Совершенствование технологии гидродинамической кавитационной очистки поверхностей деталей от масляных загрязнений

• Автор: Лебединский, Константин Валерьевич
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 175 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Роль операции очистки в технологическом процессе производства изделий

1.2 Анализ операций очистки на машиностроительных предприятиях

1.3 Оценка эффективности процесса очистки изделий погружением

и способы его интенсификации

1.4 Кавитация и кавитационная очистка

1.5 Выводы. Цель и задачи исследования

II. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ КАВИТАЦИОННОЙ ОЧИСТКИ

2.1 Механизм адгезии загрязнений на поверхностях деталей

2.2 Кавитационное воздействие на загрязненную поверхность
2.3 Выводы
III. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ КАВИТАЦИОННОЙ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ ПУТЕМ ЛОКАЛЬНОГО АЭРИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ
3.1 Исследование условий возникновения гидродинамической кавитации путем компьютерного моделирования
3.2 Экспериментальное исследование процесса гидродинамической кавитации
3.2.1 Методика экспериментальных исследований
3.2.2 Анализ и оценка результатов исследования
3.3 Технологическое обеспечение процесса гидродинамической
кавитации локальным аэрированием
3.4 Исследование кавитационных потоков жидкости
при аэрировании
3.5 Выводы
IV. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ ОТ МАСЛЯНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ
4.1 Методика проведения экспериментальных исследований
4.2 Анализ и оценка результатов исследования
4.3 Выводы
V. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ НАЗНАЧЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ КАВИТАЦИОННОЙ ОЧИСТКИ. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
5.1 Разработка методики назначения технологических режимов гидродинамической кавитационной очистки деталей с аэрированием
5.2 Оценка технико-экономической эффективности внедрения технологии гидродинамической кавитационной очистки с аэрированием при модернизации существующего оборудования
5.3 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список использованной литературы
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования. Обеспечение
конкурентоспособности машиностроительной продукции невозможно без улучшения ее потребительских свойств и рационального удешевления производства. Для повышения показателей качества на промышленных предприятиях наиболее перспективно применение прогрессивных методов обработки и придание поверхности изделий защитных, декоративных и специальных свойств с помощью различного рода покрытий. Снижение ресурсопотребления при этом может быть достигнуто только использованием энергосберегающих режимов на каждой технологической операции.
В технологическом процессе производства многих изделий значительный удельный вес занимает нанесение покрытий, перед которым обязательно проведение очистки и травления поверхностей деталей. Особенность операции очистки заключается в повышенных требованиях к ее качеству, так как подготовка поверхностей является определяющим фактором для достижения качества покрытия. Невыполнение требований по чистоте поверхности и несоблюдение технологических режимов очистки нередко приводит к появлению дефектов покрытия и выбраковке изделий. Велика роль качественной очистки при проведении контрольных операций, сборки, а также при выполнении ремонтных работ. Операции очистки и подготовки поверхностей деталей в машиностроении достигав) 10 % трудоемкости изготовления или ремонта изделий.
Для повышения производительности очистки наиболее перспективным направлением является использование гидродинамической кавитации, позволяющей достигнуть высокого качества поверхностей деталей за счет комплексного воздействия технологической среды при существенном сокращении продолжительности операции и снижении

сплошным спектром от нескольких сотен герц до сотен килогерц. Спскір расширяется в область низких частот по мере увеличения максимального радиуса пузырьков.
Гидродинамическая кавитация может быть как естественной (от движения жидкости в природе), так и искусственной, созданной принудительно, за счет механических или статических устройств.
Движение стационарного потока жидкости подчиняется закону Бернулли, по которому для всех поперечных сечений горизонтального потока

р + —= const, (1.3)
где р — давление в потоке, Па;
р - плотность жидкости, кг/м3;
Б - скорость потока, м/с.
В местах сужения потока, где скорость возрастает, давление в жидкости падает. В этих местах в жидкости появляются кавитационные полости. Образование зон разного давления в потоке происходит за счет различных криволинейных течений.
Для оценки возможности возникновения кавитации из работы [551 используется величина к - число кавитации:
* = (1.4)
0,5р92
где р- статическое давление в потоке, Па;
Ру— давление насыщенного пара жидкости при данной температуре,

р- плотность жидкости, кг/м3;
9- скорость потока, м/с.
Чем больше величина к, тем меньше вероятность возникновения