Способ дозирования энергии при импульсном брикетировании металлической стружки


 


Владельцы патента RU 2537102:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям, связанным с дозированием энергии при импульсном брикетировании металлической стружки. Сущность: объему пластически деформируемой стружки предварительно к моменту брикетирующего удара придают жесткое боковое ограничение, обеспечивающее числовое равенство безразмерных величин - истинной относительной деформации по высоте получаемого брикета и степени его пористости α. Дозу энергии Е для импульсного брикетирования стружки вычисляют по уравнению Е=σтαV, где σт - динамическое напряжение в сплошном металле; αV - объемное количество металла в брикете. Технический результат: повышена точность дозирования энергии для получения брикетов с заранее назначенной плотностью и сформированы условия для создания оборудования, способного надежно работать в условиях удара.

 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям, связанным с дозированием энергии при импульсном брикетировании металлической стружки.

Известен способ дозирования энергии при импульсном брикетировании металлической стружки [см., например, статью: Букин Ю.М., Шалбаян А.С., Филянов А.Н., Райзман Д.А. Определение энергетических параметров импульсной брикетировочной машины типа МИБ-165Б / Сб. «Обработка металлов давлением в машиностроении». Вып.9. - Харьков: Изд-во Харьковского ордена Трудового Красного Знамени университета им. A.M.Горького. - 1973. - С.100-103]. Сущность этого способа в том, что экспериментально варьируют величину заряда горючей газовой смеси. Газообразные продукты сгорания этой смеси преобразуют свою работу расширения в кинетическую энергию массы, наносящей удар. Измеряют начальную скорость удара и определяют пористость получаемого брикета. В назначенном диапазоне скорости наносят серию ударов. Этим накапливают базу данных, достаточную для составления графической зависимости между энергией удара и пористостью получаемых брикетов. Строят график и по нему определяют ту величину энергии удара, которая обеспечивает получение брикета с требуемой пористостью.

Основные недостатки изложенного способа дозирования энергии брикетирующего удара следующие:

1. Сначала создают конструкцию брикетировочной машины, потом экспериментально выявляют ее энергетические и технологические возможности и, наконец, выбирают ту скорость удара (и величину энергии соответственно), при которой образуется требуемая пористость брикета.

2. Нет ответа на вопрос, как создавать работоспособные конструктивные силопередающие элементы машины, способные передавать удар, если отсутствует предварительно необходимая информация о величине динамических напряжений и сил, неизбежно возникающих под действием брикетирующего удара.

Наиболее близким способом-аналогом по дозированию энергии является способ динамической тарировки датчиков усилия [А.с. СССР №828014, М.кл. G01N 3/62. / И.А.Чечета. Заявлено 14.12.76, 2431582/25-28. Опубл. 17.05.81, Бюл. №17], состоящий в том, что на стандартный цилиндрический объект из сплошного материала оказывают ударное воздействие, фиксируют мгновенную скорость соударяющихся тел известной массы, определяют кинетическую энергию удара, а также объем пластически деформируемого объекта и величину его истинной относительной деформации (ε), вычисляют величину удельной энергии (eуд), то есть количество энергии, приходящейся на единицу объема деформируемого объекта. Этим находят, что величина возникающего в материале динамического напряжения (σт) равна частному от деления удельной энергии на истинную относительную деформацию:

σт=eуд/ε.

Недостаток способа динамической тарировки датчиков усилия в том, что отсутствуют обоснования, необходимые и достаточные для того, чтобы выявить соотношения между напряжением σт, характерным для сплошного материала, и аналогичным параметром для брикетирования такого же материала, но находящегося в сыпучем виде.

Задача изобретения - обосновать способ дозирования энергии для получения из стружки брикета с заранее назначенной степенью пористости.

Указанная задача о способе дозирования энергии при импульсном брикетировании металлической стружки решена в процессе последовательного выполнения следующих приемов:

1. Из сплошного материала, обработкой которого получена стружка, подлежащая брикетированию, изготовляют объект для пластического деформирования ударом в том же диапазоне скоростей, при котором запланировано брикетирование, и составляют графическую зависимость между удельной eуд энергией и истинной относительной ε деформацией. На основании полученной зависимости определяют величину динамического напряжения σт=eуд/ε в назначенном диапазоне скоростей.

2. На линии удара располагают из того же материала дозированный объем стружки, боковые поверхности объема жестко ограничивают и этим истинную относительную деформацию ε по высоте брикета предопределяют исключительно изменением степени α пористости брикета, то есть безразмерные величины ε и α делают численно равными между собой. Тогда из сопоставления удельной энергии сплошного материала eуд=E/V и удельной энергии стружечного брикета eуд.бр =Е/αV следует, что eуд.брт, а необходимое количество энергии для брикетирования вычисляют: Е=σтαV, где αV- количество металла в брикете. При этом величина степени пористости брикета и его геометрические размеры являются заданными параметрами требуемого брикета.

Способ осуществляют следующим образом.

Предназначенную для брикетирования стружку дробят, очищают с промывкой, сушат, термически обрабатывают для снятия наклепа, получаемого в процессе стружкообразования, и выборочно элементы стружки проверяют на твердость, формируя этим усредненное представление о твердости стружечного материала. С учетом этого, из сплошного металла, такого же, как металл стружки, при такой же его твердости изготовляют стандартизованные объекты и определяют динамические напряжения σт методом осадки, последовательно нанося на каждый такой объект удары с диапазоном скорости, соответствующим диапазону скоростей намечаемого импульсного брикетирования. По результатам этого исследования составляют график «eуд-ε», а по соотношению между этими величинами находят динамическое напряжение σт, возникающее в сплошном пластически деформируемом материале: σт=eуд/ε. Затем на наковальне соосно с линией удара располагают дозированный объем стружки, боковые поверхности которого жестко ограничивают, например, цилиндрической поверхностью и этим обеспечивают условие, при котором истинная относительная деформация ε брикета по его высоте предопределяется исключительно изменением степени α пористости получаемого брикета, то есть безразмерные величины ε и α делают численно равными между собой. В этом случае сопоставляют значения удельной энергии eуд сплошного материала и удельной энергии eуд.бр брикета и находят, что eуд.брт. Тогда количество энергии, необходимой для получения брикета заданной пористости и геометрических размеров вычисляют по уравнению: Е=σтαV, где σт - динамическое напряжение в сплошном металле; αV - объемное количество металла в брикете.

Положительный эффект изобретения в том, что повышена точность дозирования энергии для получения брикетов с заранее назначенной плотностью и сформированы условия для создания оборудования, способного надежно работать в условиях удара.

Способ дозирования энергии при импульсном брикетировании металлической стружки, основанный на измерениях динамических напряжений в сплошных металлах, и отличающийся тем, что объему пластически деформируемой стружки предварительно к моменту брикетирующего удара придают жесткое боковое ограничение, обеспечивающее числовое равенство безразмерных величин - истинной относительной деформации по высоте получаемого брикета и степени его пористости, тогда дозу энергии Е для импульсного брикетирования стружки вычисляют по уравнению Е=σтαV, где σт - динамическое напряжение в сплошном металле; αV - объемное количество металла в брикете.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к средствам объективного контроля индивидуальных физических данных спортсмена, и может быть использовано в самых различных видах спорта.

Система измерения частоты вращения ротора газотурбинного двигателя относится к системам измерения частоты вращения ротора авиационных и наземных газотурбинных двигателей, имеющих циркуляционную систему смазки подшипниковых опор.

Изобретение относится к кабельной технике, а именно: к способам контроля электрических кабелей на соответствие техническим требованиям, отражающим эксплуатационные параметры.

Изобретение относится к конвейеростроению, а именно к стендам для исследования параметров улавливания оборвавшейся ленты наклонного конвейера с желобчатыми опорными роликоопорами на грузонесущей ветви конвейерной ленты при использовании подвесных канатных ловителей, которые отличаются от других типов ловителей простотой конструкции и надежностью срабатывания при обрыве конвейерной ленты.

Изобретение относится к устройству измерения показателей силового взаимодействия между тележкой и кузовом, применяемому при испытаниях железнодорожных подвижных транспортных средств.

Изобретение относится к индикаторам нагрузки и касается индикации жесткой посадки самолета и воздействующих на самолет буксировочных усилий, превышающих допустимые.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в гидромашиностроении при разработке оборудования нефтедобывающей промышленности, в частности многоступенчатых погружных центробежных насосов.

Изобретение относится к средствам объективного контроля индивидуальных физических данных спортсменов в легкой атлетике. .

Изобретение относится к способам определения работоспособности газонефтепроводных стальных труб магистральных трубопроводов и может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности.

Изобретение относится к испытанию и техническому диагностированию машин, в частности к способу определения номинальной эффективной мощности двигателя транспортной машины, преимущественно трактора.
Изобретение относится к области брикетирования металлической стружки и может быть использовано преимущественно при изготовлении брикет-электродов для электрошлакового переплава (ЭШП).

Изобретение относится к способу получения топливных брикетов, включающий смешение углеродного наполнителя с измельченным углем, добавление связующего вещества и брикетирование смеси под давлением, при этом осуществляют сухое смешение углеродного наполнителя, представляющего собой отходы производства алюминия, анодной массы и электродов в количестве 25,01-85,00 мас.% с измельченным бурым углем до получения 100% сухой массы с последующим добавлением к сухой массе связующего вещества.

Изобретение относится к компактированному металлургическому изделию, содержащему смесь органических, неорганических и влагосодержащих веществ, а также способу его производства и применению.
Изобретение относится к области металлургической переработки отходов черной и цветной металлургии и может быть использовано в получении окатышей для восстановительной плавки на чугун и глиноземистый шлак.
Изобретение относится к металлургии, а именно к подготовке железосодержащих отходов металлургического производства в виде окалины для последующего брикетирования.

Изобретение относится к экономичным способам разрушения массивных чугунных монолитов, в том числе отработанных чугунных прокатных валков и может быть использовано в копровых цехах металлургических комбинатов и на предприятиях переработки металлолома.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к подготовке шихтовых материалов для выплавки чугуна и стали. .

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано при производстве промывочных материалов и при выплавке чугуна в доменных печах. .

Изобретение относится к области брикетирования металлической стружки и может быть использовано при изготовлении брикетов для дальнейшей переработки, например, ковкой или электрошлаковым переплавом. Стружку измельчают, прессуют и осуществляют электроразрядное спекание с одновременным воздействием сжимающего давления. При этом величину сжимающего давления при прессовании варьируют от 0,06 до 0,15 предела прочности исходного брикетируемого материала, количество импульсов варьируют от 2 до 8. Продолжительность одного импульса устанавливают от 0,5 до 2,0 с, продолжительность промежутка между двумя отдельными импульсами - от 0,2 до 1,0 от продолжительности импульса, а суммарная продолжительность импульсов - от 1 до 16 с. Удельную энергию, подведенную при электроразрядном спекании, определяют по формуле Еуд= к · Тпл · С, где к - коэффициент, выбранный в пределах от 0,6 до 0,95; Тпл - температура плавления металла, К; С - удельная теплоемкость, кДж/(кг·К). Техническим результатом изобретения является снижение энергозатрат и повышение прочностных характеристик брикетов. 4 табл.
Наверх