Интенсификация процессов механической обработки использованием энергии ультразвукового поля. Киселев Е.С. - 59 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

Глава 3
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
62
25,0
Pr
Pr
=
ж
c
i , (60)
где Pr
c
, Pr
ж
– критерий Прандтля, соответственно, при средней температуре ох-
лаждаемой поверхности (стенка, стержень) и при средней температуре СОТС;
λ
ж
– теплопроводность СОТС, Вт/(м⋅К); с
ж
– теплоемкость СОТС, Дж/(кг⋅К);
ρ
ж
– плотность СОТС, кг/м
3
;
ν
ж
– кинематическая вязкость СОТС, м
2
/с; w –
скорость относительного перемещения потока СОТС и охлаждаемого объекта,
м/с; D
экв
– гидравлический диаметр охлаждаемого стержня инструмента, м:
U
f
D
n
4= , (61)
где f
п
– площадь поперечного сечения стержня инструмента, м
2
; U – смоченный
периметр стержня инструмента, омываемого СОТС, м; т и п – показатели сте-
пени для случая обтекания (охлаждения) цилиндрического стержня (обрабаты-
ваемая заготовка) п = 0,35; т = 0,6 [50].
Анализируя зависимость (59), можно отметить, что для увеличения
α
Т
не-
обходимо (при подаче СОТС по внешним трактам):
– использовать в качестве СОТС жидкости, обладающие наиболее высокой те-
плопроводностью (
λ
ж
), теплоемкостью (с
ж
) и плотностью (
ρ
ж
);
– использовать в качестве СОТС жидкости, обладающие наименьшей кинема-
тической вязкостью (
ν
ж
);
– увеличивать скорость относительного перемещения СОТС и охлаждаемого
объекта (w);
– уменьшать гидравлический эквивалентный диаметр охлаждаемого стержня
(D
экв
).
Очевидно, что для увеличения
α
Т
наиболее эффективным путем является
увеличение теплопроводности СОТС (
λ
ж
); почти столь же эффективно увели-
чение скорости потока СОТС (w), так как показатели степени при w – 0,6, а при
λ
ж
– 0,65. Существенно меньший эффект дают остальные из перечисленных
выше путей увеличения теплообмена.
Все это показывает, что лучшими охлаждающими свойствами обладают
СОЖ на водной основе, но опосредованно лучшую охлаждающую способность
обеспечивают масляные СОЖ, которые гарантируют (вследствие лучших сма-
зочных свойств) меньшее значение силы резания, коэффициента трения, а сле-
довательно и меньшие значения контактных температур в зоне резания.
Если диапазон изменения температур при резании в контактных зонах
невелик, то для приближенной оценки охлаждающих свойств можно пренеб-
речь зависимостью теплофизических характеристик СОТС (
λ
ж
, с
ж
,
ρ
ж
,
ν
ж
) от
температуры. В этом случае, обозначив

Страницы