ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Активация технологических средств из "Смазочно охлаждающие технологические средства для обработки материалов" Тепловые трубы обладают рядом уникальных свойств. Они обеспечивают исключительно высокую скорость отбора и переноса тепла на большие расстояния. Коэффициент теплообмена внутри трубы достигает 80—100 кВт/(м -КК т. е. в сотни раз выше, чем у обычных теплообменников. Например, тепловой поток через водяную тепловую трубу достигает 2 кВт при длине трубы 1 м и диаметре 0,025 м. Особенностями тепловых труб является их миниатюрность, возможность отвода тепла от труднодоступных участков зоны обработки. [c.67] Известны центробежные тепловые трубы с осевым и радиальным переносом тепла, позволяющие охлаждать вращающиеся объекты сложной геометрической формы. Такие трубы могут эффективно охлаждать концевой инструмент (сверла, зенкера, метчики), фрезы, шлифовальные круги. Теплообмен в трубах может быть интенсифицирован с помощью ультразвука или пульсирующих магнитных полей. [c.67] Широкое использование тепловых труб сдерживается трудностями их установки в централизованно выпускаемых инструментах. [c.67] хлаждение режущих инструментов с помощью различных электрофизических эффектов (эффект Пельтье, магнитокалорический, эффект Ранка, обдув инструмента электрическими зарядами и др.) на практике применяется редко ввиду низкой интенсивности теплоотвода и неэкономичности по сравнению с другими способами. [c.67] Низкотемпературное охлажден и едеталей осуществляется при их контактировании с хладагентами (жидким азотом или воздухом, сухим льдом и др.). Целесообразность охлаждения детален не очевидна, так как при низких температурах уменьшается пластичность металла, увеличивается его твердость и прочность. При шлифовании труднообрабатываемых материалов охлаждение детали, как правило, благоприятно отражается на показателях процесса. При точении этих же материалов охлаждение детали может привести к отрицательному результату [3]. [c.67] ИЛИ изменения результатов их взаимодействия. Активация осуществляется путем изменения физико-химических эффектов и явлений, сопутствующих резанию (повышение скоростей реакций в зоне обработки возбуждение новых видов поверхностного взаимодействия между деталью, инструментом и средой подавление нежелательных адгезионных и диффузионных процессов и др.). [c.68] Механизм энергетической активации сложен и малоизучен. Предполагается, что в результате воздействия потока энергии увеличивается потенциальная и кинетическая энергия атомов и молекул активируемого объекта и соответственно снижается энергия активации процессов, в которых участвует объект. При подводе дополнительной внешней энергии потенциальная и кинетическая энергия атомов и молекул может возрасти настолько, что произойдет их распад с образованием новых реакционно-способных частиц (ионы, электроны, свободные радикалы) [15]. В результате не только многократно ускоряются обычные реакции, но и могут произойти новые непредсказуемые виды взаимодействия. [c.68] Примечание. Условные обозначения -Ь — вид активации из вестей и описан в литературе Х — вид активации в информационных источниках не описан, но потенциально возможен — — вид активации не применяется, не описан и возмол ность использования не прогнозируема. [c.68] Технологические возможности активации как свойства целенаправленного воздействия на процесс резания велики. Большинство видов активации представляют собой обработку технологической среды, инструмента или детали различными электромагнитными полями. Каждому полю характерны восемь независимых параметров соотношение между электрической и магнитной составляющими, напряженность, градиент напряженности, частота колебаний, форма импульса, вектор напряженности, экспозиция и локализация. На процесс обработки можно воздействовать варьированием значений перечисленных параметров, а также комбинированием различных видов активации. [c.69] Акустическая активация заключается в воздействии на объект упругими механическими волнами, которые в зависимости от частоты подразделяют на инфразвук (V г= 16 Гц), слышимые звуки (v= 16 Гц 16 кГц) и ультразвук (V 16 кГц). [c.69] Из возможных вариантов акустической активации наибольшее распространение получила ультразвуковая (УЗ) активация СОЖ на водной основе при абразивной обработке [4]. Превращения в СОЖ быстро релаксируют, поэтому УЗ-активац Тю обычно совмещают с УЗ-повышением кинетической энергии потоков СОЖ (см. гл, IV), т. е. активацию СОЖ производят в непосредственной близости от зоны резания или от инструмента. [c.69] Недостатком УЗ-активации является то, что она успешно реализуется только в малом количестве СОЖ и при узко направленном пучке волн, так как ультразвук локален по своей природе и не может переносить энергию высоких мощностей на большие расстояния. [c.69] Активация ударными волнами применима для обработки инструмента и СОЖ [3]. Ударными волнами можно активировать СОЖ путем возбуждения взрыва газообразного или жидкого бризантного вещества и направления волны детонации в массу жидкости. Такой вид активации может быть перспективен для централизованных систем использования СОЖ и совмещен с процессом их приготовления. [c.69] Частный случай активации ударными волнами — обработка жидкости электрогидравлтескими (электроимпульсными) разрядами. Разрядный импульс может быть искровым или тепловым. Искровой импульс возникает при приложении к двум электродам, находящимся в водном растворе, высокого напряжения (десятки киловольт). Если к межэлектродному промежутку приложить весьма кратковременный импульс тока, то выделение пара и газа сводится к минимуму, а в жидкости появляется ударная волна высокого давления, распространяющаяся во все стороны в плоскости, перпендикулярной к оси разряда. При резком сбрасывании давления в канале разряда возникают кавитационный гидравлический удар и новый импульс давления. Отражаясь от стенок реактора, ударные волны интенферируют и вторично активируют среду. [c.69] В качестве генератора—накопителя импульсов обычно используют схему с конденсатором-накопителем (рис. 1), заряжаемым от высоковольтного трансформатора через выпрямитель. Разряд происходит при достижении на конденсаторе рабочего напряжения сначала пробивается формовочный промежуток, а за ним — рабочий промежуток. [c.69] Регулированием длины формовочного промежутка можно изменять амплитуду и длительность импульсного разряда. [c.70] Тепловой разрядный импульс возникает при прохождении импульса тока через специальный взрывающийся элемент из ленты, проволоки, трубы и т. д. при этом элемент мгновенно испаряется с образованием разрядного канала. Изготовляют элемент чаще всего из меди, нихрома, металлизированной бумаги. [c.70] При электроимпульсной активации в зоне разряда происходят сложные физико-химические процессы. Разряд протекает зз короткие промежутки времени (10 —10 с), в течение которых выделяется энергия около 10 —10 Дж. Импульсное давление в канале разряда достигает 10 —10 Па. При этом часть электрической энергии преобразуется в тепловую с повышением температуры в искровом канале до 10 °С. Частота собственных колебаний разряда достигает 10 Гц, охватывая диапазон от инфразвука до ультразвука. [c.70] Режимы активации принято разделять на жесткие и мягкие. [c.70] В жестком режиме емкость конденсатора меньше 0,1 мкФ, напряжение более 50 кВ в мягком режиме — емкость более 1,0 мкФ, напряжение менее 20 кВ. [c.70] Вернуться к основной статье