CastingArea, Една леярска страница, Изчисляване на леяковите системи

Програма за изчисляване на леяковите системи при леене на чугун и алуминиеви сплави *

Деньо Алипиев, Владислав Петров

Gating System calculator for grey iron and Al-Si castings (Summary)

The features of a computer programme for the gating system calculation are presented in the paper. The calculation comprises grey cast iron and Al-Si castings. This programme is addressed to the students in Foundry Engineering and the Foundrymen's Society.



Въведение

Изчислителната програма за определяне на параметрите на леяковите системи беше създадена във връзка с учебния процес в Техническия университет - София и по-специално, за улеснявяне на работата на студентите по курсовия проект по технология на леярското производство. Като едно съвременно средство, за кратко време, програмата беше приета добре от студентите и засили интереса им към проектирането на леярската технология. Първоначална версия на програмата беше показана преди няколко години на една от Леярските конференции в Ловеч, където беше оценена и от страна на специалистите. Всичко това, заедно с някои следващи експериментални тестове за адекватност и направените корекции, доведе до предлагането й в сегашния си вид под името GatSys.

GatSys е съпоставима с някои програми, създадени извън България. Едната от тях е AFS Gating System 2.0 [1]. Тя е разработена през 1992 г. и доскоро се продаваше за около хиляда долара. Програмата не притежава богат графичен интерфейс, но добрата й функционалност и точност на работа са я направили предпочитана в над 240 леярни по света. Методът на въвеждане на информацията е чрез пряк избор или уточнителни прозорци за корекция на данните. Резултатите се извеждат в таблица от текстови тип без графично онагледяване. GatSys се доближава по отделни елементи и до NovaCast Gating Calculation [2]. Това е компютърна програма за изчисляване на леякови системи, както и на редица допълнителни параметри, съпровождащи процеса на леене, което я прави с висока цена. Притежава добър графичен интерфейс за онагледяване на резултатите от пресмятанията.


Описание на програмата

Както е известно от литературата [3], изчисляването на леяковата система цели определянето на нейното критично (най-тясно) сечение и чрез използване на утвърдени от практиката съотношения се определят и сеченията на другите елементи на системата. GatSys изчислява основните параметри на леяковата система за отливки от сив чугун и алуминиево-силициеви сплави, получавани в пясъчни форми. Реализирана е чрез програмния език Delphy.

Входните данни се въвеждат наведнъж. Програмата прави необходимите проверки за тяхната коректност и дали параметрите са в допустимите граници. Наличието на помощна част улеснява потребителя при ползването на продукта. Резултатите се представят в табличен вид, съпроводен с графично представяне за илюстрация на базата на нормализираните елементи на леяковите системи.

Пресмятанията са реализирани във вид на процедури. Самата програма представлява съвкупност от Форми (термин в езика Delphy, който представлява графичното изражение на програмния код), бутони за активиране на процедурите по пресмятане и проверка на въведените данни, както и текстови полета-килийки, в които потребителят въвежда данните. При създаването на GatSys са спазени изискванията за улеснено и без допускане на грешки въвеждане на информацията, резултатите да са в удобен за потребителя вид и цялостно разбираемо и лесно използване на програмата.

Работата с програмата може да се опише накратко така. При стартирането, на екрана се появява основният прозорец (фиг.1), визуално разделен на три области. Те съдържат името на продукта, основното меню на програмата с подредени хоризонтално бутони за избор на подменюта - за отливки от чугун и алуминиеви сплави, и стилизирана фигура на леякова система от обикновен тип.




Фиг.1


При избор на материал за отливката Чугун, пред потребителя се появява показаният на фиг.2 екран за въвеждане на съответните данни. Подобен екран се появява и при избор на материал за отливката Алуминий. Тези прозорци са разделени на две зони. Лявата зона е за въвеждане на данните. Дясната зона е за онагледяване на междинните резултати при пресмятането.




Фиг.2


Редът на въвеждане на информацията е:
  • маса на отливката, кг;
  • средна дебелина на стената на отливката, мм;
  • височина на отливката в положение на заливане, см;
  • височина от делителната равнина до върха на формата, см;
  • височина от делителната равнина до върха на отливката, см;
  • избор на марка чугун;
  • избор на количеството въглерод в чугуна;
  • избор на количеството силиций в чугуна;
  • избор на количеството фосфор в чугуна;
  • избор на температурата на метала при заливане;
  • избор на вида на формата;
  • избор на съпротивление на формата.
Разбираемо е, че част от информацията, предназначена за отливки от чугун, не се появява при въвеждането на данни за отливки от алуминиевите сплави.

Ако при избора на някои от горепосочените данни потребителят изпита затруднение, той може да прибегне до помощните функции и да вземе решение, което ще бъде коректно и в рамките на допустимите стойности.

Следващата стъпка е да се провери коректността на данните. За целта се натиска бутона за проверка. Ако се получи съобщение за грешка, потребителят ще бъде информиран за естеството на грешката и за начина, по който може да бъде избегната тя. След коригиране на данните или в случай, че грешка не е открита, в дясната част на екрана се извеждат междинните резултати за пресмятанията – коефициенти, въглероден еквивалент, маса на леяковата система, металостатичен напор, време за заливане на формата, скорост на заливане и площ на сечението на питателите.

Следващата стъпка е да се покажат окончателните резултати от пресмятанията, както и графичните илюстрации. На екрана (фиг.3) се появяват резултатите в табличен вид съпроводени от графиките на прилежащите елементи на леяковата система.

Ако в процеса на ползване на програмата потребителят пожелае да направи нови пресмятания или да промени избора си на материал за отливката, то това може да бъде направено посредством основното меню на програмата.




Фиг.3



Заключение

Модулният принцип на изграждане на компонентите на GatSys позволява последващо добавяне на нови функции и възможност за лесно надграждане, например, при изчисляване на леякови системи с филтриращи елементи, леякови системи за сферографитен чугун и за ковък чугун, разполагане на мъртви глави, леякови системи за леене в кокили, V-процес, FM-процес и други. Очаква се при едно свободно (безплатно) разпространение на GatSys да се потвърди нейната полезност, като едно съвременно средство за бързо и лесно изчисляване на параметрите на леяковите системи.


Литература

  1. AFS Gating System, American Foundry Society.
  2. NovaCast Gating Calculation, Nova Cast Inc.
  3. Ангелов Г. и др., Ръководство за курсово проектиране по технология на леярското производство, С., Техника, 1985.
* Научни трудове на Русенски университет "А.Кънчев", т. 44, серия 2 - Прогресивни машиностроителни технологии, с. 552-555, 2005

   Деньо Алипиев - публикации     CastingArea - главна страница