Публикации ОЦЕНКА АНТИЗАДИРНЫХ СВОЙСТВ СОТС

Всероссийский сборник статей и публикаций института развития образования, повышения квалификации и переподготовки.

Язык издания: русский
Периодичность: ежедневно
Вид издания: сборник
Версия издания: электронное сетевое
Публикация: ОЦЕНКА АНТИЗАДИРНЫХ СВОЙСТВ СОТС
Автор: Башмакова Елена Валерьевна

ОЦЕНКА АНТИЗАДИРНЫХ СВОЙСТВ СОТСДоцент, к.т.н. Башмакова Е.В.Одним из предварительных методов оценки эффективности смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС) при лезвийной обработки металлов является определение смазочных свойств СОТС, исследование антифрикционных, противоизносных и противозадирных свойств технологических жидкостей.Технологические жидкости в процессе их использования должны обладать антизадирными свойствами. Антизадирные свойства необходимы для обеспечения нужной чистоты обрабатываемой поверхности [2, 6].В связи с этим данное исследование направлено на изучение антизадирных свойств водно-масляных эмульсий, которые широко применяются при обработке металлов резанием. Приготовление эмульсий осуществляется с помощью специального гидродинамического кавитационного смесителя циркуляционного типа с элементами механохимической активации [1]. Эффективность применения данного смесителя обеспечивается за счет интенсивной турбулизации потоков жидкости и создания дополнительных ускоренных потоков. При использовании специального перемешивающего устройства, оснащенного трубками переменного сечения, происходит высокая гомогенизация компонентов, что приводит к получению водных СОТС устойчивых во времени [5]. Готовая СОТС в этом случае не расслаивается как при транспортировке, так и при хранении. Кроме того, происходит механическая активация всей жидкости, которая впоследствии оказывает положительное влияние на потребительские и эксплуатационные свойства.Для изучения контактной поверхности при трении применялся модернизированный металлографический микроскоп МИМ-8. В результате проведенных исследований было установлено, что в зависимости от технологии приготовления технологических жидкостей меняются и противозадирные свойства жидкостей (рис. 1, рис. 2). Процесс обработки состоит из явлений взаимодействия поверхностей контакта двух тел. Взаимодействие в данном случае механическое и молекулярное. Механическое взаимодействие выражается во взаимном внедрении шероховатостей в совокупности с их соударением и скольжением. Молекулярное взаимодействие металлических поверхностей проявляется в виде схватывания [3, 4, 5]. На фотографиях (рис. 1,2) видны следы механического взаимодействия (полосы) и схватывания (язвины). В результате анализа фотографий можно наблюдать уменьшение молекулярного взаимодействия пар трения при использовании СОТС специального приготовления.Рис. 1. Электронно-микроскопические фотографии поверхности трения с применением не активированной СОТС. Рис. 2. Электронно-микроскопические фотографии поверхности трения с применением активированной высокодисперсной СОТС. Качество обработанных поверхностей во многом зависит от качества приготовленной эмульсии. Следовательно, совершенная технология приготовления технологической жидкости, а именно выбор оптимальных режимов, имеет существенное значение. На рис. 3 представлены зависимости качества обработанной поверхности от коэффициента трения.Из анализа фотографий, видно, что обработка в смесителе улучшает антифрикционные свойства, значительно повышается чистота обработанной поверхности. Это свидетельствует о том, что смазочная эффективность эмульсий связана с поверхностными явлениями. При обработке металла резанием в точке контакта инструмента с его поверхностью выделяется большое количество тепла. В процессе резания смазочный слой формируется главным образом вследствие хемосорбции активных компонентов эмульсии и продуктов термической деструкции органических соединений. Таким образом, в процессе интенсивного диспергирования, удельная поверхность его возрастает, что приводит к повышению активности, и как следствие, улучшаются антифрикционные свойства, увеличивается смазочная способность эмульсии.Рис. 3. Влияние способа приготовления СОТС на качество обработанной поверхности и трибологические характеристики: а- средний диаметр пятна износа; б- коэффициента трения. 1 – СОТС, после обычного механического перемешивания; 2 - специальная обработка СОТС, N=400 об/мин, Т=10 мин; 3 - специальная обработка СОТС, N=935 об/мин, Т=10 мин. Следовательно, в результате эксперимента установлено, что технология приготовления СОТС влияет на коэффициент трения, уменьшаются удельные контактные давления и улучшается качество обработанной поверхности. На основании коэффициента трения можно оценить смазочную способность СОТС. Изучение смазочной способности является оной из важнейших научных задач в области трибологии резания металлов. В конечном счете, влияние СОТС сводится к воздействию на основные трибомеханические характеристики процесса резания – удельные давления и температуры в зоне контакта, силы резания, коэффициент трения между стружкой и инструментом, износ инструмента.Одним из ключевых эффектов смазочного действия внешней среды является ее способность проникать на тяжело нагруженные контактные площадки резца и стружки. Уменьшение размера частиц смазочного материала увеличивает проникновение в зону резания на контактные площадки между инструментом и заготовкой и дает существенный эффект. Следовательно, дисперсность СОТС предопределяет физико-механические свойства СОТС, которые влияют на различные показатели процесса металлообработки.Установлено, что с увеличением дисперсности наблюдается увеличение смазочной способности технологической жидкости, что возможно за счет увеличения проникающей способности СОТС;Применение активированной СОТС снижает напряженность процесса резания, и улучшают условия его протекания: повышается смазочная способность, повышаются антифрикционные и антизадирные свойства СОТС. Список литературы

Киселева, Е.В. Влияние способа перемешивания технологических жидкостей на их структуру / В.В. Марков, Е.В. Киселева // Вестник ИГЭУ. – Вып. 3. – Иваново, 2009. - 38 с., (0,19 п.л., лично автора 0,1 п.л.).

Годлевский, В.А., Марков, В.В. Синергизм действия поверхностно- и химически-активных компонентов СОТС для резания металлов / В.А. Годлевский, В.В. Марков. // Безызностность и триботехнологии. 2004. №1. С.61 -65.

Годлевский, В.А., Латышев, В.Н., Волков, А.В., Маурин, Л.Н. Проникающая способность СОТС как фактор эффективности процесса обработки резанием / В.А. Годлевский, В.Н. Латышев, А.В. Волков, Л.Н. Маурин. // Трение и износ, 1995. - Т. 16. 5. - C. 938–949.

Марков, В.В. Повышение эффективности и экологической безопасности лезвийного резания путем применения энергетической активации и оптимизации состава присадок СОТС / В.В. Марков. // Дисс. на соискание ученой степени доктора технических наук, 2004 г.

Марков, В.В., Киселева, Е.В. Влияние способа перемешивания технологических жидкостей на их структуру / В.В. Марков, Е.В. Киселева. // Вестник ИГЭУ. - Иваново, 2009. – 38-40.

Ребиндер, П.А. Физико-химическая механика дисперсных структур / П.А. Ребиндер. - М.: Наука, 1966. – с. 3-16.