Теплофизика правки шлифовальных кругов с применением СОЖ. Киселев Е.С. - 33 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

42
Теплофизический анализ [118] показывает, что наибольшую роль играет тепло-
вой поток
q
1
′
, т.е. отвод теплоты от контактной площадки “правящий инструмент - от-
ходы правки” через правящий инструмент в СОЖ. Чем интенсивнее теплообмен меж-
ду свободными поверхностями правящего инструмента и жидкостью, тем выше плот-
ность теплового потока
q
1
и ниже температура контактной площадки на передней по-
верхности правящего инструмента. Поэтому основным объектом охлаждения должен
быть правящий инструмент.
Перераспределение тепловых потоков, а следовательно, и изменение охлаждаю-
щего действия СОЖ возможно, как впервые установлено в работе [60], путем измене-
ния теплофизических характеристик контактирующих объектов, в частности шлифо-
вального круга. Последний представляет собой гетерогенную систему, состоящую из
а.з., связки и порового пространства. Замещение воздуха, заполняющего поры круга
жидкостью, увеличивая теплопроводность круга, приводит к возрастанию величины
теплового потока, отводимого в шлифовальный круг. При этом величина теплового
потока, переходящего в правящий инструмент, уменьшается.
Теплопроводность
λ
2
круга, пропитанного СОЖ, можно рассчитать по формуле
[89]:
λ
2
=
λ
са
⋅
(1
−
П
) +
λ
в
⋅
(
П
−
Р
ж
) +
λ
ж
⋅
Р
ж
, (19)
где
λ
са
,
λ
в
,
λ
ж
−
соответственно теплопроводность двухкомпонентной системы “связка
−
абразив”, воздуха и жидкости, Вт/(м
⋅
К).
Для расчета теплопроводности двухкомпонентной твердой фазы “связка-абразив”
воспользуемся соотношением [89]:
()
[]
()
⋅−+⋅−−⋅
−=
−
−
−
1
c
1
1
акcк
c
акса
3111
1
V
V
λλ
λλ
, (20)
где
λ
ак
и
λ
ск
−
соответственно теплопроводность а.з. и связки, Вт/(м
⋅
К);
V
c
−
относи-
тельная объемная концентрация связки в двухкомпонентной системе “связка-абразив”.
Зная относительные объемные концентрации связки
Р
с
и абразива
Р
ак
в единице
объема круга, можно определить
V
c
:
aкc
c
c
PP
P
V
+
=
. (21)
Относительную объемную концентрацию СОЖ в круге, как упоминалось ранее,
можно рассчитать по зависимости (16) [60], а удельную теплоемкость круга, пропи-
танного СОЖ,
−
по зависимости (15) [70].
На рис. 8 представлены графики зависимости температуропроводности, удель-
ной теплоемкости и теплопроводности круга 24А16НС17К26 (
Р
ак
= 0,48;
Р
с
= 0,13;
П
=
0,39;
λ
2
= 1,63 Вт/(м
⋅
К);
λ
с
= 0,75 Вт/(м
⋅
К);
λ
в
= 0,027 Вт/(м
⋅
К);
С
а
= 685 Дж/(кг
⋅
К);
С
с
=
670 Дж/(кг
⋅
К);
С
в
= 1000 Дж/(кг
⋅
К), рассчитанных с использованием формул (14), (15),
(19), (20), (21), от относительной объемной концентрации СОЖ Аквол-10М (5 %) в
круге (
λ
ж
= 0,42 Вт/(м
⋅
К);
С
ж
= 4050 Дж/(кг
⋅
К). Замена воздуха, находящегося в порах
круга, жидкостью суще-

Страницы