IT-Reviews    

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЛЩИНЫ СМАЗОЧНОЙ ПЛЕНКИ В ЗОНЕ КОНТАКТА АБРАЗИВНЫХ ЗЕРЕН ПРИ ОБРАБОТКЕ ДЕТАЛЕЙ УПЛОТНЕННЫМ АБРАЗИВОМ

Чернышева О.В. Перелыгин Ю.П. Скрябин В.А. В статье приведены результаты исследований величин защитных пленок смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) при обработке деталей уплотненным абразивом. При исследовании толщины адсорбционной пленки адсорбцию выражали через молярно – объемные концентрации поверхностно-активных веществ (ПАВ) в растворе абразивной суспензии до и после обработки на экспериментальном стенде камерного типа. Полученные значения величин защитных пленок, необходимы для оценки интенсивности обработки поверхности детали выступами микрорельефа абразивного зерна. Статья в формате PDF 267 KB В рассматриваемом способе обработки обрабатывающим инструментом является уплотненный давлением сжатого воздуха через эластичную оболочку гидроабразивный слой, находящийся в камерном устройстве [1].

Высокая пористость уплотненного абразива и наличие смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) в зоне обработки под постоянным давлением, сравнительно низкие температуры в зоне резания (420 К), обеспечивают ее проникновение во все поры и микротрещины на поверхностях обрабатываемого материала и абразива.

СОЖ, находясь в непрерывном контакте с обрабатываемой поверхностью деталей и абразивными зернами, образует на них разделяющие контактируемые поверхности, защитные пленки смазки. Смазочная пленка, находясь в зоне контакта, покрывает весь микро- и субмикрорельеф вершин абразивных зерен и проникает таким образом в зону микрорезания.

Отдельные поверхностно-активные вещества, содержащиеся в СОЖ, содержат жирные кислоты, которые имеют большой молекулярный вес. При повышенной их концентрации в абразивной суспензии на поверхности абразивных зерен и обрабатываемой поверхности образуются пленки, соизмеримые с высотой выступов микрорельефа. При этом абразивные зерна начинают, как бы плавать на масляной подушке. В этом случае контакт режущих элементов с обрабатываемой поверхностью прерывается. Резко падает интенсивность обработки. В связи с этим определенный интерес представляют исследования толщины смазочных пленок в зоне контакта абразивных зерен с обрабатываемой поверхностью.

В соответствии с работой [2] защитная смазочная пленка состоит из граничного слоя газов и паров, СОЖ и слоя окислов. Толщина пленки газов и паров составляет ориентировочно 20 å. Слой окислов, возникающий под влиянием атмосферного кислорода имеет на стали толщину примерно 10.

Толщина адсорбционной пленки поверхностно-активных веществ в водном растворе определяется уравнением [3]:

,     (1)

где Г - максимальная адсорбция; М - молекулярный вес адсорбируемого вещества; d - плотность адсорбируемого вещества.

Жидкая фаза состоит, по меньшей мере, из двух компонентов, поэтому адсорбция одного компонента будет сопровождаться вытеснением из поверхностного слоя другого компонента. Конкуренция между компонентами за места в поверхностном слое приводит к тому, что поверхностный слой обогащается тем компонентом, который адсорбируется при данном условии преимущественно.

Количество вещества у поверхности единицы массы адсорбента сравнивают с его содержанием в равном объеме равновесного раствора (раствора после обработки). Величина гиббсовской адсорбции компонента на единицу поверхности адсорбента определяется по формуле [4]:

,   (2)

где ms - масса адсорбента; V - общий объем раствора;  и Ci - соответственно концентрации исходного и равновесного растворов; S - удельная поверхность адсорбента.

В качестве поверхностно-активных присадок, входящих в состав СОЖ, были предложены следующие ПАВ: калиевое мыло, олеиновая кислота и эмульсол Э2.

Для калиевого мыла содержащегося в одном растворе абразивной суспензии был задан ряд весовых концентраций :0;0,5; 1; 1,5; 2; 2,5 и 3%. Растворы каждой концентрации применялись при обработке в течение 9 мин. на экспериментальном стенде камерного типа [1] плоских деталей из закаленной стали 45 (60...63 HRCэ). Величины концентраций после обработки были определены на универсальном дисперсионном рефрактометре модели «РДУ». В соответствии с работой [4], весовую концентрацию Сi перевели, в молярно-объемную .

Используя полученные экспериментальные данные, построим изотерму адсорбции (рисунок 1).

Рисунок 1. Изотерму адсорбции


Константу равновесия адсорбционного процесса k и предельную адсорбцию Г удобно определить графически. Для этого уравнение изотермы адсорбции Лэнгмюра приведем к линейной форме:

.       (3)

Построив график данной зависимости в координатах  от  (рисунок 2), легко определим обе константы: k=24,1; Г = 0,093. Зная величину предельной адсорбции найдем значение толщины адсорбционной пленки: d=0,08 мкм.

Рисунок 2. График зависимости в координатах   от  


Для определения величин защитных пленок с учетом диапазона концентраций, принимая усредненное отношение Г/Г=0,98, после преобразования уравнений (1) и (2) получим:

,      (4)

Удельная поверхность адсорбента состоит из удельной поверхности абразива и удельной поверхности обрабатываемой детали. Для определения удельной поверхности обрабатываемой детали рас смотрим модель исходной шероховатости. Модель исходной шероховатости поверхности плоской детали из стали 45 (L=15 см; hд=1 см; вд=2), может быть представлена набором выступов треугольной формы (рисунок 3, а).

Рисунок 3 (а, б). Модель исходной шероховатости поверхности плоской детали из стали

Средняя шероховатость поверхности деталей до обработки соответствовала Rzсp=9мкм. В ходе исследований [1] было выявлено, что угол j при вершине неровности находится в пределах 130°...150° (рисунок 3, б). Модель единичной неровности представлена на рисунке 4 и имеет в сечении равнобедренный треугольник с закругленной вершиной радиуса r=35×10-4 см.

Рисунок 4. Модель единичной неровности

Из геометрических соотношений следует, что Ðy1=Ðy2=Ðj1=Ðy, тогда выражение для определения площади боковой поверхности единичной неровности запишется в виде:

,    (5)

где L - длина обрабатываемой детали.

Суммарное число единичных выступов шероховатости по высоте (hд) и ширине (вд) детали можно представить в виде:

.

Таким образом, площадь боковой поверхности всех микровыступов шероховатости получим в виде

(6)

Массу всех микровыступов, можно вычислить по формуле

(7)

Удельная поверхность адсорбента S будет определяться по формуле

(8)

В данном конкретном случае имеем: =0,374 г; =94 см2; S = 251 см2/г.

Удельная поверхность абразива в соответствии с работой [5] равна 2130 см2/г, суммарная удельная поверхность адсорбента SS - 2381 см2/г. Значение  для абразива 14А125 составляет 10 г. Величина  микрогеометрии поверхности плоской детали примерно на два порядка ниже значения  для абразива, поэтому для практических расчетов можно принять =10 г.

Для калиевого мыла по справочным данным [6]:

М = 260 г/моль; d = 0,85 г/см3.

Значение V определено условиями эксперимента: V=6×10-3л.

Подставив найденные значения параметров в выражение (4) с учетом диапазона концентраций, получим ряд величин защитных пленок СОЖ (таблица 1).

Таблица 1. Значение толщины пленки СОЖ для водного раствора мыла различной концентрации

Концентрация после обработки , моль/л

Толщина пленки СОЖ d, мкм

0,00

0,026

0,047

0,073

0,118

0,163

0,208

0,00

0,017

0,037

0,053

0,055

0,057

0,058

Значение величин защитных пленок необходимы для оценки интенсивности обработки поверхности детали выступами микрорельефа абразивного зерна. В данном случае параметры микровыступов абразивного зерна на порядок выше по сравнению с суммарной толщиной защитной пленки, что исключает явление «всплывания» абразивных зерен во время обработки и обеспечивает ее заданную производительность и качество.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Скрябин В.А. Основы процесса субмикрорезания при обработке деталей незакрепленным абразивом. - Пенза: Изд-во ПВАИУ, 1992. - 120 с.
  2. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. - Л.: Изд-во Химия, 1974. - 352 с.
  3. Абразмон А.А. Поверхностно-активные вещества. - Л.: Изд-во Химия, 1981. - 300 с.
  4. Гороховский И.Т., Назаренко Ю.П., Некрич Е.Ф. Краткий справочник по химии. - Киев: Наукова думка, 1974. - 800 с.
  5. Марочкин В.Н. Исследование геометрии поверхности. - В кн.: Вопросы трения и проблемы связки. - М.: Изд-во Наука, 1968, №2. - С. 161 - 172.
  6. Рабинович В.Д., Хавин Э.Я. Краткий химический справочник. - Л.: Химия, 1977. - 376 с.



c78089d0

Отзывы (через Facebook):

Оставить отзыв с помощью аккаунта FaceBook:

ЗОЛОТОЕ СЕЧЕНИЕ И ОЦЕНКА ИЗОЛЯЦИИ ТРАНСФРМАТОРОВ

Статья в формате PDF 152 KB...

20 01 2020 4:58:13

ВЛИЯНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК СТРУКТУРНОЙ ГЕТЕРОГЕННОСТИ НА ПРОЦЕССЫ ИЗНАШИВАНИЯ ТЕРМОДИФФУЗИОННЫХ ПОКРЫТИЙ

В течение продолжительного времени проводились триботехнические испытания различных термодиффузионных покрытий на изнашивание при трении скольжения. Они позволили сделать ряд принципиальных обобщений по взаимообусловленности структурного состояния покрытий и кинетики процессов износа. В результате моделирования фрикционных процессов широкого класса материалов было получено эмпирическое уравнение для коэффициента трения, отражающее параметрическое влияние свойств материала покрытий, реологию поверхностного трения и свойство смазочного материала. ...

19 01 2020 6:45:24

Оценка эффективности различных методов лечения рожи

Статья в формате PDF 117 KB...

11 01 2020 21:53:37

КАЗАНСКИЙ КРАЙ: ЯЗЫК ПАМЯТНИКОВ XVI-XVII ВЕКОВ

Статья в формате PDF 282 KB...

08 01 2020 9:24:42

ПРЕПАРАТИВНЫЕ МЕТОДЫ СИНТЕЗА СУЛЬФИДОВ МЕТАЛЛОВ В СРЕДЕ Н-АЛКАНОВ

Разработаны препаративные методы синтеза сульфидов металлов в среде жидких н-алканов. Представлены результаты «дробного» и «свернутого» методов синтеза сульфидов металлов. Состав соединений установлен методами химического, рентгенофазового и рентгенофлуоресцентного анализов. ...

07 01 2020 2:20:33

МОДЕРНИЗАЦИЯ ГРОХОТА С ЭЛЕМЕНТАМИ ДИНАМИЧЕСКОГО СИНТЕЗА

В статье даны практические рекомендации для проектирования вибратора грохота, который по технологическим соображениям был переведён в режим работы с повышенной частотой вращения и уменьшенной амплитудой. Разработана динамическая схема грохота и предложен алгоритм решения дифференциального уравнения. Короб грохота рассматривался как одномассная система с элементами переменной жесткости опор короба, что позволило определить требуемую возмущающую силу вибратора и величину статического момента массы дебалансов при заданных кинематических параметрах. На основе полученных результатов разработана рациональная конструкция дебалансов. ...

05 01 2020 15:17:22

НАДЕЖДА И РЕАЛЬНОСТЬ ОНКОИММУНОЛОГИИ

Статья в формате PDF 114 KB...

30 12 2019 12:22:44

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ФУНКЦИИ РАЗЛИЧНЫМИ РЯДАМИ ФУРЬЕ

Статья в формате PDF 648 KB...

24 12 2019 21:39:14

О НАХОЖДЕНИИ ОБЪЕМОВ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ

Статья в формате PDF 271 KB...

21 12 2019 22:10:28

ЭКОЛОГИЧНАЯ ДРЕНАЖНАЯ ТЕХНИКА

Статья в формате PDF 266 KB...

11 12 2019 22:17:24

ЗНАЧЕНИЕ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПРИ ОБУЧЕНИИ ФИЗИКЕ

Статья в формате PDF 312 KB...

08 12 2019 2:20:20

СПОСОБ ПЛАЗМЕННОЙ СВАРКИ НА ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ

Статья посвящена решению проблемы сварки металлов, имеющих на поверхности тугоплавкие окисные пленки. Были проведены исследования дугового разряда обратной полярности, горящий между соплом плазменной горелки и изделием, возбуждаемый и стабилизируемый с помощью факела плазмы, в ходе экспериментов были получены сваренные образцы из цветных металлов и алюминия. ...

05 12 2019 16:18:50

ОСОБЕННОСТИ НЕПРЕРЫВНОЙ МНОГОУРОВНЕВОЙ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ В ЕДИНОМ ПЕДАГОГИЧЕСКОМ ПРОСТРАНСТВЕ "ШКОЛА-КОЛЛЕДЖ-ВУЗ"

В работе выявлены специфические особенности непрерывной многоуровневой подготовки специалистов в едином педагогическом пространстве « Школа – Колледж – В У З », позволяющие с иной точки зрения подходить к отдельным аспектам модернизации непрерывного образования. ...

03 12 2019 6:56:21

ОЧИСТКА ВОДЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕХАНОАКТИВАЦИИ

Статья в формате PDF 123 KB...

25 11 2019 2:22:12

Алгоритм проведения дифференциальной диагностики

Статья в формате PDF 104 KB...

18 11 2019 21:14:10

ЗДОРОВЬЕ ДЕТЕЙ ЛИЦ, ПЕРЕБОЛЕВШИХ ХЛОРАКНЕ

Статья в формате PDF 109 KB...

17 11 2019 22:18:28

ФОРМИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА В ВУЗЕ

Статья в формате PDF 146 KB...

13 11 2019 19:34:32

РОЛЬ МСФО В РОССИИ

Статья в формате PDF 133 KB...

26 10 2019 3:11:37

ГИСТОТОПОГРАФИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ПОЛИСАХАРИДОВ И ЛИПИДОВ В ТКАНЯХ TRICHОCEPHALUS TRICHIURUS И TR.MURIS ПРИ ЛЕЧЕНИИ ТРИХОЦЕФАЛЕЗА НЕКОТОРЫМИ АНТИГЕЛЬМИНТИКАМИ

В статье изложены результаты исследования содержания таких биоэнергетически активных компонентов-углеводов и липидов в организме Trichocephalus trichiurus,Tr.muris в норме и после применения принятых терапевтических дозах Вермокса, Медамина и Дифезила. ...

21 10 2019 10:55:47

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ХРОМОВОГО ДУБЛЕНИЯ

Статья в формате PDF 132 KB...

16 10 2019 20:20:21

АКСИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЗДОРОВОГО ОБРАЗА ЖИЗНИ

Статья в формате PDF 119 KB...

12 10 2019 11:51:53

Перспективы использования электрофизических методов при освоении месторождений минерального сырья

На основе анализа литературных источников показана необходимость создания эффективных методов переработки руд цветных металлов. Описано отрицательное воздействие горнообогатительного производства на окружающую среду. Рассмотрены проблемы освоения месторождений сырья и предложены пути их решения. Приведена схема рационального освоения минеральных ресурсов рудного месторождения с применением разрядноимпульсных методов. Обоснована возможность использования разрядноимпульсных воздействий в обогатительных процессах, что позволит повысить полноту извлечения полезных компонентов при переработке минерального сырья. Выделены ограничения применения импульсных методов. Установлено, что разрядноимпульсные методы интенсифицируют избирательное раскрытие минеральных ассоциаций во всем диапазоне исходных классов крупности. Эти методы эффективны в комбинированных схемах переработки труднообогатимых руд сложного состава. Применение комбинированных схем позволит сократить на 10–15 % время измельчения до выхода контрольного класса. ...

05 10 2019 3:58:37

О ЗАКОНЕ АРХИМЕДА

Статья в формате PDF 161 KB...

28 09 2019 3:38:12

ОСОБЕННОСТИ МИКРОФИЛЬМИРОВАНИЯ УГАСАЮЩИХ ДОКУМЕНТОВ

В статье рассматривается вопрос долговременного архивного хранения угасающих документов. Проанализированы сложности, возникающие при их микрофильмировании. Предложена методика предварительной компьютерной обработки сканированных изображений таких документов, обеспечивающая повышение качества их визуального восприятия до требований государственного стандарта к микрофильмируемым оригиналам. Обработанные изображения в дальнейшем могут быть выведены на фотоплёнку с использованием COM-систем (Computer Output Microfilm), либо распечатаны на бумажный носитель и микрофильмированы обычным способом. ...

23 09 2019 17:16:18

К ТЕОРИИ ВИНТОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ СИЛ

Статья в формате PDF 376 KB...

22 09 2019 19:51:47

CLAMIDIOSIS AND UREAPLASMOSIS AT MOTHERS AND THE BIRTH OF CHILDREN WITH ILLNESS OF DOWN

Статья в формате PDF 108 KB...

19 09 2019 18:19:52

СЕТЕВЫЕ МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ КОММИВОЯЖЁРА

Статья в формате PDF 423 KB...

17 09 2019 6:33:13

ОЦЕНКА ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ НАРУШЕННЫХ ЛАНДШАФТОВ ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ РАСТИТЕЛЬНОСТИ

Проанализированы изменения теплового состояния грунтов при техногенных воздействиях. Выявлено значительное повышение среднегодовой температуры верхних горизонтов криолитозоны и увеличение глубины сезонного протаивания при вырубке леса и удалении напочвенного покрова, вырубке леса на гарях в межаласном типе местности. Количественно оценена динамика среднегодовой температуры грунтов на разнорежимных вырубках, на гарях в зависимости от стадий сукцессионного развития растительности. ...

09 09 2019 5:41:52

ГИГАНТСКИЙ БЕЗОАР ЖЕЛУДКА

Статья в формате PDF 104 KB...

07 09 2019 5:17:11

МОДЕЛИ ЭВОЛЮЦИОННОЙ ЭКОЛОГИИ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ КАРТОГРАФИИ

Статья в формате PDF 103 KB...

01 09 2019 18:50:33

ЗАКОН ВЕКОВОГО СМЕЩЕНИЯ ПЛАНЕТ

Статья в формате PDF 127 KB...

29 08 2019 19:23:11

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА ПРОЕКТОВ В ЛИЦЕЕ ПРИ ВУЗЕ

Статья в формате PDF 97 KB...

27 08 2019 9:35:20

БИОФИЗИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ИССЛЕДОВАНИЮ БИОНООСФЕРЫ

Статья в формате PDF 164 KB...

24 08 2019 4:49:15

Еще:
Обзоры -1 :: Обзоры -2 :: Обзоры -3 :: Обзоры -4 :: Обзоры -5 :: Обзоры -6 :: Обзоры -7 :: Обзоры -8 :: Обзоры -9 :: Обзоры -10 :: Обзоры -11 ::

Последовательность подготовки научной работы может быть такой:

Выбор темы. Это важный этап. Во-первых, тема должна быть интересна не только вам, но и большинству слушателей, которым вы будете её докладывать, чтобы вы видели заинтересованность в их глазах, а не откровенную скуку.

Выбор целей и задач своей научной работы. То есть, нужно сузить тему. Например, тема: «Грудное вскармливание», сужение темы: «Грудное вскармливание среди студенток нашего ВУЗа». И если общая тема мало кому интересна, то суженная до рамок собственного института или университета, она становится интересной практически для всех слушателей. Целью может стать: «Содействие оптимальным условиям вскармливания грудью детей студентов нашего ВУЗа», а задачей — доказать, что специальные условия, созданные для кормящих студенток, не помешают их успеваемости, но уменьшат количество пропусков, академических отпусков и способствуют выращиванию здоровых детей — нашего будущего. Понятно, что эта тема подходит для студентов медицинских и педагогических ВУЗов, но и в других учебных учреждениях можно найти темы, интересные всем.

Разработать методы исследования и сбора информации. В случае с естественным вскармливанием, скорее всего, это будет анкетирование студенток, имеющих детей.

Систематизировать материал и подготовить презентацию.

Подготовиться к выступлению.

Выступить и получить: награду, удовольствие и опыт, чтобы в следующем году выступить ещё лучше и сорвать шквал аплодисментов, стать узнаваемым, а значит — более конкурентоспособным!