IMK-14 – Istraživanje i razvoj u teškoj mašinogradnji 24(2018)2, SR35-41 UDC 621 ISSN 0354-6829 *Kontakt adresa autora: Svetog Save 65, 32102 Čačak, Srbija, nedeljko.ducic@ftn.kg.ac.rs Integrisan proces proizvodnje abrazivnih reznih elemenata bagera u rudarskoj industriji Radomir Slavković 1 , Snežana Dragićević 1 , Ivan Milićević 1 , Aleksandar Jovičić 2 , Nedeljko Dučić 1* , Marko Popović 1 1 Univerzitet u Kragujevcu, Fakultet tehničkih nauka u Čačku, Srbija 2 Visoka brodarska škola akademskih studija Beograd, Srbija U radu je prikazan integrisan proces proizvodnje reznih elemenata bagera u rudarskoj industriji baziran na primeni savremenih softverskih sistema za optimizaciju i upravljanje parametrima procesa livenja. Koncept obuhvata virtuelnu proizvodnju, praktičnu realizaciju uspostavljenog tehnološkog procesa i konačnu proveru kvaliteta odlivaka tj. reznih elemenata bagera. Primenom prikazane metodologije proizvodnje skraćuje se vreme razvoja novog proizvoda i njegove proizvodnje u odnosu na tradicionalne metode testiranja prototipova. Ključne reči: Integrisana proizvodnja, Rezni elementi, Softverski sistemi, Optimizacija 1. UVOD Abrazivno habanje dovodi do preranog otkazivanja mnogih komponenti mehanizacije u rudarstvu uz značajne ekonomske troškove. Bageri kontinualnog dejstva rade pri veoma složenim tehnološkim procesima, pa izbor čelika kao materijala od koga se rade zubi bagera treba da bude uz primenu kriterijuma relativno dobre žilavosti i dovoljne tvrdoće kako bi izdržali dinamička opterećenja i izraženo abrazivno habanje. U takvim slučajevima livenje se može smatrati neprevaziđenim tehnološkim procesom u tehnologiji izrade reznih zuba bagera. Kako su u tehnologiji livenja osobine završnog proizvoda u velikoj meri zavisne od prirode procesa očvršćavanja, to su i faktori koji utiču na transformaciju tečne faze u čvrstu od velikog praktičnog značaja. Najizraženiji uticaji očvršćavanja na osobine i kvalitet proizvoda su kada je livenje završna faza prerade, što je slučaj kod reznih zuba. Razumevanje toka očvršćavanja podrazumeva poznavanje metalnog rastopa, toka materije pri hlađenju u području likvidus-solidus linije, kristalizacijske uslove i ravnotežne dijagrame stanja. Međutim, ovo nije dovoljno, zato je u istraživačkim poduhvatima procesa livenja česta primena savremenih CAD/CAM softverskih sistema. Njihov značaj ogleda se u efikasnom dizajnu elemenata sistema livenja i simulaciji samog procesa livenja koja donosi krucijalne zaključke za proizvodni proces, o kvalitetu procesa i proizvoda. Nimbulkar i Dalu (2016) predstavljaju primenu softvera AutoCAST-X1 za simulaciju procesa livenja. Naime autori ističu značaj dizajna ulivnog sistema i sistema hranjenja za ispravnost odlivka kroz brojne simulacije u pomenutom softveru [1]. Jie i njegovi koautori (2014) koriste softverski paket ProCAST u unapređenju livenja legure aluminijuma, i donese zaključak da povećanje temperature liva i brzine livenja rešavaju problem poroznosti [2]. Dabade sa svojim saradnicima (2013) koristi softver za simulaciju procesa livenja MAGMASoft, za analizu različitih nedostataka u procesu livenja, detektujući njihov uzrok kroz simulacije dimenziono i poziciono različitih varijanti sistema livenja i hranjenja [3]. U ovom radu prezentovana je prednost primene softverskog paketa MAGMASoft za vizualizaciju i optimizaciju uslova očvršćavanja u cilju dobijanja zahtevane mikrostukture, makro i mikro poroznosti odlivaka koji imaju bitan uticaj na dinamičku izdržljivost i otpornost na abrazivno habanje, kao i metodologija završne ocene kvaliteta materijala reznog elementa. 2. KONCEPCIJA REZNOG ZUBA Ekonomičnost je važan tehno-ekonomski pokazatelj u procesu proizvodnje uglja. Značajan udeo u troškovima kopanja uglja imaju rezni elementi. Analizom procesa kopanja, evidentirana je maksimalna pohabanost reznog dela do 30% ukupne mase zuba (slika 1). Slika 1: Pohaban rezni zub Ekonomski opravdano rešenje za ove uslove kopanja je dvodelni zub, koncepcije prikazane na slici 2, čiji se rezni deo menja nakon pohabanosti, a vezni deo ima višestruku upotrebu. Slika 2: Koncepcija dvodelnog zuba