Онлайн переводчик http://translate.meta.ua
поменять
По-русски

Получение биметаллических заготовок центробежным способом

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1 Современные требования, предъявляемые к качеству мелющих валков

1.1.1 Общие требования к валкам различного назначения пищевой отрасли

1.1.2 Условия эксплуатации и технические характеристики мелющих валков

1.2 Анализ и тенденции развития перспективных процессов производства биметаллических мелющих валков

1.3. Основные направления дальнейшего совершенствования технологических процессов производства биметаллических мелющих валков

1.4 Влияние химического состава чугуна на качество рабочего слоя валков

Выводы, цель и задачи настоящей работы

ГЛАВА II. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Объект исследования и общие методические положения работы

2.2. Методы исследования структуры и физико-механических свойств металла отливок

Выводы

ГЛАВА III. ИССЛЕДОВАНИЕОСОБЕННОСТЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК ВАЛКОВ В ПОЛЕ ДЕЙСТВИЯ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ СИЛ

3.1 Исследование особенностей процесса затвердевания отливки в массивной изложнице

3.2 Определение кинетики затвердевания рабочего слоя валков

3.3 Влияние скорости затвердевания на свойства металла рабочего слоя валков

Выводы

ГЛАВА IV. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МЕЛЮЩИХ ВАЛКОВ

4.1. Исследование и выбор оптимальных параметров формы для отливки мелющих валков

4.2 Оптимизация состава и способа нанесения теплоизоляционного покрытия на внутреннюю поверхность изложницы

4.3 Совершенствование конструкции заливочного устройства для отливки валков

4.4 Технологический регламент вращения формы

4.5 Термовременные параметры режима заливки двух разнородных металлов в форму

4.6 Исследование и выбор состава чугуна мелющих валков рабочего слоя

4.7 Экспериментально-производственная отработка технологии отливки биметаллических валков методом центробежного литья

Выводы

ГЛАВА V. ПРОМЫШЛЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МЕЛЮЩИХ ВАЛКОВ

5.1 Внедрение разработанного технологического процесса производства мелющих валков в промышленных условиях

Выводы

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Список использованных источников

Приложение

ВВЕДЕНИЕ

Задачей современного машиностроения является повышение надежности и долговечности оборудования, в том числе работающего в условиях повышенных удельных нагрузок и интенсивного износа рабочих элементов.

Подавляющее количество оборудования для пищевого машиностроения связано с переработкой продуктов аграрно-продовольственного комплекса страны, таких как пшеница, рожь, солод, кофе, какао-бобы, сахар, соль и др.

Основная нагрузка по их переработке ложится на рабочие органы размольных агрегатов - мелющие валки, от качества которых зависит производительность, энергоемкость и стабильность работы всего технологического оборудования, а также сортность выпускаемой продукции.

Преждевременный выход из строя мелющих валков приводит к остановке всего перерабатывающего оборудования, работающего в синхронном режиме, и отнимает до 25% полезного времени в связи с перевалкой валков.

Общие потери от преждевременного износа мелющих валков в пищевой отрасли страны, включающей 350 крупных мукомольных комбинатов, около 300 крупных кондитерских предприятий и несколько сотен более мелких, составляют сотни миллионов рублей в год.

Сложность технологии изготовления биметаллических заготовок мелющих валков состоит в необходимости достижения высокой твердости поверхностного рабочего слоя при наличии «мягкой» сердцевины с достаточно высокой пластичностью металла, что приводит к затруднениям при изготовлении цельной заготовки, которая должна обладать дифференцированными свойствами по сечению.

Традиционная технология изготовления заготовок мелющих валков методом «промывки» в стационарный кокиль, отличающаяся низкой эффективностью процесса, хотя и позволяет получать дифференцированную структуру по сечению отливки, однако не обеспечивает равномерной твердости и одинаковой глубины отбеленного слоя по длине и окружности валков, что является одной из основных причин их низкой эксплуатационной стойкости.

Продолжительность работы мукомольных валков отечественного производства, полученных стационарным способом, крайне низка и оценивается в 3,5...4,0 месяца до первой переточки рифлей при работе на драных системах грубого помола, в то время как валки зарубежного производства в аналогичных условиях работают в 2,0.. .2,5 раза дольше.

Наиболее эффективным способом изготовления мелющих валков с дифференцированной структурой является центробежное литье с последовательной заливкой во вращающуюся форму металлов рабочего и внутреннего слоев, что позволяет не только обеспечить их высокие эксплуатационные характеристики, но и в максимальной степени механизировать процесс их изготовления.

Однако, несмотря на ряд выполненных работ с участием специалистов ряда организаций, эксплуатационная стойкость мелющих валков, изготовленных способом центробежного литья, все еще не соответствует растущим требованиям пищевого машиностроения.

В основном это связано с отсутствием стабильной технологии применяемого способа центробежного литья, что ведет к повышенному браку по расслоению, трещинам, спаям, появлению бугристости на поверхности отливок, и связанной с этим «пятнистости», т.е. неравномерной твердости на поверхности отливки, что во многом объясняется недостаточной изученностью процесса формирования разнородных составов чугуна в поле действия центробежных сил.

В связи с этим проблема изготовления надежных и долговечных в эксплуатации, то есть конкурентоспособных мелющих валков для пищевого машиностроения, является актуальной.

Цель и задачи работы.

Целью работы является исследование особенностей технологического процесса получения заготовок мелющих валков для пищевого машиностроения методом центробежного литья с последующим внедрением полученных результатов в промышленности.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

исследование особенностей процессов заполнения и распределения жидкого металла в форме с учетом действия центробежных сил и определение их влияния на качество отливок;

изучение кинетики и скорости затвердевания рабочего слоя валков и их влияния на структуру и свойствами металла, а также взаимосвязь их температурно-временными условиями заливки двух разнородных составов чугуна;

разработка технологического регламента центробежного литья бочек мелющих валков по основным его параметрам: скорость и температура заливки металла, способ и режим ввода металла во вращающуюся форму, частота вращения формы, состав и способ нанесения теплоизоляционного покрытия в изложницу, интервал времени между заливками двух металлов и др.

Научная новизна работы:

- научно обосновано использование массивной изложницы с рабочей поверхностью, облицованной самотвердеющим покрытием, толщина стенки которой соизмерима с толщиной стенки отливки, что позволило существенно повысить ее теплоаккумулирующую способность, снизить температурный перепад по отношению к отливке и повысить

По-украински

Отримання біметалічних заготівель відцентровим способом

ГЛАВА I. СТАН ПИТАННЯ

1.1 Сучасних вимог, що пред'являються до якості валків, що мелють

1.1.1 Загальних вимог до валянь різного призначення харчової галузі

1.1.2 Умов експлуатації і технічні характеристики валків, що мелють

1.2 Аналіз і тенденції розвитку перспективних процесів виробництва біметалічних валків, що мелють

1.3. Основні напрями подальшого вдосконалення технологічних процесів виробництва біметалічних валків, що мелють

1.4 Вплив хімічного складу чавуну на якість робочого шару валків

Висновки, мета і завдання справжньої роботи

ГЛАВА II. МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕННЯ

2.1. Об'єкт дослідження і загальні методичні стани роботи

2.2. Методи дослідження структури і физико-механических властивостей металу відливань

Висновки

ГЛАВА III. ИССЛЕДОВАНИЕОСОБЕННОСТЕЙ ФОРМУВАННЯ БІМЕТАЛІЧНИХ ЗАГОТІВЕЛЬ ВАЛКІВ В ПОЛІ ДІЇ ВІДЦЕНТРОВИХ СИЛ

3.1 Дослідження особливостей процесу твердіння відливання в масивній виливниці

3.2 Визначення кінетики твердіння робочого шару валків

3.3 Вплив швидкості твердіння на властивості металу робочого шару валків

Висновки

ГЛАВА IV. ДОСЛІДЖЕННЯ І РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЇ ВИГОТОВЛЕННЯ БІМЕТАЛІЧНИХ ВАЛКІВ, ЩО МЕЛЮТЬ

4.1. Дослідження і вибір оптимальних параметрів форми для відливання валків, що мелють

4.2 Оптимізація складу і способу нанесення теплоізоляційного покриття на внутрішню поверхню виливниці

4.3 Вдосконалення конструкції заливального пристрою для відливання валків

4.4 Технологічний регламент обертання форми

4.5 Термовременные параметрів режиму заливки двох різнорідних металів у форму

4.6 Дослідження і вибір складу чавуну валків робочого шару, що мелють

4.7 Экспериментально-производственная відробіток технології відливання біметалічних валків методом відцентрового литва

Висновки

ГЛАВА V. ПРОМИСЛОВЕ ВПРОВАДЖЕННЯ ТЕХНОЛОГІЇ ВИГОТОВЛЕННЯ БІМЕТАЛІЧНИХ ВАЛКІВ, ЩО МЕЛЮТЬ

5.1 Впровадження розробленого технологічного процесу виробництва валків, що мелють, в промислових умовах

Висновки

ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ

Список використаних джерел

Додаток

ВСТУП

Завданням сучасного машинобудування є підвищення надійності і довговічності устаткування, у тому числі працюючого в умовах підвищених питомих навантажень і інтенсивного зносу робочих елементів.

Переважна кількість устаткування для харчового машинобудування пов'язана з переробкою продуктів аграрно-продовольчого комплексу країни, таких як пшениця, жито, солод, кава, какао-боби, цукор, сіль та ін.

Основне навантаження по їх переробці лягає на робочі органи розмельних агрегатів - валяння, що мелють, від якості яких залежить продуктивність, енергоємність і стабільність роботи усього технологічного устаткування, а також сортність продукції, що випускається.

Передчасний вихід з ладу валків, що мелють, призводить до зупинки усього переробного устаткування, працюючого в синхронному режимі, і віднімає до 25% корисного часу у зв'язку з перевалкою валків.

Загальні втрати від передчасного зносу валків, що мелють, у харчовій галузі країни, що включає 350 великих борошномельних комбінатів, близько 300 великих кондитерських підприємств і декілька сотень дрібніших, складають сотні мільйонів рублів в рік.

Складність технології виготовлення біметалічних заготівель валків, що мелють, полягає в необхідності досягнення високої твердості поверхневого робочого шару за наявності "м'якої" серцевини з досить високою пластичністю металу, що призводить до утруднень при виготовленні цілісної заготівлі, яка повинна мати диференційовані властивості по перерізу.

Традиційна технологія виготовлення заготівель валків, що мелють, методом "промивання" в стаціонарний кокіль, що відрізняється низькою ефективністю процесу, хоча і дозволяє отримувати диференційовану структуру по перерізу відливання, проте не забезпечує рівномірної твердості і однакової глибини вибіленого шару по довжині і колу валків, що є однією з головних причин їх низької експлуатаційної стійкості.

Тривалість роботи борошномельних валків вітчизняного виробництва, отриманих стаціонарним способом, украй низька і оцінюється в 3,5...4,0 місяця до першого переточування рифлей при роботі на драних системах грубого помелу, тоді як валяння зарубіжного виробництва в аналогічних умовах працюють в 2,0. .2,5 разу довше.

Найбільш ефективним способом виготовлення валків, що мелють, з диференційованою структурою є відцентрове литво з послідовною заливкою у форму металів, що обертається, робочого і внутрішнього шарів, що дозволяє не лише забезпечити їх високі експлуатаційні характеристики, але і в максимальному ступені механізувати процес їх виготовлення.

Проте, незважаючи на ряд виконаних робіт за участю фахівців ряду організацій, експлуатаційна стійкість валків, що мелють, виготовлених способом відцентрового литва, все ще не відповідає зростаючим вимогам харчового машинобудування.

В основному це пов'язано з відсутністю стабільної технології вживаного способу відцентрового литва, що веде до підвищеного браку по розшаруванню, тріщинам, спаям, появі горбистості на поверхні відливань, і пов'язаній з цим "плямистості", тобто нерівномірній твердості на поверхні відливання, що багато в чому пояснюється недостатньою вивченістю процесу формування різнорідних складів чавуну в полі дії відцентрових сил.

У зв'язку з цим проблема виготовлення надійних і довговічних в експлуатації, тобто конкурентоздатних валків, що мелють, для харчового машинобудування, є актуальною.

Мета і завдання роботи.

Метою роботи є дослідження особливостей технологічного процесу отримання заготівель валків, що мелють, для харчового машинобудування методом відцентрового литва з подальшим впровадженням отриманих результатів в промисловості.

Для досягнення поставленої мети вирішувалися наступні завдання:

дослідження особливостей процесів заповнення і розподілу рідкого металу у формі з урахуванням дії відцентрових сил і визначення їх впливу на якість відливань;

вивчення кінетики і швидкості твердіння робочого шару валків і їх впливу на структуру і властивостями металу, а також взаємозв'язок їх температурно-тимчасовими умовами заливки двох різнорідних складів чавуну;

розробка технологічного регламенту відцентрового литва бочок валків, що мелють, за основними його параметрами: швидкість і температура заливки металу, спосіб і режим введення металу у форму, що обертається, частота обертання форми, склад і спосіб нанесення теплоізоляційного покриття у виливницю, інтервал часу між заливками двох металів та ін.

Наукова новизна роботи :

- науково обгрунтовано використання масивної виливниці з робочою поверхнею, фанерованою самотвердеющим покриттям, товщина стінки якої соизмерима з товщиною стінки відливання, що дозволило істотно підвищити її теплоакумулюючу здатність, понизити температурний перепад по відношенню до відливання і підвищити