Кинетика и аппаратурно-технологическое оформление процессов пропитки и сушки абразивного инструмента

• Автор: Чурилин, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 227 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Основные обозначения и аббревиатуры.

Введение.

Глава 1 Современные процессы и технология повышения

эксплуатационных свойств абразивных инструментов

1.1 Абразивный инструмент как объект исследования. Технологии повышения эксплуатационных свойств

1.1.1 Абразивный инструмент как объект исследования

1.1.2 Технологии повышения эксплуатационных свойств современных абразивных инструментов.

1.1.3 Классификация и выбор импрегнаторов

1.2 Способы введения импрегнаторов в абразивный инструмент

1.3 Сушка пропитанных пористых материалов.

1.3.1 Явления переноса и кинетика процесса сушки.
1.3.2 Полимерные материалы как объекты сушки.
1.3.3 Методы определения характеристик внутреннего массопереноса.
1.3.4 Математическое моделирование процесса сушки полимерных материалов.
1.4 Выводы по первой главе и постановка задач исследования
Глава 2 Исследование процесса пропитки абразивных кругов
импрегнаторами.
2.1 Объекты исследования
2.1.1 Абразивные инструменты.
2.1.2 Импрегнаторы.
2.1.3 Поверхностноактивные вещества.
2.2 Методики исследований.
2.3 Исследование процесса пропитки абразивных кругов растворами поверхностноактивных веществ,
полимерными дисперсиями и комплексными импрегнаторами
2.3.1 Определение параметров пористой структуры
абразивных инструментов
2.3.2 Исследование процесса пропитки абразивных кругов
2.4 Производственные испытания импрегнированного
абразивного инструмента
2.5 Выводы по второй главе
Глава 3 Исследование процесса сушки импрегнированных абразивных кругов
3.1 Миграция импрегнатора в порах АИ при сушке
3.2 Особенности массопереноса при сушке импрегнированных термофиксированных абразивных инструментов.
3.3 Экспериментальная установка для снятия кривых сушки.
3.4 Результаты исследований и их анализ.
3.5 Термический анализ импрегнированного абразивного
инструмента
3.5.1 Дериватографические исследования.
3.5.2. Исследование температурных зависимостей
теплофизических свойств абразивных кругов.
3.6 Выводы по третьей главе.
Глава 4 Разработка аппаратурного оформления процесса
сушки импрегнированного абразивного инструмента.
4.1 Разработка конструктивного решения аппарата для конвективной сушки импрегнированных абразивных инструментов.
4.2 Математическое моделирование процесса конвективной
сушки импрегнированных абразивных инструментов
4.3 Разработка методики расчета процесса конвективной сушки импрегнированных абразивных инструментов.
4.4 Пример расчета конвективной сушилки
с рециркуляцией сушильного агента
4.5 Проверка адекватности математической модели.
4.6 Выводы по четвертой главе
Основные результаты и выводы по диссертационной работе
Литература


Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка цитируемой литературы, содержащего 5 источников, и семи приложений. Содержание диссертации изложено на 0 страницах машинописного текста, включая рисунков и таблиц. Абразивный инструмент как объект исследования. Для удовлетворения требований, предъявляемых современными процессами абразивной обработки, изготавливаются инструменты различных типов и размеров [1-4]. Абразивные круги, головки, бруски и сегменты изготавливаются в соответствии с государственными, отраслевыми стандартами и техническими условиями (ГОСТ -, ГОСТ -, ГОСТ -). Абразивные инструменты (АИ) состоят из шлифовальных материалов, скрепленных связкой. Они изготавливаются в основном из искусственных и в небольшом количестве из природных абразивных материалов преимущественно путем прессования массы, состоящей из абразивных зерен и связки, с последующей термической и механической обработкой полученных заготовок [5-6]. Структура абразивного инструмента характеризуется соотношением объемов абразивных зерен, связки и пор. Система регулирования структур основана на сохранении равенства: У3+ Ус+ Уп= 0%, где У3 - объем зерна, Ус - объем связки, Уп - объем пор. Определяющим параметром структуры является У3. С увеличением на один номер структуры объем зерен уменьшается на 2%, расстояние между зернами и форма пор меняются, однако для сохранения одинаковой твердости инструмента объем связки также увеличивается на 2%, при этом Уп остается неизменным. Различные соотношения объемов зерна и связки, при соблюдении которых в процессе производства получаются абразивные инструменты различной твердости с тем или другим объемом пор, приведены в табл. Таблица 1. Информация о соотношении абразивных зерен, связки и пор содержится в маркировке круга. Таким образом, абразивные инструменты одинаковой зернистости и твердости, но разных структур, различаются между собой степенью сближения абразивных зерен. Важнейшей характеристикой абразивного круга является прочность закрепления зерна на его рабочей поверхности. Очевидно, что этот параметр определяет допустимую нагрузку на режущие зерна в процессе их работы и, в конечном счете, допустимый уровень производительности шлифования. Исходя из строения абразивного пространства можно предположить, что прочность закрепления будет зависеть от среднего значения числа (координационное число) контактов зерна с соседними, прочности и размера мостиков связки, крепящих их друг с другом. Схемы закрепления зерна, предложенные различными авторами, представлены на рис. Рис. Схемы закрепления зерна, предложенные: а) - Васильевым H. H.; б) - Кингери У. Д.; где d% - диаметр зерна; dCU - диаметр мостика связи; h - длина мостика связи; R - сила, действующая на зерно. Рис. Схема закрепления зерна []; где с! Ьс - диаметр и глубина заделки зерна. Объемное содержание абразива определяет в конечном счете тот или иной тип укладки, образованной абразивными зернами. Из теории поведения дисперсных систем, состоящих их однородных пористых материалов, известно, что укладки могут быть подразделены на четыре основных типа: плотные, нормальные, открытые, арочные (рис. Рис. Типы укладок дисперсных материалов. В соответствии с основными типами укладки различные структуры абразивного инструмента представлены на рис. Рис. Структура абразивного инструмента: а - мягкого круга, б - твердого круга, в - плотная, г - открытая, д - на керамической связке, е - на вулканитовой связке. Возможна реализация двух групп методов повышения эксплуатационных свойств АИ. Это, во-первых, группа методов улучшения свойств абразивного инструмента, которая реализуется в процессе его изготовления на определенной стадии технологического процесса в условиях абразивных заводов (легирование самих абразивных материалов различными элементами типа хрома, титана; замена традиционных абразивов сверхтвердыми; прокатка выплавленных слитков; обжиг зерен; введение различных наполнителей в связующее и др. Во-вторых, возможна реализация методов повышения эксплуатационных свойств абразивного инструмента на машиностроительных заводах.