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.



Отзывы (через Facebook):

Оставить отзыв с помощью аккаунта FaceBook:

МНОГОМЕРНЫЙ ОБРАЗ ЧЕЛОВЕКА В КОНТЕКСТЕ КАЗАХСКОЙ ТРАДИЦИИ

В данной статье выделены основные подходы к проблеме человека, сложившиеся в истории казахской традиции и современной казахской философской мысли. По мнению автора, в объяснении феномена человека казахской традицией можно найти ряд толкований, пояснений, отражающих особое внимание к человеку, его духовному миру, самоценности, достоинству, чести. Именно на этой основе казахская национальная традиция получает возможность сосредоточиться на рассмотрении своего видения проблемы отношения человека и мира. ...

01 11 2019 19:20:31

Краснощекова Галина Алексеевна

Статья в формате PDF 177 KB...

24 10 2019 8:13:24

НОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СУШКИ ЗЕРНА

Статья в формате PDF 120 KB...

23 10 2019 23:10:42

НООСФЕРНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ – ОТ ПРОШЛОГО К БУДУЩЕМУ

Статья в формате PDF 119 KB...

17 10 2019 4:39:11

ЗДОРОВЬЕ ДЕТЕЙ ЛИЦ, ПЕРЕБОЛЕВШИХ ХЛОРАКНЕ

Статья в формате PDF 109 KB...

12 10 2019 20:13:39

НЕКОТОРЫЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОДУКТАХ ИЗ БОБОВ СОИ

Статья в формате PDF 130 KB...

11 10 2019 23:19:44

Признаки конкурентоспособности инженера

Статья в формате PDF 264 KB...

06 10 2019 13:57:18

РАЗБИЕНИЕ СТРУКТУРИРОВАННОГО 3D ПРОСТРАНСТВА НА МОДУЛЯРНЫЕ ЯЧЕЙКИ И МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕВЫРОЖДЕННЫХ МОДУЛЯРНЫХ СТРУКТУР

Обсуждаются разбиения 3D пространства на модулярные ячейки с целью последующего конструирования невырожденных модулярных 3D структур кристаллов. ...

30 09 2019 10:57:19

ЧЕСТЬ КАК КАТЕГОРИЯ ПРАВА, ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ ОСНОВА ЕГО СОБЛЮДЕНИЯ

Представленная статья посвящена исследованию понятия честь в качестве фундаментальной категории права. В работе отмечено, что основой для соблюдения права, уважения к закону является честь. Данное понятие включает в себя такие качества, как целомудрие и благородство. Основным же назначением государства является защита чести своих граждан. Эта высокая миссия тесно связана с единственной целью государственности как формы человеческого бытия – с содействием духовному возрастанию человека. ...

29 09 2019 12:53:55

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ НОВЫХ ОБЛАСТЕЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИЗВЕСТНЫХ ЛЕКАРСТВ

В Федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам осуществлена государственная регистрация оригинального алгоритма и базы данных «Drug», позволяющих прогнозировать новые виды действия известных лекарственных средств. Программа основана на сравнении набора квантово-химических и геометрических дескрипторов молекул методами многомерной статистики. Результаты работы алгоритма получили практическое подтверждение для четырех препаратов. ...

26 09 2019 4:28:50

КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ИДЕИ ВОСПИТАНИЯ И ПОДГОТОВКИ КОНКУРЕНТОСПОСОБНЫХ СПЕЦИАЛИСТОВ

Исторический аспект развития студенческого самоуправления в дореволюционный, советский и переходный периоды России показали, что будущее страны на современном этапе определяется тем, каким образом будут осуществлены воспитание и подготовка квалифицированной рабочей силы, готовой к постоянному профессиональному росту, социальной и профессиональной мобильности. Одним из важных стимулов повышения гражданской, патриотической и социальной активности будущих специалистов являются восстановление, наличие и дальнейшее развитие и совершенствование таких демократических институтов в студенческой среде как соуправление и самоуправление. ...

24 09 2019 0:24:23

МИГРАЦИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ ЧЕРЕЗ ВРЕДНЫЕ ПРИВЫЧКИ

Статья в формате PDF 110 KB...

14 09 2019 7:48:53

НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ СОВРЕМЕННОЙ КВАНТОВОЙ ХИМИИ

Статья в формате PDF 95 KB...

12 09 2019 18:29:43

КОНТЕЙНЕРЫ В МЕТОДОЛОГИИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ

Статья в формате PDF 101 KB...

07 09 2019 4:27:43

НАСУЩИЕ ПРОБЛЕМЫ ОБРАЗОВАНИЯ

Статья в формате PDF 127 KB...

04 09 2019 9:47:34

ВЛИЯНИЕ ТЕРАПИИ БИЛЬТРИЦИДОМ И УРСОСАНОМ НА ЖЕЛЧНЫЙ ЛИТОГЕНЕЗ В РЕЗИДУАЛЬНУЮ ФАЗУ ОПИСТОРХОЗА

Обследовано 19 здоровых людей и 33 пациента с описторхозом и холелитиазом. Проведена сравнительная оценка некоторых показателей холестеринового, пигментного, белкового обмена в пузырной и печеночной порции желчи у обследованных пациентов до и после терапии бильтрицидом и урсосаном. Выявлено, что у пациентов с описторхозом и холелитиазом в эффективные сроки после монотерапии бильтрицидом отмечается значимое превышение концентрации непрямого билирубина, холестерина и белка в пузырной желчи по сравнению со здоровыми людьми, что свидетельствует о сохранении остаточных явлений при значительном улучшении пигментного обмена и снижении литогенных свойств желчи. Включение в схему подготовки и проведения антигельминтной терапии урсосана позволяет достигнуть наибольшего гиполитогенного состояния пузырной порции желчи в эффективные сроки после терапии бильтрицидом. ...

26 08 2019 6:12:22

ДИНАМИКА СОДЕРЖАНИЯ БЕЛКОВ В СЫВОРОТКЕ КРОВИ СЕГОЛЕТОК КАРПА ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ

Изучено влияние солей кадмия, свинца и марганца на содержание белков в сыворотке крови сеголеток карпа. Показаны разнонаправленные изменения белкового состава сыворотки крови рыб при воздействии солей тяжелых металлов, о чем можно судить на основании изменения А/G индекса. При хроническом действии ионов кадмия отмечено значительное преобладание суммарного содержания альбуминов над глобулинами на протяжении всего эксперимента, пребывание рыб в среде с ионами свинца сопровождалось более значительным ростом содержания глобулинов, тогда как при действии ионов марганца не выявлен однонаправленный характер изменения соотношения альбуминов и глобулинов. ...

25 08 2019 11:20:44

ПОЛИАРИЛАТЫ С ПОВЫШЕННОЙ ХИМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТЬЮ

Статья в формате PDF 109 KB...

20 08 2019 16:22:56

РЕЗУЛЬТАТЫ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ НОВОГО СИНТЕТИЧЕСКОГО БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОГО ВЕЩЕСТВА «4-АММОНИЙ ПИРИДИН ТЕТРАХЛОРПАЛЛАДИТ»

Химиотерапевтические средства в комплексе с хирургическими операциями широко используются для лечения онкологических больных. Несмотря на то, что арсенал этих препаратов широко представлен, все эти препараты обладают высокой токсичностью. Результаты цитогенетических исследований, проводимых на семенах пшеницы безостая – 1 показали, что 0,01; 0,02 и 0,05 % растворы исследуемого вещества не обладают цитотоксичностью, и лишь в разведении 0,1 % обнаруживает слабое цитотоксическое действие. Методом биотеста было выявлено, что при внутрибрюшинном введении белым мышам 1 мл раствора 4-аммоний пиридин тетрахлорпалладита исследуемое вещество обнаруживает высокую токсичность, которая усиливается со времени, начиная с момента введения, и зависит от концентрации введенного раствора. ...

18 08 2019 3:13:41

ФИТОСАНИТАРНОЕ ОЗДОРОВЛЕНИЕ ЗЕРНОВЫХ И ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР С ПОМОЩЬЮ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИ АКТИВИРОВАННОЙ ВОДЫ

Показана возможность использования электрохимически активированной воды (в виде анолита и католита) для повышения урожайности зерновых и овощных (картофеля) культур и улучшения фитосанитарной ситуации с помощью модуля активации оросительной воды. Наиболее энтомоцидным действием в отношении пшеничного трипса обладал анолит с окислительно-восстановительным потенциалом +600 и +900 м В. Католит с О В П – 700 м В способствовал увеличению всхожести до 96%. Хороший результат в борьбе против колорадского жука давала предпосевная обработка клубней картофеля вначале анолитом, а потом католитом. Заселенность кустов колорадским жуком и проволочником снизилась на 37–83%. Наиболее эффективно в плане оптимизации фитосанитарного состояния посевов сочетание предпосевной обработки семян с последующим опрыскиванием стеблестоя католитом или анолитом. ...

17 08 2019 18:23:27

Фенологическая характеристика Ивановской области

Статья в формате PDF 267 KB...

13 08 2019 1:58:52

ИНФОРМАЦИОННАЯ ЭКОЛОГИЯ

Статья в формате PDF 309 KB...

08 08 2019 13:53:43

АВЕРЬЯНОВ ПЕТР ФЕДОРОВИЧ

Статья в формате PDF 82 KB...

04 08 2019 19:22:30

Синтопия пищевода у 8-недельного предплода человека

Статья в формате PDF 103 KB...

27 07 2019 5:21:28

КОМПЬЮТЕРНАЯ ДИАГНОСТИКА МИКРОКЛИМАТА ПОМЕЩЕНИЙ

Статья в формате PDF 237 KB...

24 07 2019 14:42:23

УНИВЕРСАЛЬНОЕ ИСКУССТВОЗНАНИЕ КАК НАУЧНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ

В статье доктора искусствоведения профессора Саратовской консерватории, члена-корреспондента Российской академии естествознания даётся обоснование нового научного направления – универсального искусствознания, целью которого является комплексное исследование художественного процесса с вовлечением всех видов искусства в их глобальном охвате, а также построение художественной картины мира как особого рода исторической памяти. ...

23 07 2019 23:23:56

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ВЕГЕТАТИВНОГО ГОМЕОСТАЗА У ДЕТЕЙ ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА В РАЗЛИЧНЫХ РЕГИОНАХ СИБИРИ

С целью изучения экологических и этнических особенностей адаптационно-компенсаторных механизмов у детей различных популяционных групп были обследованы 208 школьников 7-15 лет, проживающие в г. Красноярске и в Эвенкии. Проведена комплексная клинико-инструментальная оценка вегетативного статуса по показателям кардиоинтервалографии с клиноортостатической пробой. Показано, что в популяции жителей Эвенкии этническая принадлежность (дети эвенков) является одним из факторов, формирующих вегетативный гомеостаз. Они отличаются от детей пришлого населения Эвенкии по напряжению вегетативных механизмов регуляции. Полученные результаты необходимы для разработки региональных критериев здоровья, проведения коррекционных и профилактических мероприятий на донозологическом этапе. ...

22 07 2019 19:26:37

ШАТОВ АЛЕКСАНДР АЛЕКСЕЕВИЧ

Статья в формате PDF 224 KB...

21 07 2019 15:29:15

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ИММУНИТЕТА

Статья в формате PDF 152 KB...

12 07 2019 7:55:33

ДИПЛОМНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ (учебное пособие)

Статья в формате PDF 97 KB...

07 07 2019 14:47:31

СТОЛЯРОВ СТАНИСЛАВ ПЕТРОВИЧ

Статья в формате PDF 225 KB...

05 07 2019 4:30:42

ЗНАЧЕНИЕ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПРИ ОБУЧЕНИИ ФИЗИКЕ

Статья в формате PDF 312 KB...

04 07 2019 1:45:28

АНАЛИЗ ФАРМАКОТОКСИЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ЭТАЦИЗИНА И ДИМЕФОСФОНА ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ СТРЕССЕ

В работе исследовали влияние этацизина и димефосфона на смертность белых мышей и динамику поведенческих реакций в условиях хронического гиподинамического стресса. Показано токсическое влияние этацизина: увеличение смертности животных и негативное влияние на поведенческие реакции. Димефосфон не оказывал влияния на летальность и проявлял стресспротекторное ...

29 06 2019 1:34:11

БИОФИЗИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ИССЛЕДОВАНИЮ БИОНООСФЕРЫ

Статья в формате PDF 164 KB...

27 06 2019 15:52:40

ДНИ КВАНТОВОЙ МЕДИЦИНЫ В ЕВРОПЕ

Статья в формате PDF 140 KB...

16 06 2019 17:42:56

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!