Прогнозирование результатов ударно-абразивной обработки искусственных обувных материалов при низких температурах и принципы создания оборудования

• Автор: Юрченко, Владимир Ильич
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 334 с. : ил.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА В ОБЛАСТИ УДАРНО-АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ ИСКУССТВЕННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ. НАУЧНЫЕ ПРОБЛЕМЫ УДАРНОГО РАЗРУШЕНИЯ СТЕКЛООБРАЗНЫХ ПОЛИМЕРОВ И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ
1.1. Сущность ударно-абразивной обработки. Виды обрабатываемых материалов и поверхностей
1.2. Качество и эксплуатационные свойства поверхности, формируемые в результате ударно-абразивной обработки

1.3. Факторы, влияющие на механизм разрушения полимерного материала

при ударно-абразивной обработке

1.4. Технологии и оборудование для ударно-абразивной обработки искусственных полимеров

1.4.1. Процессы без использования низких температур

1.4.2. Процессы с применением низких температур

1.5. Краткий обзор теорий соударения и ударного разрушения твердых тел. Терминология и основные понятия

1.5.1. Классическая теория удара (модель Ньютона)

1.5.2. Теория соударения с нелинейной характеристикой"сила - внедрение ” (модель Герца)
1.5.3. Полуэмпирическая теория удара (модель Батуева)
1.5.4. Влияние импульсов мгновенных сил на состояние ударной системы
1.5.5. Волновая теория ударного разрушения (модель Сен-Венана)
1.5.6. Теория хрупкого разрушения Гриффитса
1.5.7. Феноменологическая теория разрушения Журкова
1.5.8. Модель ударно-абразивного разрушения Крагельского
Выводы
2. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА УДАРНОГО РАЗРУШЕНИЯ ОБУВНЫХ ПОЛИМЕРОВ В СТЕКЛООБРАЗНОМ СОСТОЯНИИ В РАМКАХ ВОЛНОВОЙ ТЕОРИИ УДАРА
2.1. Качественные особенности и характерные черты процесса разрушения стеклообразных полимеров
2.2. Механизм взаимодействия абразивных частиц с обрабатываемой поверхностью полимерного материала при ударно-абразивной обработке
2.3. Характер и механизм разрушения стеклообразных полимеров
в результате действия волн напряжений
Выводы

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗДУШНО-АБРАЗИВНОЙ СТРУИ С ТВЕРДЫМИ ЧАСТИЦАМИ КРУПНОГО РАЗМЕРА КАК РАБОЧЕГО ИНСТРУМЕНТА ПРОЦЕССА УДАРНО-АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ
3.1. Теоретическая модель струи
3.2. Экспериментальное исследование характеристик струи
Выводы
4. МЕТОДОЛОГИЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ УДАРНОАБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ ИСКУССТВЕННЫХ ОБУВНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ
4.1. Уравнение состояния стеклообразных полимеров в условиях ударного нагружения и низких температур
4.2. Оценка вероятности хрупкого разрушения стеклообразных полимеров
4.3. Прогнозирование наиболее значимых факторов процесса ударно-абразивной обработки обувных полимеров в условиях низких температур
4.3.1. Скорость соударения абразивных частиц с обрабатываемой поверхностью
4.3.2. Глубина охлаждения обрабатываемых деталей
4.3.3. Температура охлаждения обрабатываемой поверхности
4.4. Прогнозирование качества обработки поверхности
4.5. Прогнозирование максимальной производительности обработки
Выводы
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ УДАРНОАБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ ИСКУССТВЕННЫХ ОБУВНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ
5.1.Методика и результаты исследования ударно-абразивной обработки обувных деталей как многофакторного процесса
5.1.1. Экспериментальный стенд
5.1.2. Эжекторный струйно-абразивный пистолет
5.1.3. Охладители обрабатываемых деталей
5.1.4. Анализ априорной информации
ф 5.1.5. Определение оптимальных режимов ударно-абразивной обработки деталей обуви перед склеиванием
5.2. Методика и результаты исследования температуры стеклования обувных искусственных матерлов
5.2.1. Определение температуры структурного стеклования
5.2.2. Определение температуры механического стеклования

5.3. Методика и результаты исследования влияния режимов термомехни- Стр. ческой обработки на интенсивность и механизм изнашивания деталей обуви при ударно-абразивной обработке
5.4. Оценка механизма разрушения поверхности деталей обуви при
оптимальных режимах ударно-абразивной обработки
Выводы
6. ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ УДАРНОАБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ ОБУВНЫХ ИСКУССТВЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ
6.1. Анализ технических решений, используемых при создании оборудования для ударно-абразивной обработки
6.1.1. Типы устройств для CAO и принцип их действия
6.1.2. Форма обрабатываемых поверхностей
6.1.3. Способы подачи абразива к струйному аппарату
6.1.4. Схемы подачи абразивной струи обрабатываемую поверхность
6.1.5. Способы контроля и управления процессом CAO
6.1.6. Способы удаления обработанной абразивной смеси га рабочей зоны оборудования
6.1.7. Конструкция устройств, формирующих струю абразивных частиц
6.2. Разработка принципиальных технических решений оборудования
для ударно-абразивной обработки деталей обуви
6.2.1. Проектирование эжекторных струйно-абразивных пистолегггов
6.2.2. Разработка конструкций оборудования
6.3 Принципы расчета основных параметров оборудования для ударноабразивной обработки деталей обуви
6.3.1. Анализ структуры функциональных схем оборудования
6.3.2. Работоспособность установок с адаптивным приводом перемещения струйного пистолета
6.3.3. Методика оценки степени совершенства конструкции устройств, формирующих струю абразивных частиц
6.3.4. Методика определениия основных параметров оборудования с адаптивным приводом перемещения струйного пистолета
Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
Согласно другой - кинетической концепции прочности, разрушение рассматривается как результат постепенного накопления микроразрушений вследствие теплового движения. Основной метод кинетического подхода - создание молекулярных моделей микротрещин, выяснение физической природы их зарождения и развития, а также зависимости скоростей этих процессов от напряжений, температуры и других факторов [65].
Большинство кинетических теорий прочности основано на представлении о термофлуктуационной природе разрушения, согласно которой разрыв химических связей наступает в результате тепловых флуктуаций, а роль механического напряжения состоит в предварительном растяжении связей и повышении вероятности возникновения разрушающей величины тепловой флуктуации. В полимерах такой механизм разрушения сопровождается релаксационными процессами, что обусловливает специфику разрушения полимеров, находящихся в различных физических состояниях (хрупком, высокоэластичном и пластическом).
Наиболее эффективным, с точки зрения организации процесса износа, является, очевидно, разрушение полимеров в хрупком состоянии. Поэтому надо определиться, что в настоящее время подразумевается под термином “хрупкость”.
Согласно установившимся в науке о прочности полимеров взглядам [37], хрупкостью называют способность стеклообразных и кристаллических полимеров разрушаться при малых деформациях. Подчеркнем, что до сих пор не выяснена физическая природа хрупкости, нет единой ее количественной характеристики.
В настоящее время ряд исследователей, занимающихся вопросами прочности полимерных материалов [37], считает, что хрупкое поведение (состояние) полимера реализуется при вполне определенном сочетании нагрузки, температуры и скорости нагружения, причем различном для каждого конкретного полимера.
Однако В.Е. Гуль обнаружил одну интересную особенность - общую для всех полимеров, подвергаемых разрушению. Например, в работе [66] он приводит ряд опытных данных и прямых наблюдений, свидетельствующих о том, что