CC BY
140
Смазочно-охлаждающие жидкости - основа эффективной работы промышленности Уалиев Д.Ш.1, Шайманова Ж.К.2, Таттимбек Г.3
1Уалиев Дани Шайхмахметович / Ualiev Dani Shajhmahmetovich - кандидат технических наук, доцент;
2Шайманова Жазира Кошербащызы / Shaimanova Zhazira Kosherbaykyzy - магистрант; 3Таттимбек Гу.лерке / Tattimbek Gulerke - магистрант, кафедра технологии машиностроения, Карагандинский государственный технический университет, г. Караганда, Казахстан
Аннотация: в статье рассматривается влияние машиностроительного производства на человека и окружающую среду, и ряд негативных факторов, к основным из которых относятся смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ). СОЖ в проектирования технологических процессов рассматривается как обязательный компонент, который отвечает за основные задачи: охлаждение, смазка, удаление стружки, улучшения процесса протекания механической обработки при применении.
Ключевые слова: смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ), машиностроение, смазка, стружка, механическая обработка, окружающая среда, факторы.
Сегодня без использования смазочно-охлаждающих жидкостей не обходится работа ни одного предприятия. Ведь смазочно-охлаждающие жидкости необходимы на различных этапах производства. И если вдруг на вашем предприятии происходит обработка деталей путем резьбы или точения, то вам обязательно потребуется закупить такие жидкости для облегчения процесса работы предприятия и обработки деталей. Все процессы, которые осуществляются путем резки определенных металлов, сопровождаются тем, что инструмент начинает постепенно нагреваться.
Из-за того, что инструмент в процессе резьбы перегревается - это приводит к повреждениям и дефектам изготавливаемых деталей, в результате чего можно наблюдать огромное количество брака заготовок. Кроме того оборудование, которое использовалось для подготовки деталей, также очень быстро выходит из строя, если не использовать для него специальные смазочно-охлаждающие жидкости. Любой опытный инженер сможет вам смело сказать о том, что на современном предприятии работа без СОЖ становится просто невозможной. Ведь именно благодаря такой жидкости можно с легкостью охладить раскаленный инструмент, а также это не позволит допустить повышенного износа режущего инструмента.
Помимо своей основной функции, такие жидкости также должны обязательно отвечать всем экологическим и гигиеническим стандартам. Эти жидкости также обладают некоторыми антикоррозионными свойствами, что в свою очередь приводит к надежной защите деталей.
В условиях машиностроительного производства на человека и окружающую среду воздействует ряд негативных факторов. Среди них - смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ), обладающие высокой степенью токсичности и представляющие опасность, как для здоровья человека, так и для окружающей среды в целом [1, 2]. Разлив, разбрызгивание, потери со стружкой и обтирочным материалом, просто слив СОЖ в канализацию приводят к загрязнению почвы, водоемов и воздуха. Кроме того, при этом безвозвратно теряется и та часть компонентов (включая воду), которую можно было бы извлечь и использовать повторно для приготовления новой партии СОЖ, либо для других материалов.
В современном машиностроении, несмотря на постоянное совершенствование технологий механической обработки поверхностей деталей, инструментов, оснастки и оборудования, на сегодняшний день, СОЖ в большинстве случаев проектирования технологических процессов рассматривается как обязательный компонент [3]. Три основные задачи СОЖ: охлаждение, смазка, удаление стружки - кажутся неотъемлемыми для стабильного протекания процесса механической обработки. В большинстве случаев охлаждение снижает изнашивание режущего инструмента и улучшает качество обрабатываемой поверхности. На прямые охлаждающие характеристики СОЖ оказывают существенное влияние не только теплоемкость и теплопроводность, но и способность СОЖ к смачиванию металлических поверхностей и парообразованию, так как при высоких скоростях резания и температурах жидкость может не входить в непосредственный контакт с поверхностью инструмента вследствие низкой смачиваемости или образования паровой подушки.
Однако, несмотря на улучшения процесса протекания механической обработки при применении СОЖ, имеется ряд негативных факторов. Современные СОЖ представляют собой сложные многокомпонентные системы, содержащие присадки различного назначения, причем некоторые из них могут быть токсичными для рабочих [1, 2]. Отдельные химические соединения, не обладающие выраженными токсичными свойствами, могут их приобретать в результате взаимодействия или синергического эффекта различных химических составляющих СОЖ, обрабатываемых и инструментальных материалов.
Как уже говорилось ранее, в процессе механической обработки поверхностей деталей из-за высоких температур СОЖ может переходить в газообразное состояние, образуя при этом аэродисперсные системы на основе аэрозолей СОЖ [4]. При этом современные СОЖ содержат компоненты, имеющие малые температуры вспышки.
Анализируя опыт развития технологий, направленных на минимизацию использования СОЖ, можно выделить три основных направления развития [3, 5]:
• развитие технических решений, позволяющих полностью отказаться от СОЖ в процессе механической обработки;
• замена СОЖ на экологически чистые и безопасные для человека и окружающей среды материалы;
• осуществление механической обработки с минимальной подачей СОЖ.
Как показывает опыт западного машиностроения [3, 6], по мере усиления законодательства и налоговых санкций, направленных на защиту окружающей среды, подобные технологии, позволяющие минимизировать использование СОЖ, становятся все более востребованными.
Литература
1. Бобровский Н.М., Барабанов С.И., Максименко Н.Н., Бобровский И.Н. Оценка качества методов обработки
ППД без применения смазочно-охлаждающих жидкостей // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2008. - № 6. - С. 37.
2. Бобровский Н.М., Бобровский И.Н., Ежелев А.В., Мельников П.А. Технология обработки деталей поверхностно-пластическим деформированием без применения смазывающе-охлаждающих технологических средств // Монография, ISBN 987-5-93424-598-7. Самара: Самарский научный центр РАН, 2012. - 142 с.
3. Васильев А.В., Хамидуллова Л.Р. Анализ негативного воздействия смазочно-охлаждающих жидкостей на
человека и биосферу и методов его снижения // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. - 2011. - № 4. - С. 45-49.
4. Васильев А.В., Хамидуллова Л.Р. Воздействие смазывающих охлаждающих жидкостей в условиях предприятий машиностроения и методы его снижения // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2006. - Т. 8. - № 4. - С. 1171-1176.
5. Мельников П.А., Бобровский Н.М., Попов А.Н., Гусарова Д.В. Особенности образования аэродисперсных
систем при использовании СОЖ на машиностроительных предприятиях // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. - 2011. - № 3. - С. 87-91.
6. Мельников П.А., Васильев А.В., Соболев А.А., Гусарова Д.В. Снижение риска негативного воздействия
смазочно-охлаждающих жидкостей технологических средств в условиях предприятий машиностроения // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2011. - Т. 13. - № 6-1. - С. 233-239.
