Совершенствование технологии шлифования плоских поверхностей с воздушным вихревым охлаждением

• Автор: Долганов, Александр Михайлович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 188 с. : ил.

Глава 1. Основные направления совершенствования технологии ал- 9 мазного торцового шлифования путем применения смазочноохлаждающих технологических средств
1.1. К выбору альтернативного смазочно-охлаждающего техноло- 9 гического средства при алмазном торцовом шлифовании
1.2. Физические процессы, происходящие в зоне шлифования при 12 охлаждении воздушным потоком
1.3. Совершенствование способов и устройств подачи воздушного 19 потока в зону шлифования

Цель и задачи исследований

Глава 2. Тепловые процессы и основные параметры формообразую

щей режущей поверхности алмазного инструмента

2.1. Теоретические предпосылки при исследовании тепловых явле- 27 ний при шлифовании
2.2. Нестационарный тепловой режим шлифования и его зависи- 29 мость от геометрических параметров инструмента

2.3. Расчет коэффициента теплообмена

Выводы по главе 2

Глава 3. Исследование теплофизических параметров воздушного
вихревого эффекта
3.1. Вихревой эффект. Конструкция вихревых трубок
3.2. Закономерности движения потока воздуха в вихревой трубке
3.3. Определение геометрических и теплофизических параметров 49 вихревой трубки
3.4. Расчет температуры холодного и горячего потоков и основных 57 конструктивных параметров вихревой трубки
3.4.1. Расчет конструктивных параметров вихревой трубки и

температуры холодного потока на выходе
3.4.2. Расчет температуры горячего потока на выходе из вихре- 66 вой трубки
3.5. Экспериментальные параметры вихревого эффекта
Выводы по главе 3
Глава 4. Разработка шлифовального инструмента с вихревым охлаж
дением и теоретические предпосылки для определения оптимальных его параметров
4.1. Разработка конструкции шлифовального инструмента с вихре- 74 вым охлаждением для обработки плоских поверхностей
4.2. Расчет шлифовального инструмента с вихревым охлаждением
4.2.1. Определение характеристик и геометрических размеров 82 абразивного инструмента
4.2.2. Определение траектории движения газа на торцовой по- 85 верхности круга
4.2.3. Определение геометрических параметров формообразую- 91 щей поверхности
4.3. Теоретические и экспериментальные исследования режущего 92 профиля поверхности алмазного торцового инструмента
4.4. Балансировка прерывистого шлифовального инструмента с 105 воздушным вихревым охлаждением
Выводы по главе 4
Глава 5. Технологические основы шлифования алмазным инструмен
том с вихревым охлаждением
5.1. Экспериментальное исследование температуры в зоне резания

5.2. Результаты исследований температурных полей при торцовом 114 шлифовании
5.3. Силы резания при алмазном шлифовании
5.4. Основные показатели качества поверхностного слоя обраба- 128 тываемой детали
5.4.1 Зависимость шероховатости поверхности от режимов об
работки и параметров инструмента
5.4.2. Исследование формы обработанной поверхности при пре- 13 ры вистом шлифовании
5.4.3. Исследование физико-механического состояния поверхно- 137 стного слоя
5.5. Производительность процесса, износостойкость инструмента и 141 силы резания при шлифовании
5.6. Определение оптимальных условий процесса шлифования ин- 147 струментом с вихревым охлаждением
5.7. Технико-экономические показатели применения алмазного 154 прерывистого инструмента с вихревым охлаждением
Выводы по главе 5
Заключение и выводы
Список литературы
Приложение 1. Акты внедрения
Приложение 2. Патент на изобретение

(3.2)
(3.3)
где ц=Схол/С - относительная доля охлажденного потока.
Рабочий диапазон вихревой трубки находится в пределах 0,2< ц<0,8. Если известен эффект охлаждения холодного потока, то можно подсчитать эффект подогрева горячего потока
Уравнение (3.5) показывает, что количество тепла, отобранное от холодного потока, равно количеству тепла, полученному горячим потоком. Это количество тепла, отнесенное к 1 кг газа, протекающего через вихревую трубку, называют удельной холодопроизводительностью вихревой трубки
Максимум достигается при д = 0,5 + 0,7. Оптимальная холодо-производительность составляет 20 - 25 кДж/кг [79].
Уравнение (3.5) позволяет по абсолютным эффектам энергоразделения для трубки рассчитать относительную долю охлажденного потока д:
Доля холодного потока д связана со скоростным коэффициентом ау следующим соотношением:
Оу = 1,32 - 0,4'р
Важной характеристикой режима работы вихревой трубки является степень расширения в вихревой трубке как отношение полного давления р* на входе в трубку к давлению среды р*хол, в которую происходит истечение газа:
Т*=р-Т*хол + (1- р)-Т*гор, после преобразований, получаем уравнение теплового баланса рАТХ0Л = (1-р.)-АТгор.
(3.5)
(3.4)
Цхол Д АТхол Ср (1-р)АТгор Ср
(3.6)
П' =р*/р*хол-
(3.8)