Кечин, В.Н. Шаршин, Е.В. Сухорукова // Новые материалы и технологии - НМТ-2006: Материалы всерос. науч.-техн. конф. В 3 т. Т1 — Москва: Изд-во ИЦ МАТИ, 2006.-с. 34-35.

2. Шаршин, В.Н. Классификация и особенности расчета литниковых систем при литье с центрифугированием расплава / В.Н. Шаршин [и др.] // Литейщик России. - 2007. - №7. - С. 29-32.

3. Сухорукова, Е.В. Повышение качества отливок на основе моделирования гидродинамических процессов при литье с центрифугированием расплава / Е.В. Сухорукова, В.А. Кечин, В.Н. Шаршин // Информационные технологии в проектировании и производстве изделий машиностроения «ИТМ-2008»: Материалы III междунар. науч.-практ. конф. - Казань: Изд-во ЗАО «Новое знание», 2008,- с. 152-157.

4. Шаршин, В.Н. Особенности конструирования литниковых систем при литье с центрифугированием расплава / В.Н. Шаршин [и др.]// Литейщик России. - 2008. - №7. - С. 50-54.

5. Сухорукова, Е.В. Разработка оптимизированной конструкции литниковой системы для установок литья с центрифугированием расплава / Е.В. Сухорукова // Автоматизация и энергосбережение машиностроительного и металлургического производств, технология и

надёжность машин, приборов и оборудования: Материалы пятой междунар. науч.-техн. конф. Т.2. - Вологда: Изд-во ВоГТУ, 2009 -с.167-169.

6. Сухорукова, Е.В. Совершенствование конфигураций литниковых систем при литье с центрифугированием расплава / Е.В. Сухорукова, В.Н. Шаршин, В.А. Кечин, // Прогрессивные литейные технологии: Труды V междунар. науч.-практ. конф. - Москва: Изд-во «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Лаборатория рекламы и печати, 2009. - с.230-231.

7. Сухорукова, Е.В. Определение оптимального соотношения параметров элементов литниковой системы для литья с центрифугированием расплава / Е.В. Сухорукова, П.В. Тимошин // Вузовская наука — региону: Материалы восьмой всерос. науч.-техн. конф. В 2-х т. Т. 1 — Вологда: Изд-во ВоГТУ, 2010. - с.282-284.

8. Шаршин, В.Н. Совершенствование конфигурации металлоприемника при литье с центрифугированием расплава / / В.Н. Шаршин [и др.] // Известия вузов. Цветная металлургия. -2011. - № 3 (принята к опубликованию).

9. Sharshin V. N., Improvement of Configuration of a Metal Reservoir for Casting with Centrifugation of the Melt / V. N. Sharshin V. A. Kechin, E. V. Sukhorukova, and D. V. Sukhorukov // Russian Journal of Non_Ferrous Metals, 2011, Vol. 52, No. 3, pp. 223-226 (принята к опубликованию).

10. Пат. 2402403 Российская Федерация, МПК В 22 С 9/08, В 22 D 13/10. Металлоприемник для центробежного литья с вертикальной осью вращения / В.Н. Шаршин [и др.]; заявитель и патентообладатель Е.В. Сухорукова; № 2008150936/02; заявл. 22.12.2008; опубл. 27.10.2010, Бюл. №30.-6 е.: ил.

Подписано в печать 19.05.11. Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 1,16. Тираж 100 экз.

Заказ //^ -¿О//* Издательство Владимирского государственног о университета. 600000, Владимир, ул. Горького, 87.

Введение.

1. Современное состояние и проблемы развития литья с центрифугированием расплава.

1.1. Современное состояние и перспективные направления применения способа литья с центрифугированием расплава.

1.2. Особенности формирования отливок в поле действия центробежных сил.

1.3. Анализ условий течения расплава по каналам вращающейся литейной формы.

1.3.1. Анализ кинематических и динамических условий течения расплава.Л.

1.3.2. Виды и режимы течения.

1.4. Характеристика литниковых систем и особенности их * проектирования.

1.4.1. Классификация и анализ литниковых систем для литья с центрифугированием расплава.

1.4.2. Анализ причин низкой пропускной способности литниковых систем.

Выводы и постановка задач исследований.

2. Гидродинамические особенности течения расплава по каналам литниковой системы и разработка ее оптимальной конструкции.

2.1. Разработка теоретических зависимостей для расчета основных гидродинамических параметров процесса литья с центрифугированием расплава.

2.2. Анализ условий свободного истечения расплава из металлоприемника.

2.3. Разработка конфигураций элементов литниковой системы.

Выводы.

3. Методика исследований.

3.1. Анализ параметров моделирования с использованием теории подобия.

3.2. Разработка методики исследований гидродинамических особенностей течения модельной жидкости . по каналам вращающейся литейной формы.'.'.■.

3.3. Разработка методики лабораторных и опытно-промышленных испытащй литниковой системьг конфузорного типа.

3.4. Обработка и анализ достоверности результатов исследований.

Выводы.

4. Исследование гидродинамических особенностей течения, модельной; жидкости по каналам вращающейся литейной формы.:.

4.1. Исследование гидродинамических особенностей течения модельной жидкости в металлоприемниках различных конфигураций

4.1.1. Сравнительный^ анализ гидродинамических особенностей истечения модельной жидкости из металлоприемников традиционного и конфузорного типов.:.

4.1.2. Исследование влияния основных конструктивных параметров металлоприемника конфузорного типа на гидродинамические особенности течения модельной жидкости.

4.1.3. Исследование влияния скорости вращения и; заливки формы на гидродинамические . особенности течения модельной жидкости в металлоприемнике конфузорного типа.

4.2. Исследование гидродинамических особенностей течения модельной жидкости на участке литниковой системы коллектор-полость формирования отливки.

4.2.1. Исследование свободного истечения модельной жидкости из металлоприемника и описание конфигурации потока.

4.2.2. Исследование влияния конфигурации коллектора на гидродинамические особенности течения модельной жидкости.

4.2.3. Исследование гидродинамических особенностей истечения модельной жидкости из питателей при различных положениях отливки в форме.Л.

4.3. Принципы конструирования литниковой системы конфузорного типа и разработка методики ее расчета.

Выводы.

5. Опытно-промышленные и лабораторные испытания литниковой системы конфузорного типа при изготовлении отливок литьем с центрифугированием расплава.

Технология литья с центрифугированием расплава на установках с вертикальной осью вращения позволяет получать самые разнообразные отливки высокого качества. Современное оборудование в сочетании с компьютерными технологиями изготовления трехмерных моделей, использование фотополимерных моделей при изготовлении литейной формы, применение в качестве материала формы силиконовой или силаксановой резины позволяют значительно сократить время от проектирования до готовой отливки. Это позволяет использовать данный способ литья в технологии быстрого прототипирования для изготовления моделей из легкоплавких сплавов, для точного литья и изделий художественного назначения небольшой серийности.

Между' тем, метод литья с центрифугированием расплава пока не находит широкого применения в промышленности. Это связано с тем, что гидродинамические особенности течения расплава по каналам вращающейся литейной формы до конца не исследованы. В связи с этим возникают трудности при разработке технологии литья и проблемы с качеством отливок: вращающиеся формы заполняются хуже, чем неподвижные, отливки получаются с многочисленными поверхностными дефектами, неслитинами и складками оксидных плен. Основные причины низкой пропускной способности литниковых систем, обусловлены потерей динамического напора расплава при повороте потока в горизонтальную плоскость на установках с вертикальной осью вращения форм и проскальзыванием расплава в металлоприемнике мимо устьев коллекторов. Кроме того, в большинстве случаев, конфигурации отдельных элементов литниковых каналов (коллекторов) также не совершенны, поскольку выполняются произвольно, без учета гидродинамических особенностей течения расплава. Применение таких коллекторов приводит к излишнему торможению, нарушению сплошности и утонению потока, и, как следствие, к браку отливок. Указанные проблемы сдерживают применение литья с центрифугированием расплава в промышленности несмотря на известные преимущества данного метода.

Таким образом, задача совершенствования конструкций литниковых систем при производстве фасонных отливок на установках центробежного литья с вертикальной осью вращения является особенно актуальной.

Цель работы заключается в изучении гидродинамических особенностей течения расплава по каналам вращающейся литейной формы и разработке новой конструкции литниковой системы, обладающей повышенной пропускной способностью и возможностью получения качественных отливок со сложной рельефной поверхностью.

Научная новизна работы

1. Установлены причины низкой пропускной способности элементов литниковых систем, связанные с деструктивным влиянием центробежной силы в основании металлоприемника, потерей начального динамического напора и тормозящим воздействием стенки коллектора, приводящие к нарушению сплошности и разрыву потока.

2. Показана принципиальная возможность управления движением потока по каналам литниковой системы с учетом естественного течения расплава, обеспечивающая повышенную пропускную способность и формирование напорного режима течения.

3. Получено уравнение, описывающее траекторию свободного истечения потока из металлоприемника в зависимости от скорости вращения формы, объема заливаемого расплава и положения отверстия истечения.

4. Получены зависимости для расчета элементов литниковой системы конфузорного типа, обеспечивающие высокую пропускную способность и напорный режим течения по каналам вращающейся литейной формы.

Практическая значимость работы.

1. Разработана конструкция литниковой системы, включающая металлоприемник конфузорного типа; коллектор, выполненный с учетом свободного истечения^ потока из металлоприемника; щелевой питатель.

2. Разработаны методики расчета основных гидродинамических параметров и конструктивных элементов литниковой системы конфузорного типа.

3. Предложены.рекомендации по использованию литниковой системы конфузорного типа при изготовлении фасонных отливок из легкоплавких сплавов методом литья с центрифугированием расплава.

Положения, которые составляют основу работы и выносятся на защиту.

1. Принципы конструирования литниковых систем основанные на обеспечении высокой пропускной способности и напорного режима течения расплава по каналам вращающейся литейной формы.

2. Уравнение, описывающее траекторию свободного истечения потока из металлоприемника в зависимости от скорости вращения формы, объема заливаемого расплава и положения отверстия истечения.

3. Методика расчета конструктивных элементов литниковой системы конфузорного типа, учитывающая особенности течения расплава по каналам вращающейся литейной формы.

Апробация работы.

Основные положения настоящей работы доложены и обсуждены на всероссийской НТК «Новые материалы и технологии», г. Москва, 2006; на III международной научно-практической конференции «Информационные технологии в проектировании и производстве изделий машиностроения

ИТМ-2008», г. Казань, 2008; на V международной научно-технической конференция «Автоматизация и энергосбережение машиностроительного и металлургического производств, технология и надёжность машин, приборов и оборудования», г. Вологда, 2009; на V международной научно-практической конференции «Прогрессивные литейные технологии», г. Москва, 2009; на VIII Всероссийской научно-технической конференции «Вузовская наука — региону», г. Вологда, 2010; на ежегодных научно-технических конференциях ВлГУ, г. Владимир.

Публикации. По теме диссертации получен патент РФ и опубликовано 9 печатных работ в различных журналах, сборниках научных трудов и прочих изданиях, из них 3 научных статьи, рекомендованные ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованных источников. Изложена на 159 страницах машинописного текста, содержит 12 таблиц, 58 рисунков. Библиографический список содержит 120 наименований.

Основные результаты и выводы по работе:

1. Дана оценка эффективности работы литниковых систем и их классификация применительно к способу литья с центрифугированием расплава на установках с вертикальной осью вращения форм. Предложено использовать действительный коэффициент расхода для оценки работы » литниковых систем.

2. Установлены причины низкой пропускной способности элементов литниковых систем, связанные с деструктивным влиянием центробежной силы в основании металлоприемника, потерей начального динамического . напора, и тормозящим воздействием стенки коллектора, приводящим к нарушению сплошности и разрыву потока.

3. Предложена конфигурация металлоприемника конфузорного типа, обеспечивающая повышение пропускной способности в 1,5-2,0 раза с коэффициентом расхода 0,6-0,9 , включающая приемную полость диаметром Б сужающуюся посредством насадка конфузорного типа с углом конусности а не более 30° в вертикальный канал диаметром^ <1, плавно переходящий в горизонтальный с радиусом перехода Я, при этом отношение радиуса поворота вертикального канала к его диаметру р = КУс! не менее 3,0; , оптимальная степень сужения насадка Ь=0/с1 =1,6-3,2.

4. Изучено влияние начального динамического напора на основные гидродинамические параметры движения потока в металлоприемнике конфузорного типа, в результате которого установлено, что увеличение скорости заливки позволяет повысить коэффициент расхода металлоприемника до 0,90-0,95 ед.

5. Выявлена траектория свободного истечения потока из металлоприемника, представляющая собой полином вида: г = А(р2 + Вер + 7?, где г - радиус удаления точки кривой от оси вращения, мм; ф - угол поворота формы за определенный отрезок времени, град; Я - положение отверстия истечения, мм; А и В - эмпирические коэффициенты, зависящие от числа оборотов формы, положения отверстия истечения и объема -заливаемого расплава.

6. Показано, что наиболее высокую пропускную способность с коэффициентом расхода 0,75-0,95 ед. обеспечивает коллектор, ось которого выполнена по кривой свободного истечения из металлоприемника и установлено, что конфигурация оси коллектора оказывает существенное влияние на пропускную способность питателя и может обеспечивать принудительную подачу потока в определенном направлении, соотносящимся с естественным направлением течения в поле действия центробежных сил.

7. Установлены условия формирования напорного режима течения потока по каналам литниковой системы конфузорного типа, разработаны методики расчета основных гидродинамических параметров процесса и конструктивных элементов литниковой системы.

8. Результаты опытно-промышленных испытаний позволили установить преимущества литниковой системы конфузорного типа при изготовлении отливок высокого качества £0 сложной рельефной поверхностью во вращающихся литейных формах с пониженной с 20-25 % до 3-5% долей брака с практически полным исключением дефектов по -недоливу, неспаю, газовоздушным раковинам.

1. Юдин С.Б. Центробежное литьё / С.Б. Юдин, С.Е. Розенфельд, М.М. ^

2. Левин. М.: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1962. — 360 с.

3. Байков, АИ. Центробежное литье / А.И. Байков.-М.:Машгиз, 1956г. 152с.

4. Кузьмин. Б.А. Технология металлов и конструкционные материалы:

5. Учебник для машиностроительных техникумов/ Б.А. Кузьмин и др.; под ред. Б.А. Кузьмин. М.: Машиностроение, 1981.-351 с.

6. Чудаков, Е.А. Машиностроение. Энциклопедический справочник. Том 6./

7. Е.А. Чудаков и др.. М.: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1947. — 548 с.

8. Осинский, В.И. Особенности производства сложнопрофильных заготовокцентробежным литьем / В.И. Осинский // Литейное производство. — . 1988.-№4г.-С. 13-15.

9. Гини, Э.Ч. Технология литейного производства: Специальные виды литья:учебник для студ. высш. учеб. заведений / Э.Ч. Гини, A.M. Зарубин, В.А. Рыбкин; под ред. В.А. Рыбкина. — 2-е изд., стер. — М.: Издательский центр «Академия», 2007. — 352 с.

10. Морозов, В.В. Использование моделей, полученных методом лазернойстереолитографии, в технологии Tekcast /В.В. Морозов, А.Ю. Куцая // Литейное производство. -2005. №9. - С. 36-37.

11. Джером А. Гонисберг Принципы центробежного литья в резиновые формы / Джером А. Гонисберг, Маршал Л.Рич. New Rochelle, NY : Tecast Industries, inc. - 199,6.- 235 c.

12. Дудников, И.А. Технология изготовления литых художественныхизделий: Учеб.пособие/ И.А. Дудников, Н.Л. Кутовой, В.Н. Фомин. -Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 2001. 97с.

13. Гини, Э.Ч. Специальные технологии литья: учебник для вузов/ Э.Ч.Гини,

14. A.M. Зарубин, В.А. Рыбкин.- М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010.-367 с.1.. Харрис, 'М.М. Оборудование для центробежного литья компании

15. Centrifugal Casting Machine/ М.М. Харрис, С. Вэй// Литейное производство. 2007. - № 1. — С. 14-15.

16. Васильев, В.А. Плавильно-литейные установки для изготовленияхудожественных и ювелирных изделий./ В.А. Васильев, Н.В. Васильев // Литейщик России. 2003. - №4. — С. 35-41.

17. Серебряков, С.П. Развитие • центробежного литья точных отливок:'

18. Учебное пособие/ С.П. Серебряков. Ярославль: ЯПИ, 1986. - 80 с.

19. Филинков, М.Д. Получение точных отливок специальными методами:

20. Учебное пособие/ М.Д. Филинков, Л.М. Савиных, В.И. Дудоров. — Курган: Изд-во Курганского гос.ун-та, 1999. 124 с.

21. П.Мирзоян, Г.С. Центробежное литье в промышленности России/ Г. С. Мирзоян. // Литейное производство. 2007. - № 1. - С. 2-8.

22. Мирзоян, Г.С. Распределение и удаление неметаллических включенийпри центробежном литье/ Г.С. Мирзоян, Е.К. Иванько // Литейное производство. -1995. №10г. - С. 26-27.

23. Тиняков, В.Г. Опыт ГНЦ «ЦНИИТМАШ» в изготовлениицентробежнолитых фасонных заготовок/ В.Г. Тиняков, П.В. Семенов, Н.С. Гущин.// Литейное производство. -2009. №9. - С. 2730.

24. Ефимов, В.А. Специальные способы литья: Справочник/ В.А. Ефимови др.; Под общ. ред. В.А. Ефимова.- М.: Машиностроение, 1991. р 436 с.

25. Рубцов, H.H. Технология литейного производства. Специальные видылитья/ H.H. Рубцов. М.: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1955. -362 с.

26. Евстигнеев, А.И. Специальные виды литья. Расчет технологическихпараметров кокильного и центробежного литья: Уч.пос./ Евстигнеев, А.И.и др..- Комсомольск-на-Амуре: Комсомольский-на-Амуре гос.техн.ун-т, 1996. 74 с.

27. Соколов,- В.И. Центрифугирование/ В.И. Соколов. —М.: издательство1. Химия, 1976. 408 с.

28. Юдин, С.Б. О некоторых особенностях кристаллизации центробежныхотливок/ С. Б. Юдин, С. Е. Розенфельд// Литейное производство. — 1959.-№6.-С. 40-41.

29. Корчмит, A.B. Дефекты отливок при центробежном литье оловянистыхбронз/ A.B. Корчмит, Ю.П. Егоров //Известия ВУЗов. Цветная металлургия. 2005. - № 3. - С. 42-44.

30. Серебряков, С.П. Развитие механических методов воздействия наструктурообразование отливок/ С.П. Серебряков, М.М. Латышев, Б.Ю. Яковлев // Литейное производство. -2004. №7. - С. 12-15.

31. Внук, М. Влияние внешних сил на движение и распределение твердыхчастиц в двухфазной суспензии/ М. Внук, И. Собчак // Процессы литья.- 1997.-№4.-С. 78-82.

32. Иванъко, Е.К. К вопросу об удалении эндогенных неметаллических включений при центробежном литье/ Е.К. Иванько // Литейное * производство. 2007. - № 1. - С. 28-29.

33. Мирзоян, Г.С. Распределение и удаление неметаллических включенийпри центробежном литье/ Г.С. Мирзоян, Е.К. Иванько // Литейное производство. -1995. №10г. - С. 26-27.

34. Иванько, Е.К. О динамике всплытия неметаллических включений в расплаве при центробежном литье/ Е.К. Иванько // Литейное производство. -2011. №1г. - С. 24-27.

35. Миляев, А.Ф. Литейное производство: Учеб. пособие/ А.Ф. Миляев.

36. Магнитогорск: магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, 2005. 203с.

37. Константинов, JI.C. Центрббежная отливка фасонных деталей/ Л.С. ~

38. Константинов, Юй Чуань-Цзинь //Литейное производство. 1962. -№5. - С. 5-7.

39. Константинов, U.C. Факторы центробежной заливки форм фасонныхдеталей/ Л.С. Константинов и др.// Литейное производство. 1975 г - №2. -с.24-25.

40. ЪА. Константинов, JI.C. Газовые явления при центробежном литье и вызываемые ими дефекты отливок/ JI.C. Константинов// Литейное производство. 1959. - №6. - С. 32-35.

41. Ramos, I. Spin-casting, venting, metal flow and türbulence / I. Ramos. New

42. Rochelle, NY : Tecast Industries, inc. — 1996.- 167c.

43. Ким, Г.П. Заполняемость форм при центрифугировании / Г.П. Ким //

44. Литейное производство. 1998. - № 4. - С. 25-26.

45. Жуковский, Н.Е. Теоретическая механика. Издание 2-ое/ Жуковский

46. Н.Е. М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1952. -812 с.

47. Лошкарев, Б.И. К вопросу об основах центробежного литья/ Б.И. Лошкарев // Литейное производство. — 1959. № 6. - С. 27-32.

48. Иванько, Е.К. К вопросу о теоретических основах центробежного литья/

49. Е.К. Иванько // Литейное производство. —2010. №2г. - С. 37-40.

50. Васильев, В.А. Особенности заполнения литейной формы прицентробежном литье / В.А. Васильев, В.В. Морозов // Литейное производство. -1999. №8. - С. 22-25.

51. Сварика, A.A. Вопросы теории центробежного литья/ A.A. Сварика //

52. Литейное производство. -1963. №5. - С. 28-31.

53. Кислицин, А.К. Гидравлика. Учебник для ВУЗов/ А.К. Кислицин. М.:1. Наука, 1976. 265с.

54. Емцев, Б.Т. Техническая гидромеханика/ Б.Т. Емцев. М.:

55. Машиностроение, 1978. 463с.

56. Подвиз, Л.Г. Сборник задач по машиностроительной гидравлике. 4-еиздание, переработанное/ Л.Г. Подвиз, И.И. Куколевский. М.: Машиностроение, 1981. - 464 с.

57. Кузеев, И.Р. Конструирование центробежных насосов/ И.Р. Кузеев, Р.Б.

58. Тукаева, О.Б. Авдеева.-Уфа: УГНТУ, 2001.-122 с.

59. Яблонский, A.A. Курс теоретической механики. Учебник для вузов /

60. A.A. Яблонский, В.М. Никифорова.- М.: Высшая школа, 1984.- 343с.

61. Башта, Т.М. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: учебник длямашиностроительных вузов/ Т.М. Башта. и др.. 2 изд., перераб. -М.: Машиностроение, 1982.-е. 423.

62. Чистяков, B.B. Теория заполнения форм/ В.В. Чистяков и др.; под общ.ред. В. В. Чистякова. М.: Машиностроение, 1995.- 192 с.

63. Галдин, ELM. Литниковые системы для отливок из легких сплавов / Н.М.

64. Галдин М.: Машиностроение, 1978.—198 с.

65. Гуляев, Б.Б. Теория литейных процессов. Учебное пособие для вузов /

66. Б.Б. Гуляев Л.: Машиностроение, 1976. - 216 с.

67. Голол, В.М. Теория литейной формы. Механика и теплофизика: Учеб.пособие/ В.М. Голол, O.A. Корнюшкин. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2001.-108 с.

68. Галдин, Н.М. Литниковые системы и прибыли для фасонных отливок/

69. Н.М. Галдин и др.; под общ. ред. В. В. Чистякова. М.: Машиностроение, 1992. -256 с.

70. Рабинович, Б.В. Введение в литейную гидравлику/ Б.В. Рабинович. — М.:

71. Машиностроение, 1966.-423 с.

72. Иванько, Е.К. Режим движения расплава в форме при центробежномлитье/ Е.К. Иванько // Литейное производство. -2009. №10г. - С. 36-38.

73. Иванько, Е.К. Гидродинамическое состояние расплава при .центробежном литье/ Е.К. Иванько // Литейное производство. -2008. -№Ю.-С. 4-8

74. Леушин, И.О. О возможностях повышения эффективности работы литниковых систем/ И.О. Леушин, A.C. Романов // Литейщик России. -2010.- №11. -С. 45-47.

75. Чистяков, В.В. Методы подобия и размерностей в литейной гидравлике

76. В.В.Чистяков.- М.: Машиностроение, 1990. 224 с.

77. A.c. 1323217 СССР, МКИ В 22 С 9/08. Литниковая система дляцентробежного., литья с вертикальной' осью вращения / И.Д. Голованов (СССР).-№ 3862204/31-02; заявл.04.03.85; опубл. 15.07.87, Бюл.№ 26.-3с.:ил.

78. A.c. 1650338 СССР, МКИ В 22 D 13/10. Литниковая система дляцентробежного литья / Г.В. Шишкин и др. (СССР). № 4422097/02; заявл. 08.02.88; опубл. 23.05.91, Бюл. № 19. - 2 е.: ил.

79. A.c. 850268 СССР, МКИ В 22 С 9/08. Литниковая система дляцентробежного литья с вертикальной осью вращения / С.П.

80. Серебряков, B.B. Чистяков (СССР). 2767664/22-02; заявл. 17.05.79; опубл. 30.07.81, Бюл. №28. - 3 е.: ил.

81. Черепанов, В.Н. Особенности технологии центробежного литьяфасонных отливок / В.Н. Черепанов, С.И. Головской // Литейное производство. -1977. №10. - С. 24-25.

82. Серебряков, С.П. Моделирование центробежной заливки форм/ С.П.

83. Серебряков, В.В. Чистяков, А.И. Круглов // Литейное производство. -1978. №6. -С. 27-28.

84. A.c. 755417 СССР, МКИ В 22 D 13/04. Устройство для центробежного 'литья / Ю.П. Поручиков (СССР). № 2649958/22-02; заявл 31.07.78; опубл. 15.08.80, Бюл №30. - 3 е.: ил.

85. Пат. 2274514 Российская Федерация, МПК В 22 D 13/06. Устройстводля центробежного литья / Зандор КЗЕР (DE); заявитель и патентообладатель Зандор КЗЕР (DE). № 2003103293/02; заявл. 05.07.2001; опубл. 20.04.2006, Бюл. №.-13 е.: ил.

86. Братухин, А.Г. Производство фасонных отливок из титановыхсплавов/А.Г. Братухин и др.. М.:ВИЛС, 1998. - 292 с.

87. Голованов, И.Д. Моделирование течения титановых сплавов влитниковых системах при центробежном литье./ И.Д. ГоловановЛ

88. Литейное производство. 1988. - №4. - С. 16-18.

89. A.c. 203842 СССР, МКИ В 22 D. Металлоприемник для отливки деталейна центробежной машине / И.Д. Голованов (СССР). № 1057892/222; заявл. 21.11.1966; опубл. 09.10.1967, Бюл. № 21. -2 е.: ил.

90. Пат. 2058849 Российская федерация, МПК В22С 9/08, B22D 13/04.

91. A.c. 969445 СССР, МКИ В 22 D 13/10. Металлоприемник для ,центробежного литья / С.С. Шомовский, В.И. Тонценко (СССР). № 3279323/22-02; Заявл. 23.04.81; опубл. 30.10.82, Бюл. № 40. -3 е.: ил.

92. Широкое, Е.В. К вопросу о конструировании рациональной литниковойсистемы при литье с центрифугированием расплава/ Е.В. Широков // Ползуновский альманах. -2004. №4. - С. 125-127.

93. A.c. 606681 СССР, МКИ В 22 D 13/04. Устройство для центробежного 'литья / С.С. Шомовский, А.И. Рыжиков (СССР). № 2422105/22-02; Заявл. 22.11.76; опубл. 15.05.78, Бюл № 18. — 2 е.: ил.

94. A.c. 772697 СССР, МКИ В 22 D 13/10. Коллектор литниковой системыцентробежного литья / Ю.П. Поручиков и др. (СССР). заявл 29.11.78; опубл. 23.10.80, Бюл.№39. - 3 е.: ил.

95. Широкое, Е.В. Исследование и разработка литниковых систем дляполучения отливок при литье центрифугированием: автореф. дис. . канд. техн. наук / Широков Евгений Владимирович. Новокузнецк, 2006. - 20 с.

96. Осинский, В.И. Исследование процесса формирования мелких (вес 1-50гр) сложнопрофильных отливок в поле центробежных сил: автореф. дис. . канд. техн. наук / Осинский В.И. М., 1974. - 25 с.

97. A.c. 697249 СССР, МКИ В 22 D 13/04. Устройство для центробежноголитья / С.С. Шомовский, А.И. Рыжиков.(СССР). заявл 03.03.78; опубл. 15.11.79, Бюл.42. - 2 е.: ил.

98. Пат. 2109596 Российская федерация, МПК В22С 13/06. Установка дляцентробежной заливки литейных форм / А.Ю. Никитин; заявитель и патентообладатель А.Ю. Никитин. № 96123443/02; Заявл.0612.1996, опубл. 27.04.1998, Бюл. №. 4 е.: ил.

99. B.В. Черепанов (СССР). заявл.11.04.75; опубл.25.12.76, Бюл.№ 472 с.: ил.

100. A.c. 1419797 СССР, МКИ В 22 D 13/02. Литниковая система дляцентробежного литья плоских фасонных отливок / С.Б. Юдин и др. (СССР). заяв. 19.11.86; опубл. 30.08.88, Бюл.№ 32. -4 е.: ил.

101. A.c. 980942 СССР, МКИ! В 22 D 13/06. Установка для центробежноголитья / Ю.И. Чистов и др. (СССР). № 3295977/22-02; заявл. 03.06.81; опубл. 15.12.82, Бюл. № 46; — 4: с:: ил. . :

102. A.c. 516462 СССР, МКИ; В 22 D 13/10; Литниковая система дляцентробежного литья фасонных деталей / Л.С. Константинов и др. , (СССР). -№ 2037677/22-2; заявл. 28.06.74; опубл. 05.06.76, Бюл. №21. -6 с.: ил.

103. Серебряков, С.П. Особенности центробежного литья с вертикальнойосью вращения;/ С. П- Серебряков; Я. В. Фролов; Б. В. Фокин// Литейное производство:-2007.-№1. —С. 18-10.

104. A.c. 663479 СССР, МКИ В 22 D 13/10. Литниковая система дляцентробежного литья фасонных; отливок / A.B. Коржицкий и др. (СССР). -№ 2565532/22-02; заявл. 05.01.78; опубл. 25.05.79, Бюл №19. -3 е.: ил.

105. A.c. 1003996л СССР, МКИ В 22 С 9/08. Литниковая система дляцентробежного фасонного литья с вертикальной осью вращения /

106. C.П. Серебряков, В.В. Чистяков (СССР). № 3249442/22-02; заявл. 25.02.81; опубл. 15.03.83, Бюл. №10. - 2 е.: ил.

107. A.c. 350579 СССР, МКИ В 22 D 13/04. Устройство для центробежноголитья заготовок / Л.С. Константинов, Ю.П. Куракин^ В;И. Осинский (СССР): № 1457007/22т2; заявл. 01.07.1970; опубл. 13.09.1972, Бюл. * № 27.-2 с.: ил. .

108. Афанасьев, Г.Н. Расчет трубопроводов, * подбор и определениеэксплуатационных показателей центробежных насосов: Учебное пособие/ Г.Н. Афанасьев и др.. М: МГУЛ, 1998. - 84 с.

109. Шаршин, В.Н. Особенности конструирования литниковых систем прилитье с центрифугированием расплава / В.Н. Шаршин и др.// Литейщик России. 2008. - №7. - С. 50-54.

110. Альтшуль. А.Д. Гидравлика и аэродинамика: Учеб.для вузов / А.Д.

111. Альтшуль, Л.С. Животовский, Л.П. Иванов. —М: Стройиздат, 1987. -414 с.

112. Богомолов, А.И. Примеры гидравлических расчетов / А.И. Богомолов,

113. Н.М. Константинов. — М.: Научно-техническое издательство автомобильного транспорта и шоссейных дорог РСФСР, 1962. 576 с.

114. Пат. 2402403 Российская Федерация, МПК В 22 С 9/08, В 22 D 13/10.

115. Металлоприемник для центробежного литья с вертикальной осью * вращения / В.Н. Шаршин и др.; заявитель и патентообладатель Е.В. Сухорукова; № 2008150936/02; заявл. 22.12.2008; опубл. 27.10.2010, Бюл. №30. 6 е.: ил.

116. Бронштейн, И.Н. Справочник по математике для инженеров иучащихся втузов/ И.Н.Бронштейн, К.А.Семендяев. -СПб.: Лань, 2009.-608С.

117. Мару ков ич, Е.И. Гидромоделирование процессов литья/ Е.И.

118. Марукович // Литейное производство. -2011. №2. - С. 11-14

119. Шатульский, A.A. Моделирование процесса истечения расплава вдождевых литниковых системах/ Асмамау Тегегне Абебе, В.А. Изотов, A.A. Шатульский// Литейщик России. 2008. - №1. - С. 1618.

120. Серебряков, С. П. Гидродинамическое исследование литниковых системдля центробежного литья/ С. П. Серебряков, В. В. Чистяков, С. И. Головской // Литейное производство. -1979. №9. - С. 11-12.

121. Лебедеву К.П. Исследование литниковых систем для гребных винтов намоделях / К.П. Лебедев, Р.И. Гусев, Ю.В. Молоканов //Литейное производство. -1975. №6. - С. 21-22.

122. Широков, Е.В. К вопросу об определении коэффициента расхода длярасчёта литниковых систем при центрифугировании / Е.В. Широков, В.Г. Москалёв //Вестник АлтГТУ им. И.И. Ползунова. 2005. - №3-4. „ - С. 59-62.

123. A.c. 399292 СССР, МКИ В 22 D 9/08, В 22 D 13/00 . Установка длямоделирования литниковых систем / И.Д. Голованов (СССР). № 1730587/22-2; заявл. 28.12.1971; опубл. 03.10.1973, Бюл. № 39. - 2 е.: ил.

124. Шаршин, В.Н. Совершенствование конфигурации металлоприемникапри литье с центрифугированием расплава / / В.Н. Шаршин и др. // Известия вузов. Цветная металлургия. — 2011. — № 3 (принята к опубликованию).

125. Sharshin V. N., Improvement of Configuration of a Metal Reservoir for

126. Casting with Centrifugation of the Melt / V. N. Sharshin V. A. Kechin, E. -V. Sukhorukova, and D. V. Sukhorukov // Russian Journal of NonFerrous Metals, 2011, Vol. 52, No. 3, pp. 223-226. (принята к опубликованию).

127. Курдюмов, A.B. Производство отливок из сплавов цветных металлов:

128. Учебник для вузов/ Курдюмов A.B. и др.. -М: МиСИС, 1996 — 504 с.

129. Сидняев, Н.И. Теория планирования эксперимента и анализстатистических данных / Н.И. Сидняев. — М.: Юрайт-издат. 399 с.