blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"blackmet-954Research ArticleМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИMETALLURGICAL TECHNOLOGIESОценка эффективности применения закрытых прибылей различного дизайна на основе результатов математического моделированияAssessment of the efficiency of using blind feeders of various designs based on mathematical simulation resultsФедосовАндрей ВасильевичFedosovAndrey Vasilievich

канд. техн. наук, доцент кафедры «Теория формообразования и художественной обработки материалов» ДГТУ, 9758-2290

Ph.D. in Engineering, Associate professor of the Moulding and art materials processing Chair, 9758-2290

fedosov-sol@mail.ruДонской государственный технический университет Приазовский государственный технический университетРоссияDon State Technical University Pryazovskyi State Technical UniversityRussian Federation201806072018617954Copyright © Федосов А.В., 20182018Федосов А.В.Fedosov A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/954

Рассмотрено фактическое положение усадочных дефектов в прибылях различного дизайна. На основании результатов математического моделирования, предложена методика по оценке эффективности тепловой работы прибылей различного дизайна. В основе оценки эффективности предложено использовать характеристики положения усадочного дефекта в объеме прибылей. Продемонстрирован расчет эффективности применения прибылей равных габаритов, но с различным дизайном верхней части. Предложенный показатель эффективности хорошо согласуется с отношением объема к площади поверхности прибыли (V/S).Увеличение значений V/Sприбыли увеличивает ее тепловую эффективность. Показано, что применение концентратора позволяет увеличить эффективность прибыли. На основании анализа изотермических линий в продольном сечении прибылей предложено объяснение механизма тепловой работы концентратора и его влияния на расположение усадочной раковины. Обосновываются рекомендации по увеличению выхода годного литья за счет изменения формы верхней части прибыли.

The actual location of shrinkage defects in variously designed feeders is considered. The method of estimation of variously designed feeders’ effectiveness is proposed on the basis of mathematical modeling results. Characteristics of shrinkage defects location in feeder volume are proposed to use for estimation of feeders effectiveness. The calculation of the feeders’ effectiveness of equal size but having differently designed top part is shown. The introduced efficiency index has a good adjustment with relation between volume and surface of feeder (V/S). Increasing feeder V/S increases its thermal efficiency. It is shown that the use of a notch allows to increase feeder efficiency. The explanation of mechanism of notch thermal behavior and its influence on shrinkage defects location is offered on the basis of analysis of isothermal lines in feeder cross section. Recommendations towards maximization of casting yield due to the change in feeder top part design are substantiated.

прибыльусадкастальотливкаусадочная раковинавыход годногоматематическое моделированиеfeedershrinkagesteelcastingshrinkage defectscasting yieldmathematical modelingReferencesНехендзи Ю.А. Стальное литье. М: Металлургиздат, 1948. 768 c.Нехендзи Ю.А. Стальное литье. М: Металлургиздат, 1948. 768 c.Василевский П.Ф. Технология стального литья. М: Машиностроение, 1974. 406 c.Василевский П.Ф. Технология стального литья. М: Машиностроение, 1974. 406 c.Козлов Л.Я. и др. Производство стальных отливок. М: МИСИС, 2003. 351 с.Козлов Л.Я. и др. Производство стальных отливок. М: МИСИС, 2003. 351 с.Campbell J. Complete Casting Handbook: Metal Casting Processes, Techniques and Design. 1 edition. Oxford, UK ; Waltham, MA: Butterworth-Heinemann, 2011. 1220 p.Campbell J. Complete Casting Handbook: Metal Casting Processes, Techniques and Design. 1 edition. Oxford, UK ; Waltham, MA: Butterworth-Heinemann, 2011. 1220 p.Рубцов Н.Н. Справочник литейщика. Под. общей редакцией Н.Н. Рубцова. М: Машгиз, 1962. 611 с.Рубцов Н.Н. Справочник литейщика. Под. общей редакцией Н.Н. Рубцова. М: Машгиз, 1962. 611 с.Гацуро В.М., Вовся С.А. Применение экзотермических вставок при производстве стального литья - путь к экономии // Литьё и металлургия. 2008. № 2 (46) С. 131–133.Гацуро В.М., Вовся С.А. Применение экзотермических вставок при производстве стального литья - путь к экономии // Литьё и металлургия. 2008. № 2 (46) С. 131–133.Сошкин В.Е., Молодых Л.А. Улучшение качества литья при применении экзотермических вставок // Литейщик России. 2013. № 6. С. 12–14.Сошкин В.Е., Молодых Л.А. Улучшение качества литья при применении экзотермических вставок // Литейщик России. 2013. № 6. С. 12–14.Кукуй Д.М., Фасевич Ю.Н., Турок А.И. Влияние вида наполнителя на прочностные и теплофизические свойства экзотермических смесей // Литье и металлургия. 2010. № 3 (57). С. 125–127.Кукуй Д.М., Фасевич Ю.Н., Турок А.И. Влияние вида наполнителя на прочностные и теплофизические свойства экзотермических смесей // Литье и металлургия. 2010. № 3 (57). С. 125–127.Гуляев Б.Б. Литейные процессы. М: Машгиз, 1960. 416 с.Гуляев Б.Б. Литейные процессы. М: Машгиз, 1960. 416 с.Горенко В.Г., Яновер Я.Д. Теплоизоляционные материалы в литейном производстве. К: Технiка, 1981. 96 с.Горенко В.Г., Яновер Я.Д. Теплоизоляционные материалы в литейном производстве. К: Технiка, 1981. 96 с.Назаратин В.В. Технология изготовления стальных отливок ответственного назначения. М: Машиностроение, 2006. 233 с.Назаратин В.В. Технология изготовления стальных отливок ответственного назначения. М: Машиностроение, 2006. 233 с.Назаратин В.В. Разработка составов теплоизоляционных смесей на основе зол-уносов для утепления прибылей // Литейное производство. 2008. № 12. С. 27–35.Назаратин В.В. Разработка составов теплоизоляционных смесей на основе зол-уносов для утепления прибылей // Литейное производство. 2008. № 12. С. 27–35.Kamble B.S. и др. Optimization & Experimental Validation of Feeding System for Steel Casting Using Traditional and Simulation Technique-A Case Study // ResearchGate. 2016. Vol. 3, № 6. p.p. 1684–1689.Kamble B.S. и др. Optimization & Experimental Validation of Feeding System for Steel Casting Using Traditional and Simulation Technique-A Case Study // ResearchGate. 2016. Vol. 3, № 6. p.p. 1684–1689.Perzyk M. и др. Optimization of Side Feeders Systems by Means of Simulation of Solidification // Archives of Foundry Engineering. 2015. Vol. 15, № 1. p.p. 69–74.Perzyk M. и др. Optimization of Side Feeders Systems by Means of Simulation of Solidification // Archives of Foundry Engineering. 2015. Vol. 15, № 1. p.p. 69–74.Sutaria M. и др. Automatic optimization of casting feeders using feed-paths generated by VEM // ASME 2011 International Mechanical Engineering Congress and Exposition. American Society of Mechanical Engineers, 2011. p.p. 137–146.Sutaria M. и др. Automatic optimization of casting feeders using feed-paths generated by VEM // ASME 2011 International Mechanical Engineering Congress and Exposition. American Society of Mechanical Engineers, 2011. p.p. 137–146.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.