Preview

Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии

Расширенный поиск

Оптимизация технологического процесса диспергирования отходов латуни в углеродсодержащей среде постановкой полного факторного эксперимента

https://doi.org/10.21869/2223-1528-2023-13-3-74-88

Аннотация

Цель исследования. Оптимизация технологического процесса диспергирования отходов латуни в углеродсодержащей среде путем проведения полного факторного эксперимента.
Методы. Процесс электроэрозии отходов сплава ЛС58-3 проводили на запатентованной установке, в качестве металлоотходов применялись отходы сплава ЛС58-3 (ГОСТ 15527-2004). В качестве рабочей жидкости (среды диспергирования) был выбран спирт изопропиловый (ГОСТ 9805-84), являющийся углеродсодержащей средой.
Варьируемыми параметрами при работе установки являлись: подводимое к электродам напряжение (100–200 В); ёмкость разрядных конденсаторов (25–65 мкФ); частота возникновения разрядов 50–100 Гц.
При появлении электрического разряда происходило мгновенное разрушение электродов и отходов и образование мельчайших частиц порошка. Гранулометрический состав полученного порошка проводили с помощью анализатора размеров частиц Analysette 22 NanoTec.
Разработку математической модели процесса получения порошка свинцовой латуни проводили путем проведения полного факторного эксперимента типа 23.
Результаты. В результате математических расчетов было определено максимальное значение выходного параметра оптимизации (среднего размера частиц), которое составило 23,8 мкм при следующих значениях факторов (режимов диспергирования): подводимое к электродам напряжение 200 В, частота возникновения разрядов 100 Гц, емкость разрядных конденсаторов 65 мкФ.
Заключение. На основании полученных результатов исследований и расчетов можно сделать вывод, что, изменяя режимы работы установки электроэрозионного диспергирования, можно получать порошки разного размера. На размер частиц получаемой шихты наибольшее влияние оказывает подводимое к электродам напряжение и емкость разрядных конденсаторов. При повышении значений этих параметров увеличивается массовый выход порошка, который напрямую зависит от размера получаемых частиц.
Полученное уравнение регрессии позволяет определить, на каких режимах работы установки возможно получение порошка заданного размера частиц.

Об авторах

Е. В. Агеева
Юго-Западный государственный университет
Россия

Агеева Екатерина Владимировна, доктор технических наук, доцент, профессор кафедры технологии материалов и транспорта

ул. 50 лет Октября, д. 94, г. Курск 305040, Российская Федерация 



О. Г. Локтионова
Юго-Западный государственный университет
Россия

Локтионова Оксана Геннадьевна, доктор технических наук, профессор, проректор по учебной работе

ул. 50 лет Октября, д. 94, г. Курск 305040, Российская Федерация 



А. С. Переверзев
Юго-Западный государственный университет
Россия

Переверзев Антон Сергеевич, кандидат технических  наук, доцент кафедры технологии материалов и транспорта

Researcher ID: C-4041-2019

ул. 50 лет Октября, д. 94, г. Курск 305040, Российская Федерация 



Л. С. Аболмасова
Юго-Западный государственный университет
Россия

Аболмасова Лилия Сергеевна, аспирант кафедры технологии материалов и транспорта

ул. 50 лет Октября, д. 94, г. Курск 305040, Российская Федерация 



Список литературы

1. Агеев Е. В., Переверзев А. С. Оптимизация процесса получения электроэрозионной шихты бронзы БрС30 для производства спеченных бронзовых сплавов на её основе // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2021. Т. 11, № 2. С. 26–42.

2. Математическое моделирование технологических параметров процесса получения антифрикционных сплавов на основе шихты электроэрозионной свинцовой бронзы / Е. В. Агеева, А. С. Переверзев, П. А. Макаренко [и др.] // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2022. Т. 12, № 1. С. 54–69.

3. Дифрактограмма электроэрозионного вольфрамокобальтового порошка, используемого в износостойких покрытиях / Е. В. Агеева, А. Ю. Алтухов, С. С. Гулидин, М. А. Зубарев // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2017. Т. 7, № 1(22). С. 6–13.

4. Хорьякова, Н. М., Агеев Е. В., Латыпов Р. А. Сравнительная характеристика морфологии и твердости спеченных образцов из электроэрозионного медного порошка и ПМС-1 // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2017. Т. 7, № 1(22). С. 14–20.

5. Агеев Е. В., Хардиков С. В., Алтухов А. Ю. Исследование производительности процесса ЭЭД при получении порошковой шарикоподшипниковой стали // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2017. Т. 7, № 1(22). С. 21–26.

6. Агеева Е. В., Переверзев А. С., Осьминина А. С. Исследование влияния электрических параметров установки на производительность процесса электроэрозионного диспергирования отходов свинцовой бронзы в дистиллированной воде // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2018. Т. 8, № 1(26). С. 6–13.

7. Оптимизация гранулометрического состава электроэрозионных кобальтохромовых порошков / Е. В. Агеева, А. Ю. Алтухов, А. А. Сысоев, А. С. Осьминина // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2018. Т. 8, № 1(26). С. 14–23.

8. Математическая оптимизация процесса электродиспергирования отходов сплава ВНЖ / Е. В. Агеева, Е. В. Агеев, О. В. Кузовлева, А. Е. Гвоздев // Чебышевский сборник. 2021. Т. 22, № 2(78). С. 389–401.

9. Милях А. Н., Муратов В. А., Щерба А. А. Особенности управления режимами источников питания установок электроэрозионного диспергирования металлов // Проблемы преобразовательной техники. 1983. Ч. 5. С. 201–204.

10. Аскарходжаев Т. И., Пирнаев Ш. А. Роль дорожных фрез в технологии ремонта изношенного дорожного полотна // Транспорт шелкового пути. № 3–4. 2019. С. 109–120.

11. Рамазанов Г. Х. Износ инструмента дорожной фрезы и модели эффективности резания // Наукоемкие технологии в машиностроении. № 1(139). 2023. С. 43–48.

12. Фурманов Д. В., Шамахов Л. М., Лысаков Н. Э. Влияние износа режущего элемента дорожной фрезы на силу сопротивления резанию асфальтобетона // Вестник СибАДИ. 2023. № 20(2). С. 204–216.

13. Шеховцова Ю. С., Ролдугина В. А., Ермолаева Т. Н. Разработка методики рентгенофлуоресцентного анализа стартовых металлургических смесей // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2022. Т. 12, № 4. С. 209–221.

14. Карпенко Н. Н., Латыпов Р. А., Агеева Е. В., Карпенко В. Ю. Рентгеноспектральный и рентгеноструктурный анализ электроэрозионных порошковых материалов из отходов стали Р18 // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2022. Т. 12, № 3. С. 23–38.

15. Validation of secondary fluorescence excitation in quantitative X-ray fluorescence analysis of thin alloy films / A. Wählisch, C. Streeck, P. Hönicke, B. Beckhoffa // J. Anal. At. Spectrom. 2020.Vol. 35. P. 1664–1670. https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/ja/d0ja00171f

16. Агеева Е. В., Поданов В. О., Воробьев Ю. С. Исследование химсостава жаропрочных сплавов методом рентгенофлуоресцентного анализа на примере турбинной лопатки // Известия ЮгоЗападного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2020. Т. 10, № 4. С. 35–47.

17. Полякова М. А., Босикова Е. Ю. Особенности применения рентгенофлуоресцентного анализа для определения состава материалов // Технологии металлургии, машиностроения и материалообработки. № 16. 2017. С. 92–98.

18. Агеева Е. В., Королев М. С., Воробьев Ю. С. Исследование элементного состава свинцовосурьмянистых сплавов методом рентгенофлуоресцентного анализа // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2020. Т. 10, № 4. С. 8–21.

19. Об использовании нитроцементованной стали 30ХГТ для резцов дорожных фрез / В. И. Колмыков, Д. Н. Романенко, К. И. Абышев [и др.] // Современные проблемы сварочного производства: сборник научных трудов / под ред. М. А. Иванова, И. А. Ильина. Челябинск: Изд. Центр ЮУрГУ, 2016. С. 290–299.

20. Кирюшкина Н. А., Кузнецова В. Н. Повышение долговечности работы резцов дорожной фрезы // Актуальные проблемы науки и техники глазами молодых ученых: материалы Международной научно-практической конференции. Омск: Сиб. гос. автомобильно-дорожная акад. (СибАДИ), 2016. С. 264–267.

21. Патент № 2449859 Российская Федерация, МПК B22F 9/14, B23H 1/02, B82Y 40/00. Установка для получения нанодисперсных порошков из токопроводящих материалов / Агеев Е. В., Семенихин Б. А., Латыпов Р. А., Аниканов В. И. № 2010104316/02; заявл. 08.02.2010; опубл. 10.05.2012, Бюл. № 13.


Рецензия

Для цитирования:


Агеева Е.В., Локтионова О.Г., Переверзев А.С., Аболмасова Л.С. Оптимизация технологического процесса диспергирования отходов латуни в углеродсодержащей среде постановкой полного факторного эксперимента. Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2023;13(3):74-88. https://doi.org/10.21869/2223-1528-2023-13-3-74-88

For citation:


Ageeva E.V., Loktionova O.G., Pereverzev A.S., Abolmasova L.S. Optimization of the Technological Process of Dispersing Brass Waste in a Carbon-Containing Environment by Setting up a Full Factorial Experiment. Proceedings of the Southwest State University. Series: Engineering and Technology. 2023;13(3):74-88. (In Russ.) https://doi.org/10.21869/2223-1528-2023-13-3-74-88

Просмотров: 130


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2223-1528 (Print)