Разработка метода расчета эрозии при фрезеровании горных пород гидроабразивным инструментом

• Автор: Григорьева, Елена Николаевна
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 137 с. : 20 ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Общие сведения о способах обработки природного камня и его промышленном применении

1.2. Гидроструйный способ обработки горных пород и его практи-

. веское использование :

1.3. Анализ результатов исследований процесса гидроабразивного разрушения горных пород и других материалов
1.4. Анализ результатов исследований процесса эрозионного разрушения горных пород и других материалов
1.5. Обоснование и выбор метода построения математической модели процесса гидроабразивного фрезерования горных пород

1.6. Цель и задачи исследований

2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ЭРОЗИИ ПОВЕРХНОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД ПОД ДЕЙСТВИЕМ ГИДРОАБРАЗИВНОЙ СТРУИ
2.1. Факторы и показатели, определяющие и характеризующие процесс гидроабразивного фрезерования горных пород
2.2. Основные положения математической модели
2.3. Эрозия поверхности горных пород при ударе одной абразивной частицы
2.4. Эрозия поверхности горных пород при ударах многих абразивных частиц
Выводы
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ЭРОЗИИ ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ ГИДРОАБРАЗИВНОМ
ФРЕЗЕРОВАНИИ
3.1. Общие положения методики
3.2. Стендовое оборудование и измерительная аппаратура
3.3. Гидроабразивный инструмент, применяемый абразив и характеристика горных пород
3.4. Результаты экспериментальных исследований по определению скорости эрозии горных пород при гидроабразивном фрезеровании
3.5. Сопоставление расчетных и экспериментальных данных по скорости эрозии. Оценка адекватности математической модели
Выводы
4. МЕТОДИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТА ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ И ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОЦЕССА ГИДРОАБРАЗИВНОГО ФРЕЗЕРОВАНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД
4.1. Основные положения
4.2. Расчет скорости эрозии при гидроабразивном фрезеровании горных пород различной прочности для заданных параметров гидравлической мощности и механизма подачи рабочего инструмента
4.3. Пример расчета скорости эрозии при гидроабразивном фрезеровании горных пород при заданных параметрах гидравлической мощности и механизма подачи рабочего инструмента
4.4. Расчет гидравлической мощности, а также выбор источника воды высокого давления и механизма подачи рабочего инструмента для заданной его конструкции и скорости эрозии при гидроабразивном фрезеровании горных пород
4.5. Пример расчета гидравлической мощности, а также выбора источника воды высокого давления и механизма подачи рабочего инструмента при заданной его конструкции и скорости эрозии
Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ. Акт внедрения результатов диссертационной работы

гидроабразивной струи на обрабатываемую породу.
Необходимо отметить, что процесс гидроабразивного фрезерования носит эрозионный характер, то есть в результате воздействия струи, несущей твердые частицы абразива, происходит разрушение и удаление только поверхностного слоя материала определенного объема без нарушения его внутренней структуры. Физическая суть механизма гидроабразивного фрезерования состоит в отрыве и уносе из обрабатываемой области частиц материала скоростным потоком ударяющихся и скол ьзящих по его поверхности твердых частиц. То есть причиной уноса материала при эрозии служит ударное разрушение.
Само по себе явление эрозии известно давно. Эрозия - процесс разрушения горных пород и почв водным потоком [85]. Однако, в отличие от природного явления, понятие процесса эрозии при разрушении материалов имеет несколько иной смысл. Здесь эрозия - это процесс уноса объема (массы) материала под воздействием гидроабразивной струи без нарушения его внутренней структуры.
Процесс эрозии зависит от большого количества изменяющихся параметров [88], а исследования по изучению его закономерностей проводились многими учеными как у нас в стране, так и за рубежом.
Однако, поскольку большинство горных пород являются хрупкими [89], то в дальнейшем будет проведен анализ результатов исследований по гидроабразивному разрушению и эрозии именно хрупких материалов.
1.3. Анализ результатов исследований процесса гидроабразивного разрушения горных пород и других материалов
В последнее время как в России, так и за рубежом проведено большое количество исследований, направленных на выявление физической сущности и закономерностей процесса гидроабразивного резания различных хрупких