Автор: Ситников Александр Викторович

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №7 (30) июль 2011 г.

Статья просмотрена: 251 раз

Библиографическое описание:

Ситников А. В. Актуальные проблемы систематизации причин образования литейных дефектов // Молодой ученый. — 2011. — №7. Т.1. — С. 56-57.

Существующие в литературных источниках отрывочные сведения о характерных особенностях дефектов не дают полного представления о фактически рассматриваемом пороке отливки. В результате этого технологи литейного производства зачастую путают, а иногда просто не могут правильно определить разновидность дефектов. Современные теоретические исследования повышения качества литья делятся на несколько практических, не взаимосвязанных теорий.

В работах Гуляева Б.Б. [3,4] подробно рассматриваются дефекты усадочного происхождения – раковины, пористость, трещины и коробление. Приводятся математические описания процессов, протекающих в форме в момент образования дефектов. Рассматриваются практические примеры влияния характера затвердевания отливки на развитие усадочных пустот, приводятся рентгенограммы распределения пустот по толщине отливок. Даются описания приемов ликвидации усадочных дефектов [5,6]. Для литейщиков очень высокой квалификации предложенных знаний достаточно для определения рассматриваемых дефектов при условии, что эти специалисты используют качественные методы выявления и ликвидации дефектов. Недостатком является отсутствие систематизации при определении разновидностей дефектов и их ликвидации.

В книгах Рыжикова А.А. и Берга П.П. [7,8] изложены теория литейной формы, технологические основы литейной формы и технологические расчеты. Из пороков отливок рассматривается пригар, плены и засоры, газовые раковины и трещины. Приводится математическое описание связи газотворной и пропускной способности литейной формы. Рассматриваются описанные выше механизмы образования дефектов, которые при современном рассмотрении дефектов могут быть спорными. В изложенном материале не упоминается цвет поверхности дефектов, полный перечень их характерных отличий. Приведенные фотографии отливок в черно-белом изображении несут недостаточную информацию о рассматриваемом дефекте. Системный подход к изучению особенностей дефектов и причин их возникновения не проводился.

В сборнике по литейным дефектам [9] рассматривается возникший брак отливок и методы его устранения. Описан опыт передовых литейных цехов и заводов по технологическим и организационным методам борьбы с браком в производстве железоуглеродистых сплавов. Рассматриваются физико-химические и технологические причины возникновения брака при различном способе литья. В излагаемых материалах отсутствует систематизация разновидностей дефектов по их отличиям и не сделана попытка определения связи дефектов с причинами их возникновения.

Более полная информация о разновидностях литейных дефектов изложена в работе Ильинского В.А. [10]. Впервые приведено рассмотрение некоторых характерных особенностей литейных дефектов, позволяющих различить разновидности дефектов одной группы. В первую очередь это относится к газовым раковинам, которые имеют определенные отличительные характеристики как по цвету, блеску, шероховатости, матовости, гладкости поверхности дефекта, места его расположения, количеству, форме и т.д. К сожалению, дефекты отливок представлены в черно-белом исполнении, что до некоторой степени создает неполноту восприятия излагаемого материала. Проведение систематизации разновидностей дефектов и выявление причинно-следственных связей между дефектами и причинами их возникновения только обогатили бы рассматриваемый материал.

Анализируя изложенное, следует отметить, что, несмотря на длительность времени производства отливок, описание дефектов имеет немало пробелов и неточностей формулировок. В известных литературных источниках изложено разное представление о классификации, терминологии, характерных отличий дефектов, контролируемых и оптимизируемых технологических параметрах и др. [11,12]. Во многом не учитывается, что литейное производство является слабо-формализуемой системой, формальное представление которой затруднительно [13,14,15]. Вызвано это большим числом параметров с невозможностью их точного определения. Отсутствует какая-либо систематизация характерных особенностей разновидностей дефектов. Практически все дефекты в литературных источниках представлены в черно-белом исполнении, что создает затруднения при определении их отличительных особенностей. Ряд основных дефектов имеет спорное представление, трудно вписываемое в фактическую природу их возникновения. В рассмотренной литературе отсутствуют описания дефектов, трансформирующихся в форму другой разновидности под воздействием изменения технологических параметров.

В известных источниках по литейному производству полностью отсутствуют описания существования связей между характерными отличиями, определяющими дефект, и причинами, порождающими возникновение этого дефекта [16]. Причина возникновения дефектов – это отклонение технологического параметра (или их совокупностей) при производстве литья, которые способствуют возникновению дефектов.

Несмотря на успехи ученых в решении проблемы повышение качества литья, до настоящего времени отсутствует системный подход к определению разновидностей дефектов, связи их с причинами возникновения и способами ликвидации. Проведенный анализ литературы показывает, что роль системного анализа в решении проблем повышения качества заготовок достаточно высок. Среди ведущих специалистов в области современного подхода к системному анализу сложных технических объектов следует отметить: Прангишвили И.В., О'Коннор, Макдермотт И., Волкову В.Н., Денисова А.А., Колин К.К., Емельянова А.А., Аверченкова В.И., Качала В.В., Уемова А.И. и других исследователей. Используя достигнутые успехи ученых в области системного подхода, требуется установить направление исследований по выявлению дефектов отливок, определению связи дефектов с причинами их возникновения и способами ликвидации.

Исследование технологических отклонений и определение их влияния на формирование дефектов требует проведения системного подхода и разработки общей методологии выявления разновидностей дефектов, определения связи их с причинами возникновения и способами ликвидации [1,2,17,18].

Исходя из изложенного, следует отметить существование первоочередных проблемных вопросов в литейном производстве, которые требуют своего разрешения:

  • отсутствует группировка отливок по характерным отличительным особенностям;

  • нет фактического определения ряда дефектов, например, из группы усадочных раковин;

  • не приводится полный спектр отличительных особенностей рассматриваемых дефектов;

  • не рассматриваются существующие связи между характерными отличиями дефектов и причинами их возникновения;

  • отсутствие цветного изображения дефектов ликвидирует возможность их точной идентификации;

  • сложные и приближенные расчеты технологических параметров изготовления отливки не дают возможность их использования в литейной практике;

  • отсутствует методология диагностики и ликвидации литейных дефектов, что затрудняет проследить возможный путь ликвидации дефектов.

Существующие подходы позволяют провести анализ предметной области в различных направлениях, но у большинства из них отсутствуют механизмы ликвидации отклонений. Следовательно, возникла реальная необходимость разработать методологию, которая позволяет отслеживать отклонение от допустимых параметров функционирования системы.


Литература:

  1. Тодоров Р.П., Пешев П.Ц. Дефекты в отливках из черных сплавов. Сокращенный перевод с болгарского. - М.: Машиностроение, 1984. – 184с.

  2. Арсов Я.Б. Стальные отливки. София, 1974. Перевод с болгарского. – М.: «Машиностроение», 1977. – 176 с.

  3. Гуляев Б.Б. Литейные процессы - М. – Ленинград: МАШГИЗ, 1960. – 416с.

  4. Гуляев Б.Б. Проблема усадочных процессов в металлах. Труды «Усадочные процессы в металлах». Изд. Академия наук СССР. М. – 1960. С. 5-18.

  5. Неуструев А.А., Пантюхин В.П., Абрамов Г.Г. и др. Расчет времени охлаждения чугунных отливок в песчаных формах// Литейное производство. – 1983. – № 10. – С. 16 - 17.

  6. Котлярский Ф.М., Борисов Г.П. Об организации направленного затвердевания фасонных отливок// Литейное производство. – 1985. – № 10. – С. 4 - 5.

  7. Рыжиков А.А. Технологические основы литейного производства - М.: МАШГИЗ, 1962. – 527с.

  8. Берг П.П. Формовочные материалы. – М.: «Машиностроение», 1979. – 210 с.

  9. Дефекты отливок и меры их предупреждения - Сборник докладов научно-практической конференции в МДНТП, М.: МАШГИЗ. – 1962, - 260с.

  10. Ильинский В.А., Костылева Л.В. Дефекты чугунных отливок (атлас). Учебное пособие/ВолгГТУ, Волгоград, 1996. – 105с.

  11. Гаранин В.Ф., Фирсов В.Г., Куренков О.А. Классификация отливок// Литейное производство. – 1997. – № 3. – С. 5.

  12. Чистяков В.В. Оптимизация режимов заливки форм по критериям качества// Литейное производство. – 1994. – № 6. – С. 13.

  13. О'Коннор, Макдермотт И. Искусство системного мышления: необходимые знания о системах и творческом подходе к решению проблем. — М.: Альпина Бизнес Букс, 2006 — 256 с.

  14. Рейнгольд Л. А. Структурирование информации. Системный подход. — М.: Наука, 2004.

  15. Анфилатов В.С., Емельянов А.А., Кукушкин А.А. Системный анализ в управлении: Учебное пособие / Под ред. А.А. Емельянова. — М.: Финансы и статистика, 2002. — 368 с.

  16. Галенко П.К., Голод В.М. Системный анализ литейных процессов// Литейное производство. – 1989. - № 10- С. 4 -7.

  17. Губанов В.А., Захаров В.В., Коваленко А.Н. Введение в системный анализ: Учебное пособие. — Л.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1988. — 232 с.

  18. Горский Ю.М. Системно-информационный анализ процессов управления. – Новосибирск.: Наука. - 1988. - 327 с.

Основные термины (генерируются автоматически): разновидностей дефектов, литейных дефектов, ликвидации дефектов, образования дефектов, связи дефектов, образования литейных дефектов, Литейное производство, ликвидации усадочных дефектов, ликвидации литейных дефектов, особенностей литейных дефектов, характерных особенностях дефектов, разновидностях литейных дефектов, определении разновидностей дефектов, систематизации разновидностей дефектов, разновидность дефектов, выявлению дефектов отливок, Причина возникновения дефектов, определения связи дефектов, систематизация разновидностей дефектов, характерных отличий дефектов.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос