Исследование реологического поведения и фрикционных свойств смазок с целью совершенствования процесса производства холоднодеформированных труб

• Автор: Селиванов, Виктор Иосифович
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1991
• Место защиты: Свердловск
• Количество страниц: 223 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1. ИССЛЕДОВАНИЕ, РАЗРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СМАЗОК ПРИ ХОЛОДНОЙ ОБРАБОТКЕ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
1.1. Требования предъявляемые к технологическим смазкам при холодном волочении и прокатке

1.1.1. Методика выбора состава технологической

смазки I

1.2. Реологические модели смазочных материалов .

1.3. Методика и оборудование для исследования реологических характеристик смазки .

1.4. Методика и оборудование для исследования антифрикционных свойств смазки .

2. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕОЛОГИЧЕСКИХ И АНТИФРИКЦИОННЫХ СВОЙСТВ СМАЗКИ

2.1. Выбор принципа работы и научное обоснование конструкции капиллярного вискозиметра высокого давления .
2.2. Описание конструкции вискозиметра высокого давления и его техническая характеристика
2.3. Исследование течения смазки в капилляре для различных реологических законов .
2.3.1. Зависимость между расходом жидкости и перепадом давлении при ламинарном течении в капилляре .
2.3.2. Влияние геометрических параметров капилляра на закон распределения скоростей
2.3.3. Методика определения реологических коэффициентов степенной модели течения смазки через капилляр вискозиметра высокого давления С учетом концевых эффектов
2.3.4. Методика определения реологических коэффициентов вязкопластической модели течения смазки через капилляр вискозиметра высокого давления с учетом концевых эффектов
2.3.5. Методика проведения экспериментов .
2.4. Реологические характеристики исследуемых смазок, характер их изменения при высоких гидростатических давлениях и повышенных температурах
2.5. Методика исследования антифрикционных свойств на дисковой машине трения
2.6. О связи между реологическими антифрикционными свойствами смазок, научные рекомендации выбора смазочных композиций для холодного волочения и прокатки труб
ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОПЫТНЫХ ОБРАЗЦОВ СМАЗОЧНЫХ КОМПОЗИЦИЙ
3.1. Изготовление, исследование и опытная проверка эффективности жидкой циркуляционной смазки.
3.2. Изготовление и исследование опытных образцов
смазки эмульсола
3.2.1. Изготовление опытных образцов смазки .Д
3.2.2. Методика испытаний эмульсолов по
ГОСТ .Д
3.2.3. Исследование антифрикционных свойств образцов смазки
3.2.4. Оптимизация состава эмульсии методом планируемого эксперимента
3.3. Опытнопромышленные испытания смазки эмульсола .
3.3.1. Короткооправочное волочение сварной заготовки 8, х 0, из латуни марки Л
3.3.2. Прокатка на стане Х1ГГ 3 труб размером
х 1,6 из мельхиора МНЖМЦ
3.3.3. Короткооправочное волочение труб из латуни
Л на станах цеха 8
3.3.4. Испытание образца предлагаемой смазки при длиннооправочном волочении
3.3.5. Бухтовое волочение труб из прессованной латунной заготовка Л и сварной заготовки
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .
ЛИТЕРАТУРА


Для улучшения антифрикционных свойств и повышения несущей способности предлагается ряд смазочных композиций на основе минерального масла и сложных эфиров дикарбоновых кислот с различными присадками ,,. Смазка для холодной деформации труб из труднодеформируемых сталей и сплавов, содержит сложные эфиры и противозадирную присадку . Для повышения антифрикционных и противозадирных свойств смазка содержит сложные эфиры октилового спирта и кислот, выделенных из воднощелочного отхода производства калролактама и адипиновой кислоты, а в качестве противозадирной присадки аминопарафин и 1,4бистрихлорметилбензол . В области разработок смазок на основе карбоновых кислот наибольшее количество патентов принадлежат ученым и инженерам США. Основная часть патентов содержит составы смазочных материалов на основе синтетических и минеральных масел с различными присадками или загустителями, содержащими карбоновые кислоты. Так в патентах , представлена консистентная смазка на основе смазочного масла и загустителя производного металлической соли сульфоновой или карбоновой кислоты и полимочевины, имеющего более двух уреидогрупп и молекулярный вес 0. Смазки, имеющие в своем составе карбоновые кислоты показывают удовлетворительные свойства при высоких контактных давлениях. Добавление присадки алкилтиокарбоновой кислоты в количестве 1. МПа . Нельзя не отметить, что смазочные составы на основе карбоновых кислот и их производных применяются для обработки не только стали, но и алюминия, титана, меди . Предлагается состав смазочного материала, состоящий из моноэфира димера монокарбоновой кислоты этиленового ряда, имеющий , атома углерода. При обзоре патентов европейских стран также было выявлено большое количество смазочных композиций, в которых основой или присадками являются карбоновые кислоты и их производные . Недостаток применяемых смазок заключается в том, что они не обеспечивают высокого качества поверхности труб и высокую производительность процесса. Ряд перспективных технологических смазок на основе солей синтетических жирных кислот, обладающих высокими функциональными свойствами, разработан и опробован на производстве группой сотрудников кафедр Обработка металлов давлением и Общая химия Уральского политехнического института, под руководством доцента, к. А.В. Серебрякова и профессора, д. И.И. Калиниченко. Составы смазок на основе солей высших карбоновых кие
лот, предлагаемые в нашей стране и за рубежом, обладают высокими функциональными свойствами. Все применяемые для холодного волочения смазки относятся к сравнительно ограниченному набору видов соединений, хотя в пределе этих видов существует неограниченное количество индивидуальных веществ и товарных продуктов. Еще более велико количество веществ, используемых в качестве присадок, улучшающие те или иные свойства смазок. Приведенная на рис. Рис. Окончательный вывод о целесообразности применения того или иного состава можно сделать после продолжительных промышленных испытаний, проверки возможных побочных эффектов и техникоэкономического эффекта. На основании анализа условий процесса холодного волочения, лабораторных исследований, в настоящее время подбирают смазочные композиции, основываясь на их физикохимических свойствах в условиях атмосферного давления и различных температур 6,7,,. Из вышеизложенного следует, что смазочные композиции для конкретных процессов ОМД выбираются эвристически. Изучению гидродинамического эффекта при использовании жидких смазок в процессах обработки металлов давлением посвящены работы советских и зарубежных ученых 3,4,7,. На возможность значительного увеличения производительности процесса волочения, снижения сил трения при гидродинамическом трении, обращали внимание в работах 7,8,,. Знание реологических характеристик технологической смаз
ки играет важную роль в понимании механизма гидродинамического трения. Для правильных расчетов давления, толщины масляной пленки, потерь мощности при жидкостном трении и т. Пас. МПа. Пьезокоэффициент вязкости в общем случае зависит от температуры и давления 7, В настоящее время известно большое количество исследований, посвященных определению пьезокоэффициента вязкости. В работе Ц. Аллена, Д. Таусенда, Е.