Прогресивна технологія виготовлення литих деталей щік полюса ротора гідрогенератора

Шрифт:
138

https://doi.org/10.15407/steelcast2022.01.069

Met. litʹe Ukr., 2022, Tom 30, №1, P. 69-76    

А.Ш. Желяков1 , головний металург генераторного та електротехнічного виробництва О.С. Бударін1 , заступник генерального директора, e-mail: budarin@ukrenergymachines.com В.С. Бондаренко1 , начальник металургійного відділу – головний металург, e-mal: v.bondarenko@ukrenergymachines.com
О.І. Пономаренко2 , д-р техн. наук, проф., проф. кафедри, e-mail: 21ponomarenko@gmail.com, https://orcid.org/0000-0002-3043-4497
А.П. Марченко2 , д-р техн. наук, проф., проректор з наукової роботи, e-mail: Andrii.Marchenko@khpi.edu.ua, https://orcid.org/0000-0001-9746-4634
О.В. Акімов2 , д-р техн. наук, проф., зав. кафедри, e-mail: Oleg.Akimov@khpi.edu.ua, https://orcid.org/0000-0001-7583-9976

1 АТ «Укренергомашини» (Харків, Україна)
2 Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» (Харків, Україна)

Надійшла 09.02.2022

УДК 621.74

У роботі запропоновано прогресивну технологію виробництва литих деталей щік полюса ротора гідрогенератора замість поковок. Роботу виконано в рамках модернізації генераторного обладнання АТ «Укргідроенерго», яке екс плуатує всі великі гідроелектростанції, розташовані на українських ділянках Дніпра та Дністра. Метою дослідження даної роботи є розробка технології виливки щік полюсів для роторів гідрогенераторів на Дні проГЕС-2, Середньодніпровську та Кременчуцьку гідроелектростанції. Для вирішення задачі підвищення якості виливків використовувалися комп'ютерно-інтегровані методи моделю вання процесів лиття. Використання CAD/CAE програм дозволило значно скоротити час на розробку технологіч них процесів, створити умови для спрямованого затвердіння виливків, розрахувати оптимальну величину прибут ку і за рахунок прогнозування появи місць дислокації дефектів, зменшити брак виливків, перевірити її на різні види міцнісних навантажень на віртуальній моделі. В результаті виробничих випробувань було обрано ефективне протипригарне покриття для форм та стрижнів. В роботі проводили дослідження впливу модифікатора марки СК10Ба10 на механічні властивості та мікроструктуру литої сталі 25Л ДСТУ 8781:2018. Показники механічних випробувань перевищують допустимі значення міцності на 20–30 %, а ударну в'язкість – на 110–130 %. Економічна ефективність виготовлення литих деталей щік полюса ротора гідрогенератора замість поковок дозво лила знизити витрати на 40 %. Перший комплект виготовлених за новою технологією литих заготовок щік полюса було механічно оброблено заводом і виготовлені полюси встановлено на ротор гідрогенератора ДніпроГЕС-2.

Ключові слова: модернізація, лита деталь, LVMFlow, SolidWorks, комп'ютерно-інтегроване проєктування, спрямоване твердіння, протипригарне покриття, модифікування, якість.

Література

1. Пономаренко О.И., Лысенко Т.В., Становский А.Л., Шинский О.И. Управление литейными системами и процессами: Монография. Харьков: Підручник НТУ «ХПИ», 2012. 368 с.
2. Никаноров А.В. Сравнительный анализ компьютерных программ для моделирования литейных процессов. Вест ник Иркутского государственного технического университета. 2018. № 22 (11). С. 209–218. DOI: https://doi.org/10.21285/1814-3520-2018-11-209-218
3. Вдовин Р.А. Компьютерное моделирование технологического процесса литья деталей двигателей в модуле Visual Mesh программного продукта ProCast: учеб. пособие. Самара: Изд-во Самарского университета, 2019. 108 с.
4. Nitin Amratav, Kulyant Kumar, Megad Pillai. Computer Simulation of Continuous Casting Processes: A Review. Advances in Materials. 2021. Vol. 10. Iss. 3. P. 31–41. DOI: https://doi.org/10.11648/j.am.20211003.11
5. Akimov O., Kostyk K., Klymenko S., Penzev P., Saltykov L. Ensuring the Technological Parameters of Cast Block Crankcase of Automobile’s Diesel Engine. In: Ivanov V., Trojanowska J., Pavlenko I., Zajac J., Peraković D. (eds.). Advances in Design, Simulation and Manufacturing IV. DSMIE 2021. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer, Cham. 2021. P. 3–11. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-77719-7_1
6. Akimov O.V., Marchenko A.P., Alyokhin V.I., Soloshenko V., Shinsky O.Y., Klymenko S.I., Kostyk K.O. Computer Engineering and Design of Cast Parts for Internal Combustion Engine Crankcase. Journal of Engineering Sciences. 2019. Vol. 6. Iss. 2. P. E 24–E 30. DOI: https://doi.org/10.21272/jes.2019.6(2).e4
7. Габельченко Н.И., Жаркова В.Ф., Жильцов Н.П., Белов А.А. Использование системы компьютерного моделирования литейных процессов (СКМ ЛП) «ПолигонСОФТ» версии 20.0*. Известия Волгоградского государ. техн. ун-та. 2021. № 7 (254). С. 92–95.
8. Hyuk-JaeKwon, Hong-KyuKwon. Computer aided engineering (CAE) simulation for the design optimization of gate system on high pressure die casting (HPDC) process. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing. 2019. Vol. 55. Part B. P. 147–153. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rcim.2018.01.003
9. Mohd. Bilal Naim Shaikh, Shazeb Ahmad, Arfeen Khan, Mohammed Ali. Optimization of Multi-Gate Systems in Casting Process: Experimental and Simulation Studies. Published under license by IOP Publishing Ltd. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Volume 404. 1st International Conference on Contemporary Research in Mechanical Engineering with Focus on Materials and Manufacturing (ICCRME-2018) 6–7 April 2018, Lucknow, India. URL: https://iopscience.iop.org/ article/10.1088/1757-899X/404/1/012040
10. Пономаренко О.И., Косенко О.П., Щвец М.В., Евтушенко С.Д. Применение компьютерно-интегрированного проекти рования для нетехнологичных отливок шахтного оборудования. Металл и литье Украины. 2019. № 3–4 (310–311). С. 18–24.
11. Рафальский И.В., Лущик П.Е. Математическое моделирование процесса кристаллизации и разработка технологии изготовления бездефектных отливок из алюминиевых сплавов. Литейное производство и металлургия, 2017. Беларусь: сборник трудов 25-й Международной научно-технической конференции, Минск, 18–19 октября / под общ. ред. Е.И. Маруковича. Минск: БНТУ, 2017. С. 127–133.