Вперше встановлено, що у разі вдування аргону через стопормоноблок промковша досягається зменшення глибини проникнення струменя металу у ванну кристалізатора в 1,5 - 2 рази., максимальний ефект встановлено за умов витрат аргону на рівні 1,5 - 2 л/хв. Виявлено, що у разі збільшення витрат аргону глибина проникнення струменя зростає, що супроводжується підвищенням ступеня бурління меніска, що спричиняє забруднення сталі неметалічними вкрапленнями. Вперше встановлено, що вихрова воронка, яка формується у промковші за рівня наливу металу 300 - 4000 мм, зберігається у разі подальшого підвищення даного показника до 600 - 700 мм та існує протягом 5 - 8 хв, що сприяє захопленню теплоізоляційної суміші та заростанню внутрішньої порожнини стакана-дозатора. Уточнено уявлення щодо впливу струменя сталі на нерівномірність кристалізації сортової заготовки.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено дослідженню процесу сфероїдизуючого модифікування чавуну у ливарній формі при литті по моделям, що газифікуються. Проведено дослідження кінетики взаємодії сфероїдизуючого модифікатора з рідким чавуном у реакційній камері ливарної форми. Розкрито механізм цієї взаємодії, визначено основні напрямки руху металу та просування фронту ефективної взаємодії в залежності від конструкції ливникової системи, температури заливання чавуну, масової швидкості заливання та фракційного складу модифікатора. Досліджено кінетику та встановлено закономірності розчинення сфероїдизуючого модифікатора в потоці рідкого чавуну. Вивчено вплив та визначено оптимальні параметри технологічних факторів, які забезпечують максимально можливу та рівномірну сфероїдизацію графіту в чавуні під час заливання форми. На основі даних досліджень розроблено технологію сфероїдизуючого модифікування в ливарній формі при литті по моделям, що газифікуються.

  Скачати повний текст

Удосконалено технологію безперервного розливання та формування сортових заготівок з середньо- та високовуглецевих сталей і підвищення їх якості за рахунок використання нових способів і технологічних схем електромагнітного перемішування металу та розробки оригінальних манітогідродинамічних пристроїв для їх реалізації. Створено оригінальні МГД пристрої, що одночасно створюють обертальний момент і пульсуючий електромагнітний тиск, хвилі якого поширюються вздовж осі заготовки. Їх функціонування за резонансних режимів забезпечило стабілізацію кірки, що формувалась, інтенсифікацію теплового потоку через стінки кристалізатора, збільшення в середньому на 15 % теплозйому від зливка, зменшення на 80 % глибини проникнення струменя, що надходить з проміжного ковша в кристалізатор. Це призвело до підплавлення дендритів у двофазній зоні зливка, що кристалізується. Розроблено нові технічні рішення й електромагнітні системи для пригнічення збурень на меніску за рахунок живлення пристрою електромагнітного перемішування (ЕМП) полігармонійним струмом і фінальні неявнополюсні перемішувачі, що створюють завдяки значному індукованому у розплаві струму потужний обертовий момент під час формування зливка у кінцевій зоні. Визначено раціональні режими перемішування та параметри роботи пристроїв ЕМП. За цього знизилась вартість пристроїв ЕМП, систем їх живлення та капітальних вкладень у разі їх установки на машинах безперервного лиття заготовок.

  Скачати повний текст

Виявлено, що короткотривала витримка у разі максимального навантаження протягом 10 с у 5 - 6 разів зменшує швидкість поширення тріщини втоми-повзучості. Розроблено інженерний метод визначення ресурсу роботи ролика МБЛЗ з тріщиною.

  Скачати повний текст

Висвітлено актуальну проблему побудови узагальненої схеми розвитку взаємозумовлених гідродинамічних і теплофізичних процесів під час формування сталевих зливків за умов пульсаційного впливу і розробки теоретичних положень та рекомендацій щодо вибору раціональних режимів пульсаційної обробки з метою пригнічення ліквідаційних та усадкових дефектів литої структури. Запропоновано засоби врахування впливу росту глобулярних кристалів на теплообмінні процеси в розплаві, необхідних для математичного моделювання твердіння зливків. Встановлено, що ефект відносного збільшення температури локальних об'ємів рідкої ванни, викликаний виділенням тепла у процесі росту глобулярних кристалів, можна використовувати як фактор керування теплообмінними процесами під час росту пульсаційної обробки. Визначено закономірності впливу пульсаційної обробки на поля швидкості та температури, а також на кінетику твердіння зливків різного тонажу та конфігурації. Одержано універсальні залежності для визначення оптимальної тривалості та частоти обробки, що дозволяє рекомендувати режими обробки для промислових об'єктів.

  Скачати повний текст

Досліджено створення гідроімпульсного приводу вібропресової формувальної машини (ВПФМ). Гідроімпульсний привід ВПФМ, який має підвищену питому потужність, допускає регулювання амплітуди та частоти коливань у широкому діапазоні під час роботи, дозволяє розширити технологічні параметри ВПФМ, що полягають у реалізації на одній машині без додаткового переоснащення пресового, вібропресового та віброударнопресового методів ущільнення формувальних сумішей. Розроблено математичну модель робочого циклу гідроімпульсного приводу ВПФМ, в якій враховано вплив численних ударних зіткнень на роботу приводу. За результатами числових досліджень на ЕОМ робочого циклу гідроімпульсного приводу оцінено ступінь впливу регулювальних параметрів приводу на технологічні параметри ВПФМ. Здійснено експериментальні дослідження, які підтвердили теоретичні висновки. На базі методики проектного розрахунку параметрів гідроімпульсного приводу створено нову конструктивну схему вібропресових формувальних машин.

  Скачати повний текст

Висвітлено питання підвищення економічної ефективності процесу виробництва та переробки сортових безперервновилитих заготовок. Принцип процесу полягає у деформуванні обсеженої (локальної) ділянки безперервновилитої заготовки в місцях майбутнього різання на відповідні довжини. Деформація має забезпечити ущільнення осьової пористості в зоні різання - це захистить від окиснення поверхні пір атмосферним киснем. Внаслідок локальної деформації зменшується площа перерізу заготовки. У випадку виконання процесу на стадії часткової кристалізації заготовки додатково з'являється можливість одержання заготовок з підвищеною тепломісткістю. Для вивчення формозміни у процесі локальної деформації виконано комплекс досліджень, що включає розробку математичної моделі процесу, дослідження з її допомогою напруженого і деформованого стану. Уточнення результатів математичного моделювання виконано методом фізичного моделювання. Як матеріал моделі використано свинець. Дослідно-промислову реалізацію здійснено на спеціально спроектованій і виготовленій установці. Деформуванню було піддано сталеві зразки на стадії часткової та повної кристалізації. Визначено технологічні основи процесу, розроблено перспективні технологічні схеми реалізації, сформульовано рекомендації з конструктивного виконання устаткування для локальної деформації безперервновилитої заготовки в потоці МБВЗ.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано можливість підвищення клінічної ефективності лікування хворих з дефектами зубних рядів суцільнолитими зубними протезами шляхом обгрунтування вибору методу литва нікель-хромових і кобальто-хромових сплавів металів для суцільнолитих знімних і незнімних конструкцій зубних протезів. Вивчено кристалічну структуру, рельєф і шорсткість зразків сплавів металів виготовлених різними методами литва (центробіжне литво з плавленням сплаву відкритим полум'ям, центробіжне литво з плавленням сплаву високочастотними струмами і метод вакуумного литва) після їх електрохімічного травлення. Доведено більшу стійкість до корозії зразків сплавів металів, виготовлених методом центробіжного литва з плавленням сплаву високочастотними струмами. Проведено клінічне обстеження та лікування 130-ти пацієнтів суцільно-литими конструкціями зубних протезів, виготовленими різними методами литва. Проведено порівняльне вивчення впливу цих протезів на біохімічні показники ротової рідини. Запропоновано нову конструкцію зубного протезу - бюгельний протез з жорсткими металевими базисами. Обгрунтовано доцільність запису в медичну картку виду сплаву для зубного протезу та методу його литва. Створено схему-алгоритм дій за ортопедичного лікування хворих з використанням суцільнолитих зубних протезів.

  Скачати повний текст

Узагальнено результати експериментальних досліджень коливань фундаментів інерційних вибивальних решіток за різних режимів віброударного навантаження, що дало змогу виявити особливості та закономірності динаміки фундаментів і визначити величину коефіцієнта умов роботи. На основі експериментальних даних встановлено гранично допустиму амплітуду коливань фундаментів інерційних вибивальних решіток. Отримано аналітичні залежності з визначення амплітуд і частот коливань фундаментів інерційних вибивальних решіток за одномасовою та двомасовою розрахунковими схемами з урахуванням в'язко-пружних властивостей грунту і затиснення фундаменту боковою засипкою. Розглянуто симетричне й асиметричне розташування опоки на вибивальній решітці. Запропоновано рекомендації щодо проектування фундаментів інерційних вибивальних решіток ливарного виробництва та регулювання їх коливань.

  Скачати повний текст

Досліджено процеси затвердіння металу надливної частини виливка (злитка) за умов використання надливної вставки нової конструкції. Розроблено склад вогнетривкої формувальної суміші на основі промислових відходів - золи-виносу Придніпровської ТЕС з більш ефективними теплофізичними властивостями для виробництва надливної плаваючої вставки. Проведено комп'ютерне моделювання процесу твердіння злитка для прогнозування та встановлення зон виникнення усадкових дефектів, впливу надливної плаваючої вставки на якість литого металу. Наведено результати комп'ютерного моделювання у системі комп'ютерного моделювання ливарних процесів "Полігон" щодо твердіння й охолодження розплаву виливку та злитка, нагріву й охолодження надливної плаваючої вставки. Адаптацію моделі виконано з урахуванням температурних полів надливної вставки, які одержано експериментальним шляхом. Виявлено зменшення неметалевих вкраплень по висоті та радісу злитка, середнього розміру зерна в осьовій зоні та у зовнішніх шарах злитка масою 2 700 кг у порівнянні з серійним. Доведено, що запропонована технологія забезпечує усунення усадкової шпаристості, зменшення висоти залягання концетрованої усадкової раковини та скорочення витрат металу на надлив.

  Скачати повний текст

Створено нові литі дисперсно зміцнені мідні сплави на базі монотектичних систем. Розроблено технологічний процес отримання виливків із даних сплавів. Характерною рисою розроблених сплавів визначено формування дисперсних зміцнюючих включень безпосередньо в рідкому стані. З'ясовано достатні умови обмеженої взаємної розчинності компонентів у розплавах бінарних металічних систем. Розраховано значення термодинамічних параметрів фаз для системи Cu - Cr. Побудовано лінію ліквідусу й оцінено концентраційну протяжність області двофазного стану розплаву. Встановлено вплив додатків третіх елементів на параметри області двофазного стану розплаву системи Cu - Cr. Запропоновано використання вуглецю як третього елемента, введення якого в аналізовану систему забезпечило мінімальний вміст розчинених елементів у рідкій фазі на основі міді за монотектичної температури. З метою створення сплавів на основі міді, зміцнених дисперсними включеннями, які формуються в рідкому стані, запропоновано використання четверної системи Cu - Cr - Fe - C (мідь + хромистий чавун). Досліджено процеси структуроутворення. Розроблено технологічний процес і впроваджено виробництво литих заготовок зі сплавів системи мідь + хромистий чавун.

  Скачати повний текст

Доведено, що конструктивною особливістю магнітогідродинамічної машини є виконання обмотки з масивних стрижнів безпосередньо з'єднаних із вторинною обмоткою узгоджувального трансформатора в єдиному блок-модулі. Зазначено, що позитивний ефект досягається усуненням усіх контактних з'єднань, між вторинною обмоткою трансформатора та індуктора, відсутністю ізоляційних матеріалів, що сприяє ефективній тепловіддачі через усю поверхню модуля та дозволяє експлуатувати обмотку індуктора зі щільністю струму, що перевищує припустиму у два-три рази, високим коефіцієнтом заповнення паза, компактністю та високою технологічністю всього пристрою. Одержано основні розрахункові співвідношення для визначення електромагнітних навантажень двигуна та загальної потужності пристрою для регулювання рідкометалевого розплаву у заглибленому стакані кристалізатора.

  Скачати повний текст

Розглянуто тривимірну, вісесиметричну та плоскопаралельну постановку задачі. Одержано системи інтегро-диференціальних рівнянь, до розв'язання яких зводиться задача розрахунку вихрових струмів в масивних провідниках, деякі з яких знаходяться у рідкому стані, струмів намагнічування на межі феромагнітного тіла та поля швидкостей в області рідкого провідника. Розроблено двовимірну інтегро-диференціальну математичну модель тепломасопереносу в системі кристалізатор - двообмотковий індукційний перемішувач в машині безперервного лиття заготовок, що дозволяє сукупно врахувати вплив електромагнітного та гідродинамічного факторів на теплообмінні та дифузійні процеси в рідкому металі.

  Скачати повний текст

Удосконалено теорію та методологію підвищення ефективності САПР за рахунок синхронізації подій у підсистемах об'єкта проектування. Запропоновано модель зміни стану об'єктів проектування в часі за рахунок поширення поняття "подія як найменований стан" на екстремуми функцій стану. Вперше розроблено модель процесу синхронізації подій у підсистемах об'єкта проектування у вигляді фазових діаграм. Створено модель виникнення муар-ефекту, що полягає у врахуванні ймовірнісного характеру часу настання подій. Запропоновано новий показник нестабільності технологічного процесу - величину площі криволінійної фігури, що утворюється на діаграмі "проектований параметр - час настання події" взаємним перетинанням інтервалів ненульової ймовірності настання подій у підсистемах об'єкта, що проектується. Доведено, що функція залежності інтервалу десинхронізації за адаптивного синхронізуючого проектування від тривалості першої ітерації відбувається крізь мінімум.

  Скачати повний текст

Установлено, що розподіл імовірності напрацювання на відмову модулів ливарних автоматичних ліній (ЛАЛ) та систем управління ними описується законом Вейбула - Гнеденка, а розподіл імовірності часу відновлення - гамма-розподілом, що свідчить про складність процесів, які призводять до їх відмов. Указані двопараметричні закони дають змогу оцінювати надійність модулів ЛАЛ на етапах проектування та експлуатації. Розроблено математичні діагностичні моделі процесу зношування роликів рольганга та руху опок на рольгангу, які дають змогу описати явище "втикання" вантажу в ролик і "падіння" вантажу на ролик рольганга, що призводить до зносу роликів, а також визначити вплив швидкості руху опоки на величину зносу. Розвинуто імітаційне моделювання процесу зношування роликів рольганга з використанням факторного експерименту та визначено закономірності зміни діаметра роликів (величину їх об'ємного зносу), зумовлені впливовими чинниками. Установлено взаємозв'язок діаметра роликів рольганга з тривалістю робочого циклу ЛАЛ та її продуктивністю та обгрунтовано вибір величини тривалості циклу як діагностичної ознаки, на якій базується метод контролю працездатності модуля транспорту (МТ) ЛАЛ, що дозволяє одержати об'єктивну та ймовірну інформацію про технічний стан МТ ЛАЛ та на її підставі проводити ремонт за фактичною потребою з врахуванням основного економічного показника ЛАЛ - продуктивності. Розроблено процедури визначення критичного значення діагностичної ознаки та її точності, врахування яких дає змогу уникнути виникнення аварійних ситуацій, зумовлених зміною технічного стану модуля транспорту ЛАЛ.

  Скачати повний текст

Наведено принципи, алгоритми та програми для ефективного застосування універсальної тривимірної імітаційної моделі реологічного моделювання ущільнення форм і стрижнів, зокрема, віброущільненням. Розроблено принципи моделювання процесів ущільнення форм і стрижнів за рахунок варіювання технологічних впливів і властивостей формувальних сумішей. Проведено комплекс експериментальних та обчислювальних досліджень впливу технологічних параметрів на формувальні суміші з різними реологічними властивостями за різних умов. Побудовано імітаційну та математичну моделі процесів масопереносу за ущільнення форм. Запропоновано способи прогнозування якості виливків за результатами моделювання ущільнення форм, відповідні математичні моделі та теоретичні залежності. Результати моделювання з достатньою для інженерного рівня точністю підтверджено експериментальними даними. Розроблено методи оптимізації процесів ущільнення піщаних форм і стрижнів.

  Скачати повний текст

Розроблено теоретичні та технологічні засади виробництва, оптимізації складу, структури, експлуатаційних характеристик виливків з нових зносостійких литих композиційних матеріалів (ЛКМ) на базі мідних сплавів, армованих високомодульними сталевими гранулами, здійснено їх дослідно-промислове випробування та впровадження у практику. Вперше експериментально досліджено процеси контактної взаємодії фаз, які мають місце в макрогетерогенній системі рідкий матричний мідний сплав - тверді високомодульні сталеві гранули. Одержано температурні залежності зміни величин контактних кутів змочування коефіцієнтів розтікання та роботи адгезії, дифузійного перерозподілу легуючих елементів між фазами ЛКМ, швидкості просочення порових насадок. Методами математичного комп'ютерного моделювання й експерименту вивчено теплофізику та кінетику прогріву, твердіння й охолодження в системі ливарна форма - рідкий матричний сплав - пориста насадка - внутрішній стрижень для технологічних умов виготовлення типового трибовиробу ("втулки"). Визначено раціональні морфологічні характеристики структурних складових зносостійкого литого композита, які обумовлюють утворення в робочому шарі під час навантаження деталей ЛКМ тертям ковзання, оптимальних вторинних структур і стійкої захисної плівки на трибоконтакті. Доведено перспективність застосування правила Шарпі під час конструювання зносостійких макрогетерогенних литих композицій. Виявлено зменшення втрат під час зношування тертям ковзання за певного співвідношення мікротвердостей матричних мідних сплавів і сталевих армувальних гранул. Розроблено та впроваджено нові зносостійкі матеріали та раціональні технологічні процеси виробництва композиційних литих виробів з ЛКМ мідь - сталь. Створено новий зносостійкий економно армований ЛКМ системи мідь - сталь, який впроваджено на підприємствах України та В'єтнаму. Організовано централізоване виробництво композитних відливків широкої номенклатури типо-розмірів для вузлів тертя металургійного, підйомно-транспортного, переробного технологічного обладнання. Виявлено, що застосування ЛКМ у високонавантажених вузлах тертя дозволяє підвищити їх довговічність у 1,5 - 5 разів, зменшити простої обладнання та ліквідувати аварійні ситуації, що виникають внаслідок відомови трибодеталей, а також сприяє економії дефіцитних і дорогих кольорових металів.

  Скачати повний текст

Теоретично обгрунтовано й удосконалено швидкісний режим розливання сталі на високопродуктивних сортових машинах безперервного лиття заготовок (МБЛЗ), що дозволив запобігти утворенню поверхневих і підповерхневих тріщин і дефектів форми в заготовці за рахунок поліпшення контакту твердої оболонки зливка з гільзою кристалізатора, зменшити кількість проривів металу під кристалізатором, пов'язаних з явищем тріщиноутворення на 15 %, підвищити вихід придатного на 0,02 % та збільшити продуктивність машини за умов ТОВ "Електросталь" на 10 %. Розроблено фізичну та створено математичну моделі поперечного перерізу кристалізатора, що дозволили імітувати та досліджувати теплофізичні, механічні процеси та процеси формування кристалічної структури, що відбуваються під час твердіння заготовки в гільзі кристалізатора. Запропоновано заходи щодо підвищення продуктивності МБЛЗ за умов діючого виробництва.

  Скачати повний текст

Встановлено вплив частоти зворотно-поступального руху кристалізатора на процес виникнення стоячих хвиль на дзеркалі металу в кристалізаторі. Утворення хвиль відбувається за умов збігу даної частоти хитання з власною частотою коливань рідини, а також зменшення нижнього межового значення частоти хитання з 3,1 до 2,1 Гц і росту коефіцієнта несинусоїдальності з 0,5 до 0,7. Пов'язане із цим коливання рівня металу знаходиться в межах від 10 до З0 мм. Його підтримка на заданому рівні дозволяє виключити незаплановані зупинки слябової МБЛЗ у цілому. Розширено уявлення щодо несинусоїдального закону руху кристалізатора у випадку згладжування кривої прискорення на прямій на ділянці зміни напряму його руху. Встановлено, що в цьому випадку у разі зміни напрямку руху кристалізатора відсутній різкий зріст прискорення (удар) і на 15 - 25 % максимальне значення прискорення нижче у порівнянні з традиційним несинусоїдальним законом. Встановлено, що процес розвитку стоячих хвиль на вільній поверхні рідкого металу в слябовому кристалізаторі сприяє явищу переносу шлаку з усієї поверхні металу до вузьких граней кристалізатора і оголенню частини дзеркала металу, що викликає ріст в 2 - 2,5 раза амплітуди хвильових коливань. Зазначено, що наслідком значного збільшення амплітуди хвильових коливань поверхні металу є затягування шлакових часток у метал, у результаті чого відбувається його забруднення.

  Скачати повний текст

Обгрнутовано можливість підвищення стабільності впливу параметрів ливарних процесів на якість поверхневого шару виливків з залізовуглецевих сплавів шляхом розробки та впровадження нових прогресивних технологічних методів та обладнання для оптимізації процесів лиття, заснованої на синхронізуючому управлінні тепломасообміном в ливарній формі. Розроблено теоретичні засади синхронізуючого управління в системі "виливок - форма" для виливків з залізовуглецевих сплавів. Створено й експериментально підтверджено адекватність універсальної моделі процесів тепломасопереносу в системі "виливок - ливарна форма", розроблено їх АСУ. Проведено теоретичне випробування запропонованого підходу на прикладі реальних способів лиття у разові форми. Здійснено впровадження у виробництво нових технологічних методів та обладнання для підвищення якості виливків з залізовуглецевих сплавів, які виготовляють у разових формах.

  Скачати повний текст