Исследованы процессы трения стружки алюминиевых и медных сплавов в условиях, моделирующих ее центрифугирование. Экспериментальные зависимости коэффициента трения скольжения стружки с различным содержанием смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) от коэффициента перегрузки описаны эмпирической формулой. Полученные данные использованы при разработке конструкции центрифуги непрерывного действия для обезжиривания стружки цветных металлов.

Розглянуто динаміку руху рідини нахильними жолобами та процес безнапорного гідротранспорту дрібнодисперсних відходів металообробки в потоці мастильно-охолоджуючої рідини, коли рідина рухається самопливом і переміщує тверді частки. Отримано параметри потоку рідини та гідротранспорту, а також оптимальні швидкості руху рідини, які забезпечують транспортування металовідходів без замулювання траси. Це підвищує надійність комплексної системи механічного цеху в цілому.

Наведено режими подрібнення титанової стружки в порошок, за яких відбувається крихке руйнування металу. Досліджено вплив режимів відпалювання перед подрібненням стружки сплавів на основі (alpha + beta- та beta-титану на гранулометричний склад та форму часток порошків.

Предложена технология мойки металлической стружки, включающая в себя погружной, струйный и ультразвуковой способы. Разработана новая конструкция моечной машины, реализующая указанные способы мойки.

Приведены результаты исследования влияния температуры и концентрации моющего раствора, а также времени мойки и частоты ультразвуковых колебаний на степень очистки стружки из углеродистой стали, использован метод планирования эксперимента.

На основании системного подхода составлен ряд математических моделей, описывающих различные стадии процесса накопления и удаления стружки. Также разработан ряд инженерных решений (устройств для удаления стружки), новизна и практическая ценность которых подтверждена патентами Украины. Это является основой методологии рационального конструирования устройств удаления стружки. В условиях специально созданного полноразмерного стенда проведены экспериментальные исследования, которые позволили подтвердить адекватность разработанной математической модели и эффективность предложенных инженерных решений.

Приведены результаты топологоэксергетического моделирования сушильного агрегата (СА) барабанного типа для сушки металлической стружки. Приведена математическая модель, отражающая эксергетические процессы в СА с радиационно-конвективным подводом теплоты. Предлагаемый подход позволяет представить взаимосвязи конструктивно-технологических параметров СА с необратимыми потерями эксергии в нем. Получена аналитическая форма эксергетической эффективности анализируемого агрегата.

Рассмотрен вопрос удаления стружки фрезой - вентилятором в процессе работы. Проанализировано взаимодействия воздушного потока и элементной стружки. Приведен фракционный и массовый состав стружки при чистовом фрезеровании и предложено новое техническое решение.

У механічних цехах для транспортування стружки часто застосовують різні скребкові або скребково-візкові конвеєри. До їх недоліків відносяться: швидкий знос жолоба і самого скребка при металевому його виконанні, шум і значна витрата енергії. Для підвищення експлуатаційної стійкості скребків робочу частину їх доцільно виконувати еластичною. Найбільш працездатною робочою частиною вважають металевий ворс, що є розпушеними відрізками сталевого троса, які в своїй сукупності складають плоску щітку. При переміщенні стружки уздовж жолоба ворс повинен притискатися до днища і бокових стінок, бути достатньо жорстким і достатньо еластичним. Деформація ворсу при цьому не повинна виходити за межі закону пружності. Кожна ворсина такого скребка працює як гнучкий стрижень, затиснений одним кінцем і навантажений нормальним тиском N від днища і силою тертя F, направленою протилежно руху скребка. Запропоновано методику розрахунку і проектування таких щіток для скребкових конвеєрів.

Наведена методика дозволяє визначити коефіцієнт масопередачі процесу відділення мастила і залишків ЗОР від твердих часток шламу абразивної обробки металів.

Досліджено процес комплексної утилізації відходів гальванічних цехів і виробництв металообробки методом електроімпульсного диспергування струмопровідного матеріалу у воді. Проведено уточнення моделі нелінійної, нестаціонарної, вісесиметричної задачі теплопровідності з поверхневим джерелом тепла. Розроблено математичну модель і побудовано сітчасту номограму для визначення раціональних параметрів, що забезпечують максимальну масу диспергованого матеріалу. Досліджено можливість термомеханічного руйнування матеріалів під дією імпульсного електричного розряду.

Запропоновано ефективне устаткування, що дозволяє підвищити якість мийки та сушіння металевої стружки, що використовується для утилізації.

Приведены результаты теоретических и поисковых исследований по созданию комплексных, экологически чистых и безотходных систем, обеспечивающих эффективную работу технологического оборудования механических цехов и вспомогательного оборудования, необходимого для эксплуатации смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) и транспортирования и переработки отходов механических цехов (металлическая стружка, шлам шлифовальных станков, обрезь заготовок). Рассмотрены и даны рекомендации по эксплуатации участков лезвийной и абразивной обработки с водными и масляными СОЖ. В качестве примера приведена комплексная система - приготовления, хранения, очистки и регенерации эмульсии (ПХОР).

Проведенный технико-экономический анализ существующего в отечественной и зарубежной промышленности оборудования для выделения металлической стружки из потока пульпы и обезвоживания стружки при ее переработке позволил рекомендовать более эффективное оборудование. В результате предложены новые конструкции барабанного стружкоотделителя и центрифуги с импульсной выгрузкой осадка, обеспечивающие остаточную влажность стружки 1,5 - 2 %.

Уперше на підставі експериментальних та теоретичних досліджень показано можливість виготовлення пористих проникливих матеріалів в режимі СВС - горіння з використанням порошків сталі ШХ15, що одержані в результаті утилізації шлівувальних шламів підшипникового виробництва. Розроблено оригінальні методи для експериментальних досліджень. Отримала подальший розвиток математична модель СВС - процесу, зокрема, для системи Ті - С - ШХ15. На основі рівнянь загальної теорії горіння проведено математичне моделювання СВС - процесу для системи Ті - С - ШХ15. Математична модель описує два етапи реалізації СВС - процесу: етап нагрівання заготовки та етап процесу синтезу. Показано, що тривалість етапів залежить від геометричних параметрів заготовки. Для зразків, що використовувалися в дослідженнях, процес нагрівання триває більший проміжок часу, ніж процес горіння. Показано, що синтез в запропонованій системі відбувається за рахунок екзотермічної реакції в режимі безкисневого горіння. Встановлено оптимальні параметри реалізації синтезу системи Ті - С - ШХ15. Експериментально визначено температуру пірофорності системи. Вперше експериментально доведено, що структура деталей конструкційного призначення з відходів металообробки, одержаних на основі СВС - процесу, більш однорідна та забезпечує по відношенню до зразків з пічним спіканням вищу механічну міцність у 1,5 раза, а корозійну міцність у кислоті відносно стійкості у воді вдвічі.

Індекс рубрикатора НБУВ: К639.111-5

Рубрики:

Конвеєрне транспортування стружки

Шифр НБУВ: Ж28347 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Увагу приділено зменшенню енерговитрат процесів транспортування металевої стружки шнековим конвеєром при забезпеченні необхідної продуктивності. Розроблено методику та експериментально визначено ефективний кут атаки та кількість додаткових лопатей, а також наповнення жолоба шнекового конвеєра. Проведено стендові експериментальні дослідження, які показали підвищення продуктивності шнекового конвеєра з встановленими додатковими лопатями у межах 30 - 40 %. Розрахункові та лабораторні дослідження підтвердили підвищення продуктивності за рахунок конструкційних змін і зменшення енерговитрат процесів транспортування металевої стружки шнековим конвеєром. Розроблено конструкцію шнекового конвеєра з додатковими лопатями, на яку одержано патент України на корисну модель № 83441.

На підприємствах машинобудування, особливо на підшипникових заводах, і металургії, що здійснюють обробку металів, щомісяця утворюються тисячі тонн металовмісних шламів. В підшипниковому виробництві щорічно утворюється до 10,0 тис. т шламів, які містять до 90 % металевої фракції. На теперішній час шлами практично не переробляються, а вивозяться в спеціальні захоронення або на звалища, погіршуючи екологію. Для підвищення однорідності металевого порошку на стадії миття шламів необхідно здійснювати поділ твердих частинок за щільністю. Для вирішення цього питання застосовується комплексна система екологічно безпечної технології утилізації шліфувальних шламів, де у процесі руху частинок шламу в потоці миючого розчину відбувається їх миття та розділення по щільності. Дослідження траєкторії руху твердих частинок шламу надає можливість встановити режимні параметри мийного жолобу, які забезпечують ефективне розділення частинок за щільністю. Це надає можливість можливість визначити висоту встановлення роздільника в потоці розчину та отримати більш значний відсоток однорідних металевих частинок. Основними параметрами миючого жолоба, що можуть забезпечити ефективне розділення металевих і абразивних частинок, є: довжина, ширина жолоба, рівень потоку розчину, витрати розчину, витрати потоку рідини через бічну стінку жолоба, витрати потоку розчину через форсунки, кількість форсунок і відстань між ними. На підставі проведених теоретичних досліджень і побудованої математичної моделі, що описує рух металевих і абразивних частинок в миючому розчині, розроблено програму на мові С++ в середовищі C++ Builder 6. Розроблена програма надає можливість моделювати траєкторії руху металевих і абразивних частинок в потоці миючого розчину в жолобі. В режимі випадкових параметрів частинок діаметр металевих частинок вибирається з діапазону 18 - 500 мкм, абразивних - 31 - 200 мкм.

Проведено аналіз відомих способів і технологій переробки металевої стружки. Відзначено, що особливу цінність з точки зору ресурсозбереження є стружка, яка містить в своєму складі дорогі легуючі елементи (ЛЕ) - вольфрам, молібден, хром, нікель, ванадій, ніобій та інші. Для плавки традиційними способами в дугових сталеплавильних та індукційних печах стружку необхідно попередньо брикетувати. Однак є проблеми з рафінуванням металу за індукційної тигельної плавки та з істотними втратами ЛЕ за дугової. Серед технологій переробки нескомпактованої сипучої стружки найбільшого поширення набули технології, засновані на електрошлаковому процесі, коли такий матеріал плавиться в шарі рідкого шлаку. У цьому вифпадку як струмопідвідний електрод можуть слугувати як невитратні, переважно графітові, так і витратні металеві електроди. Зроблено висновок, що для рециклінгу стружки з низько- та середньовуглецевого легованого металу, в тому числі широко поширених нержавіючих і жароміцних сталей і сплавів на залізній і нікелевій основах, найбільш перспективною є комбінована плавка в електрошлаковій тигельній печі витратного електрода з одночасною подачею на плавку стружки в кількості до 70 % від загальної маси матеріалу, що переплавляється.

Увагу приділено створенню методики автоматизованого розрахунку параметрів обладнання для імпульсного брикетування стружки алюмінієвих і титанових сплавів із забезпеченням стабілізації якості брикету, в тому числі у змінних умовах навколишнього середовища. Наведено результати теоретичних та експериментальних досліджень. В основу теоретичних досліджень покладено методи математичного моделювання з використанням сучасних сертифікованих CAD/CAE-пакетів інженерного аналізу методом скінченних елементів. Удосконалено метод визначення зусиль брикетування залежно від механічних властивостей матеріалу стружки, яка підлягає переробці. На відміну від існуючих підходів, де в емпіричних формулах використовуються коефіцієнти, одержані експериментальним шляхом, для розрахунку енергії машини імпульсного брикетування запропоновано залежність, де в ролі визначального параметра використовується твердість матеріалу стружки. Запропоновано комплекс математичних моделей для розрахунку кінематичних і динамічних параметрів машин імпульсного брикетування з газо-повітряним приводом із використанням теорії термодинамічних систем тіла змінної маси. Удосконалено модель сумішоутворення, де, на відміну від існуючих, враховано змінність температури стінок камери згоряння під час прогріву, що дозволяє забезпечити стабілізацію заряду при відомій температурі та заданій циклічності роботи. Запропоновано структуру адаптивної автоматичної системи управління імпульсною брикетувальною машиною, впровадження якої забезпечить одержання брикетів стабільної якості незалежно від впливу температур навколишнього середовища. Сформовано науково-технічну базу, яка використовується під час виконання науково-дослідних робіт і підготовці фахівців у Національному аерокосмічному університеті ім. М. Є. Жуковського "Харківський авіаційний інститут".