Исследование теплофизических процессов при механической обработке глубоких отверстий Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

№ 1 - 2/ 2015

Согласно результатам исследования, расхождение в значениях микротвердости различных участков составляет от 1 до 13%. Предположительно, это связано различным воздействием химических травителей и полировки на оксидную пленку. Необходимо также учитывать, что расхождение значений может быть связано с погрешностью измерений, неоднородностью (ликвацией) изучаемого образца, а также присутствием дефектов.

Список использованной литературы:

1. В.В. Карманов, А.Л. Каменова, В.В. Карманов Сварка трением с перемешиванием алюминиевых сплавов: сущность и специфические особенности процесса, особенности структуры сварного шва, «Вестник ПНИПУ. Аэрокосмическая техника» 2012. № 32

2. Колубаев Е.А.Особенности формирования структуры сварного соединения, полученного сваркой трением с перемешиванием. «Современные проблемы науки и образования» 2013. № 6

3. Справочник способы металлографического травления / Под ред. И.Н. Фридляндера. М.: «Металлургия», 1988

© Курынцев С.В., Фарахутдинов Р.А., Габдулхакова Э.Х., 2015

УДК 621.787.4

Л.Р.Милованова

К.т.н., декан

Механико-машиностроительный факультет Энгельсский технологический институт (филиал) ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.» г.Энгельс, Саратовская область, Российская Федерация

М.В Стекольников К.т.н., доцент

Механико-машиностроительный факультет Энгельсский технологический институт (филиал) ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.» г.Энгельс, Саратовская область, Российская Федерация

А.С. Пригоровский студент

Механико-машиностроительный факультет Энгельсский технологический институт (филиал) ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.» г.Энгельс, Саратовская область, Российская Федерация

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ МЕХАНИЧЕСКОЙ

ОБРАБОТКЕ ГЛУБОКИХ ОТВЕРСТИЙ

Технологии сверления глубоких отверстий, у которых отношение длины к диаметру более 10, отличаются от обработки обычных отверстий и требуют применения специфического оборудования и технологического оснащения, а именно, специальных режущего, вспомогательного, измерительного инструментов и приспособлений [1].

62

Международный научный журнал «Инновационная наука»

При сверлении отверстий возникает осесимметричная теплофизическая задача, связанная с расчетом температурного поля в обрабатываемой детали от действия источника теплоты в форме кольца с равномерным распределением интенсивности тепловыделения. Соотношение для расчета температурного поля в неограниченном теле с мгновенным источником мощностью ^Дж/м в виде окружности радиусом r’, действующего в плоскости z ’=0 в момент времени t=0 [2] имеет вид:

0(r, z, t) = ■

Q

exp

r 2 +(r' )2 +(z - z' )2 Tn f rr' ^

4at P0 v 2at;

(1)

8cp(nat)

где Q = ' q I0 (rr' 12Ш) - функция Бесселя нулевого порядка от мнимого аргумента, cp-

объемная теплоемкость, a - коэффициент температуропроводности.

В соответствии с принципом местного влияния [3] допустимо рассматривать температурное поле в детали как сумму двух полей: общего поля вдали от источника и местного поля непосредственно в пространстве источника. В связи с этим, рассчитывая местное температурное поле в детали, можно обрабатываемую деталь условно представить неограниченным телом с цилиндрическим отверстием радиуса го. Учитывая, что окружная скорость источника на несколько порядков больше скорости движения подачи, то по значению

критерия Пекле Pe = 2VR / a > 10, такой быстродвижущийся местный источник в пределах одного оборота детали можно считать пространственным мгновенным кольцевым [4] с распределением интенсивности в направлении радиуса r и координаты z по нормальному закону Гаусса:

q(rz) = qoexp

R 2

(2)

В соответствии с принципом пространственно-временного соответствия [5], чтобы перейти от решения, описывающего температурное поле в неограниченном теле с мгновенным кольцевым источником (1) к соответствующему решению с нормально-тороидальным источником (2) достаточно в соотношении (1) к временной координате t добавить постоянную

времени t0 = R / 4ak .

Известно, что для малых промежутков времени, т.е. для больших значений аргумента функции Бесселя, в соотношении (1) допустима замена

rr

2at

exp rr' _ 2at _

rr

2n

i 2at

После преобразования решения описывающего тепловой режим в неограниченном теле с отверстием радиуса го с нормально-тороидальным источником, при r' = ^, z' = 0 , получим

соотношение

0(r, z, t)

Q

8Ятг \Jrr (t + R2 / 4ak)

exp

(r - ro }+ z 2

4a(t + R2 / 4ak)

(3)

63

№ 1 - 2/ 2015

В рамках выполнения научной работы проводилось сверление глубоких отверстий диаметрами 10 и 20 мм специальными свёрлами для глубокого сверления. В результате экспериментальных исследований была доказана адекватность теоретической математической модели.

Список использованной литературы:

1. Подураев, В.Н. Резание труднообрабатываемых материалов/ В.Н. Подураев.- М.: Высш. Школа, 1974.- 590 с.

2. Резников, А.Н. Теплофизика резания/ А.Н. Резников.- М.: Машиностроение, 1969.-288 с.

3. Карслоу, Г. Теплопроводность твердых тел/ Г. Карслоу, Д. Егер.- М.: Наука, 1964.- 488с.

4. Рыкалин, Н.Н. Теория нагрева металла местными источниками теплоты/ Н.Н. Рыкалин // Тепловые явления при обработке металлов резанием: сб.науч. тр.- М.: НТО Машпром, 1959.-

С.14-45.

5. Барац, Я.И. Метод расщепления уравнения теплопроводности при решении теплофизических задач, возникающих при механической обработке/ Я.И. Барац, Л.Р. Милованова // Вестник СГТУ. - 2010.- №1 (44).- С. 28-34.

©Л.Р.Милованова, М.В.Стекольников, А.С.Пригоровский, 2015

УДК 666.015.4

О.А. Мирюк

Д.т.н., профессор Факультет экономики и строительства Рудненский индустриальный институт г. Рудный, Республика Казахстан

ПОРИЗАЦИЯ БЕСЦЕМЕНТНЫХ КОМПОЗИЦИИ

Аннотация

Изучено влияние состава щелочного раствора на структуру пеномассы. Установлена повышенная устойчивость пены из жидкого стекла Na2O(SiO2)n. Показана зависимость свойств пеномассы от добавки NaOH в раствор Na2O(SiO2)n. Выявлена предпочтительность синтетических пенообразователей на формирование пористорй структуры щелочных композиций.

Ключевые слова

Ячеистые бетоны, жидкое стекло, поризация

Эффективность щелочесиликатного ячеистого бетона достигается регулированием технологических приемов воздействия на формирование ячеистой структуры бесцементных композиций [1, с. 60; 2, с.109].

Цель работы- исследование влияния технологических факторов на свойства щелочесиликатных пеномасс.

Исследованы пеномассы из щелочесодержащих растворов, наполненных металлургическим шлаком. Использовали водные растворы гидрооксида натрия NaOH (плотность 1200 кг/м3), карбоната натрия Na2CO3 (плотность 1200 кг/м3); жидкое стекло Na2O(SiO2)n (плотность 1250 кг/м3).

64