Интенсификация процессов механической обработки использованием энергии ультразвукового поля. Киселев Е.С. - 67 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

Глава 3
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
70
Дисперсность аэрозолей сложным образом зависит от физико-технических
свойств распыляемой жидкости, конструкции сопла (насадка), способа и режи-
ма распыления. Серийно выпускались установки для подачи воздушно-
жидкостных СОТС к зоне резания типа УР-3, УР-3А, УР-3М, УРС-75 (размер
капель 12 – 15 мкм) Моссальским опытным заводом СКБ металлорежущих
станков, однако, широкого распространения в условиях действующего произ-
водства не получили из-за сложности в эксплуатации и больших габаритных
размеров. Преимущества – малый расход дефицитных СОТС (не более не более
400 – 500 г/ч распыленной СОЖ на водной основе и 0,5 – 3,0 г/ч – масляных).
Такие установки использовали в составе станков с ЧПУ и на автоматических
линиях.
В Ульяновском государственном техническом университете разработано
принципиально новое устройство [64], обеспечивающее образование мелкодис-
персных аэрозолей, капли жидкости которых соизмеримы с размерами капил-
лярных каналов, существующих между поверхностями стружки и инструмента
при лезвийной обработке, в зонах контакта а.з. – обрабатываемый материал при
шлифовании и а.з. – алмазное зерно при правке абразивных кругов.
Мелкодисперсная воздушно-жидкостная смесь в предлагаемом устройст-
ве образуется путем подвода к зоне распыления акустической энергии высокой
частоты через слой распыленной жидкости. Распыление происходит в верхней
части образующегося при этом фонтана.
Выбор диапазона частот УЗК обусловлен необходимостью получения
частиц жидкости определенного размера. Известно [87], что диаметр
d капель
(частиц) и частота колебаний
f
r
связаны зависимостью
3
2
0
8
rж
f
d
ρ
πσ
=
, (64)
где
0
σ
– коэффициент поверхностного натяжения, Н/м.
Расчеты по зависимости (64) показали, что для жидкостей на водной ос-
нове (
τ
0
= 7⋅10
-3
Н/м;
ρ
ж
= 1000 кг/м
3
) диаметр частиц равен размеру сечений
капилляров в зоне механической обработки, который по данным работ [46, 52,
79] составляет 2⋅10
-7
– 4⋅10
-6
м при частоте колебаний 1 – 77 МГц.
Устройство для подачи СОТС в виде мелкодисперсной аэрозоли (рис. 30)
содержит промежуточный 1 и верхний 2 сосуды, образующие камеру распыле-
ния, в которой располагается сосуд 5 для распыляемой жидкости. На дне про-
межуточного сосуда 1 крепится фокусирующий пьезоэлемент (пьезопреобразо-
ватель) 7. С верхним сосудом 2 соединены трубки 3 и 4 для подачи в камеру
сжатого воздуха и нагнетания аэрозоля в зону обработки. После заполнения со-
суда 5 жидкостью до уровня, расположенного несколько выше фокусного рас-
стояния пьезопреобразователя, на последний подается электрический сигнал от

Страницы