Виявлення поведінки властивостей холоднотвердіючої рідкостекольної суміші з пропіленкарбонатом при відхиленнях в дозуванні компонентів

Автор(и)

  • Oleg Akimov Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0001-7583-9976
  • Pavel Penzev Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0002-6771-4169
  • Dmytro Marynenko Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0003-3252-9649
  • Leonid Saltykov Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0003-2640-8074

DOI:

https://doi.org/10.15587/2312-8372.2019.169748

Ключові слова:

холоднотвердіюча суміш, пропіленкарбонат, рідке скло, властивості суміші, дозування компонентів, канонічне перетворення поверхні відгуку

Анотація

Об'єктом дослідження є моделі, що описують вплив рідкого скла та пропіленкарбонату як затверджувача формувальної суміші на її властивості. Одним з найбільш проблемних місць є визначення поведінки властивостей суміші за умов відхилення від оптимальних значень вмісту рікого скла як зв’язуючого та пропіленкарбонату як затверджувача. Визначення такої поведінки важливо через те, що дозволить вдосконалювати процеси регулювання завантаження змішувачів в автоматизованих системах виготовлення суміші в ливарних цехах.

В ході дослідження використовувалися методи канонічного перетворення поверхней відгуку, що описують вплив вмісту рідкого скла та пропіленкарбонату на наступні властивості суміші: живучість, межа міцності на стиск через 1 годину, через 3 години, через 24 години, осипаємість. Описано механізми хімічних реакцій, що приводять до процесу затвердження суміші та через визначення хімізму процесу обґрунтовано можливість отримання якісних характеристик суміші.

Отримано у канонічному вигляді аналітичний опис поверхні відгуку в стаціонарній області у перетвореному за стандартною процедурою факторному просторі «вміст рідкого скла – вміст пропіленкарбонату». Таке перетворення дозволяє оцінити характер поверхні відгуку через аналіз співвідношень власних чисел, що входять до її канонічного опису, за величиною та знаком. Такий використаний підхід має важливу особливість, так як дозволяє безпосередньо визначити поведінку властивостей суміші в разі відхилення від оптимальних значень вмісту рідкого скла та пропіленкарбонату.

Завдяки цьому забезпечується можливість визначення заходів або технічних рішень щодо роботи або вдосконалення систем регулювання процесів дозування в автоматизованих системах виготовлення суміші в ливарних цехах. При цьому можлива адаптація до будь-яких відомих систем дозування зв’язуючих та затверджувачів холоднотвердіючих сумішей. Це відкриває перспективи щодо стабілізації якості формувальної чи стрижньової суміші та підвищення якості фасонних виливків для машинобудування, зокрема відповідальних та базових литих деталей двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ).

Біографії авторів

Oleg Akimov, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра ливарного виробництва

Pavel Penzev, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Асистент

Кафедра ливарного виробництва

Dmytro Marynenko, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Аспірант

Кафедра ливарного виробництва

Leonid Saltykov, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Аспірант

Кафедра ливарного виробництва

Посилання

  1. Еvtushenko, N. S., Shinskii, O. I., Ponomarenko, O. I. (2013). Issledovanie svoistv regeneriruemykh smesei na osnove OFOS. Kompressornoe i energeticheskoe mashinostroenie, 4, 48–51.
  2. Ponomarenko, O. I., Еvtushenko, N. S., Berlizeva, T. V. (2011). Vliianie zhidkikh otverditelei s raznymi dobavkami na svoistva zhidkostekolnykh smesei. Liteinoe proizvodstvo, 4, 21–24.
  3. Berlizeva, T. V., Ponomarenko, O. I., Karateev, A. M., Litvinov, D. A. (2013). Vliianie furfuriloksipropilciklokarbonatov (FOPCK) s razlichnymi dobavkami na svoistva kholodnotverdeiushchikh smesei na zhidkom stekle. Kompressornoe i energeticheskoe mashinostroenie, 3, 26–29.
  4. Zinchenko, P. S., Aksenenko, M. P., Iovbak, A. V., Orendarchuk, Iu. V. (2016). Application of liquid glass mixtures with reduced content of liquide glass as a factor in improving the quality of machine-building castings. ScienceRise, 5 (2 (22)), 6–9. doi: http://doi.org/10.15587/2313-8416.2016.69836
  5. Orendarchuk, Iu. V., Krasnoukhova, A. A., Achkasov, І. O., Barsuk, A. S., Golovko, V. І. (2016). Optimіzacіia skladu formuvalnikh sumіshei dlia avtomatizovanogo virobnictva litikh detalei dvigunіv vnutrіshnogo zgoriannia. Vіsnik NTU “KHPІ», 50 (1222), 117–121
  6. Zinchenko, P. S., Golinkov, V. V., Starykh, S. A., Stupar, M. A. (2016). Optimization of thermal drying of liquid glass mixture according to tensile strength criterion. ScienceRise, 6 (2 (23)), 9–13. doi: http://doi.org/10.15587/2313-8416.2016.69970
  7. Dotsenko, V., Boichuk, V., Fedorenko, V., Tsybulskyi, Y. (2018). Obtaining of locally optimal solutions by combining properties of mixtures for foundry manufacture. EUREKA: Physics and Engineering, 6, 48–53. doi: http://doi.org/10.21303/2461-4262.2018.00795
  8. Kovalenko, B. P., Demin, D. A., Bozhko, A. B. (2006). Optimizaciia sostava kholodnotverdeiushchikh smesei (KHTS) s propilenkarbonatom. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6, 59–61.
  9. INTENSIVE MIXER. Available at: http://www.belloi.it/
  10. Durchlaufmischer. Available at: https://www.webac-gmbh.de/produkte/uebersicht/
  11. DISA. Mixers and SMC. Available at: https://www.disagroup.com/en-gb/products/sand-preparation-and-cooling/mixers-and-smc
  12. Hartmann, K., Lezki, E., Schafer, V. (1977). Planirovanie eksperimenta v issledovanii tekhnologicheskikh processov. Мoscow: Mir, 552.
  13. Demin, D. (2017). Synthesis of optimal control of technological processes based on a multialternative parametric description of the final state. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (4 (87)), 51–63. doi: http://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.105294
  14. Demin, D. (2017). Strength analysis of lamellar graphite cast iron in the «carbon (C) – carbon equivalent (Ceq)» factor space in the range of C = (3,425-3,563) % and Ceq = (4,214-4,372) %. Technology Audit and Production Reserves, 1 (1 (33)), 24–32. doi: http://doi.org/10.15587/2312-8372.2017.93178

Опубліковано

2018-12-31

Як цитувати

Akimov, O., Penzev, P., Marynenko, D., & Saltykov, L. (2018). Виявлення поведінки властивостей холоднотвердіючої рідкостекольної суміші з пропіленкарбонатом при відхиленнях в дозуванні компонентів. Technology Audit and Production Reserves, 2(3(46), 4–9. https://doi.org/10.15587/2312-8372.2019.169748

Номер

Розділ

Хіміко-технологічні системи: Оригінальне дослідження