ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЛЩИНЫ СМАЗОЧНОЙ ПЛЕНКИ В ЗОНЕ КОНТАКТА АБРАЗИВНЫХ ЗЕРЕН ПРИ ОБРАБОТКЕ ДЕТАЛЕЙ УПЛОТНЕННЫМ АБРАЗИВОМ
Высокая пористость уплотненного абразива и наличие смaзoчно-охлаждающей жидкости (СОЖ) в зоне обработки под постоянным давлением, сравнительно низкие температуры в зоне резания (420 К), обеспечивают ее проникновение во все поры и микротрещины на поверхностях обpaбатываемого материала и абразива.
СОЖ, находясь в непрерывном контакте с обpaбатываемой поверхностью деталей и абразивными зернами, образует на них разделяющие контактируемые поверхности, защитные пленки смазки. Смaзoчная пленка, находясь в зоне контакта, покрывает весь микро- и субмикрорельеф вершин абразивных зерен и проникает таким образом в зону микрорезания.
Отдельные поверхностно-активные вещества, содержащиеся в СОЖ, содержат жирные кислоты, которые имеют большой молекулярный вес. При повышенной их концентрации в абразивной суспензии на поверхности абразивных зерен и обpaбатываемой поверхности образуются пленки, соизмеримые с высотой выступов микрорельефа. При этом абразивные зерна начинают, как бы плавать на масляной подушке. В этом случае контакт режущих элементов с обpaбатываемой поверхностью прерывается. Резко падает интенсивность обработки. В связи с этим определенный интерес представляют исследования толщины смaзoчных пленок в зоне контакта абразивных зерен с обpaбатываемой поверхностью.
В соответствии с работой [2] защитная смaзoчная пленка состоит из граничного слоя газов и паров, СОЖ и слоя окислов. Толщина пленки газов и паров составляет ориентировочно 20 å. Слой окислов, возникающий под влиянием атмосферного кислорода имеет на стали толщину примерно 10.
Толщина адсорбционной пленки поверхностно-активных веществ в водном растворе определяется уравнением [3]:
, (1)
где Г∞ - максимальная адсорбция; М - молекулярный вес адсорбируемого вещества; d - плотность адсорбируемого вещества.
Жидкая фаза состоит, по меньшей мере, из двух компонентов, поэтому адсорбция одного компонента будет сопровождаться вытеснением из поверхностного слоя другого компонента. Конкуренция между компонентами за места в поверхностном слое приводит к тому, что поверхностный слой обогащается тем компонентом, который адсорбируется при данном условии преимущественно.
Количество вещества у поверхности единицы массы адсорбента сравнивают с его содержанием в равном объеме равновесного раствора (раствора после обработки). Величина гиббсовской адсорбции компонента на единицу поверхности адсорбента определяется по формуле [4]:
, (2)
где ms - масса адсорбента; V - общий объем раствора; и Ci - соответственно концентрации исходного и равновесного растворов; S - удельная поверхность адсорбента.
В качестве поверхностно-активных присадок, входящих в состав СОЖ, были предложены следующие ПАВ: калиевое мыло, олеиновая кислота и эмульсол Э2.
Для калиевого мыла содержащегося в одном растворе абразивной суспензии был задан ряд весовых концентраций :0;0,5; 1; 1,5; 2; 2,5 и 3%. Растворы каждой концентрации применялись при обработке в течение 9 мин. на экспериментальном стенде камерного типа [1] плоских деталей из закаленной стали 45 (60...63 HRCэ). Величины концентраций после обработки были определены на универсальном дисперсионном рефpaктометре модели «РДУ». В соответствии с работой [4], весовую концентрацию Сi перевели, в молярно-объемную .
Используя полученные экспериментальные данные, построим изотерму адсорбции (рисунок 1).
Рисунок 1. Изотерму адсорбции
Константу равновесия адсорбционного процесса k и предельную адсорбцию Г∞ удобно определить графически. Для этого уравнение изотермы адсорбции Лэнгмюра приведем к линейной форме:
. (3)
Построив график данной зависимости в координатах от (рисунок 2), легко определим обе константы: k=24,1; Г∞ = 0,093. Зная величину предельной адсорбции найдем значение толщины адсорбционной пленки: d=0,08 мкм.
Рисунок 2. График зависимости в координатах от
Для определения величин защитных пленок с учетом диапазона концентраций, принимая усредненное отношение Г/Г∞=0,98, после преобразования уравнений (1) и (2) получим:
, (4)
Удельная поверхность адсорбента состоит из удельной поверхности абразива и удельной поверхности обpaбатываемой детали. Для определения удельной поверхности обpaбатываемой детали рас смотрим модель исходной шероховатости. Модель исходной шероховатости поверхности плоской детали из стали 45 (L=15 см; hд=1 см; вд=2), может быть представлена набором выступов треугольной формы (рисунок 3, а).
Рисунок 3 (а, б). Модель исходной шероховатости поверхности плоской детали из стали
Средняя шероховатость поверхности деталей до обработки соответствовала Rzсp=9мкм. В ходе исследований [1] было выявлено, что угол j при вершине неровности находится в пределах 130°...150° (рисунок 3, б). Модель единичной неровности представлена на рисунке 4 и имеет в сечении равнобедренный треугольник с закругленной вершиной радиуса r=35×10-4 см.
Рисунок 4. Модель единичной неровности
Из геометрических соотношений следует, что Ðy1=Ðy2=Ðj1=Ðy, тогда выражение для определения площади боковой поверхности единичной неровности запишется в виде:
, (5)
где L - длина обpaбатываемой детали.
Суммарное число единичных выступов шероховатости по высоте (hд) и ширине (вд) детали можно представить в виде:
.
Таким образом, площадь боковой поверхности всех микровыступов шероховатости получим в виде
(6)
Массу всех микровыступов, можно вычислить по формуле
(7)
Удельная поверхность адсорбента S будет определяться по формуле
(8)
В данном конкретном случае имеем: =0,374 г; =94 см2; S = 251 см2/г.
Удельная поверхность абразива в соответствии с работой [5] равна 2130 см2/г, суммарная удельная поверхность адсорбента SS - 2381 см2/г. Значение для абразива 14А125 составляет 10 г. Величина микрогеометрии поверхности плоской детали примерно на два порядка ниже значения для абразива, поэтому для пpaктических расчетов можно принять =10 г.
Для калиевого мыла по справочным данным [6]:
М = 260 г/моль; d = 0,85 г/см3.
Значение V определено условиями эксперимента: V=6×10-3л.
Подставив найденные значения параметров в выражение (4) с учетом диапазона концентраций, получим ряд величин защитных пленок СОЖ (таблица 1).
Таблица 1. Значение толщины пленки СОЖ для водного раствора мыла различной концентрации
|
Концентрация после обработки , моль/л |
Толщина пленки СОЖ d, мкм |
|
0,00 0,026 0,047 0,073 0,118 0,163 0,208 |
0,00 0,017 0,037 0,053 0,055 0,057 0,058 |
Значение величин защитных пленок необходимы для оценки интенсивности обработки поверхности детали выступами микрорельефа абразивного зерна. В данном случае параметры микровыступов абразивного зерна на порядок выше по сравнению с суммарной толщиной защитной пленки, что исключает явление «всплывания» абразивных зерен во время обработки и обеспечивает ее заданную производительность и качество.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Скрябин В.А. Основы процесса субмикрорезания при обработке деталей незакрепленным абразивом. - Пенза: Изд-во ПВАИУ, 1992. - 120 с.
- Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. - Л.: Изд-во Химия, 1974. - 352 с.
- Абразмон А.А. Поверхностно-активные вещества. - Л.: Изд-во Химия, 1981. - 300 с.
- Гороховский И.Т., Назаренко Ю.П., Некрич Е.Ф. Краткий справочник по химии. - Киев: Наукова думка, 1974. - 800 с.
- Марочкин В.Н. Исследование геометрии поверхности. - В кн.: Вопросы трения и проблемы связки. - М.: Изд-во Наука, 1968, №2. - С. 161 - 172.
- Рабинович В.Д., Хавин Э.Я. Краткий химический справочник. - Л.: Химия, 1977. - 376 с.
С целью оценки клинико-лабораторной эффективности плазмафереза в лечении больных с тяжелой дифтерией проведено обследование 28 пациентов с токсической дифтерией ротоглотки 3-й степени. Установлено, что использование плазмафереза в лечении больных дифтерией позволяет ускорить исчезновение симптомов интоксикации, специфического воспаления в ротоглотке, снизить частоту встречаемости осложнений заболевания и изменить их хаpaктер в сторону уменьшения тяжелых форм, а также способствует динамичному восстановлению показателей обмена гликопротеидов, активности изоферментов аминотрaнcфераз.
...
17 08 2026 2:56:14
Статья в формате PDF
130 KB...
16 08 2026 12:28:41
В статье рассматривается роль педагогических технологий в профессиональной подготовке учителя. Использование педагогических технологий в учебном процессе вуза способствует четкому определению конечной цели, разработке объективных методов контроля, проект учебного процесса, определению структуры и содержанию учебно-познавательной деятельности учащихся.
...
15 08 2026 22:47:39
Статья в формате PDF
112 KB...
14 08 2026 11:32:28
Статья в формате PDF
112 KB...
13 08 2026 14:18:30
Статья в формате PDF
204 KB...
12 08 2026 22:16:17
Статья в формате PDF
111 KB...
11 08 2026 9:47:57
Статья в формате PDF
254 KB...
10 08 2026 0:27:59
Проведен анализ опубликованных данных по вопросу генетических факторов развития гемолитических анемий (мембранопатий, энзимопатий). Список возможных мутаций при определенной форме анемии обобщен в виде таблиц. Дано понятие о сущности, строении и функции основной клетки красной крови – эритроците. Приведена классификация различных групп анемий, причины их возникновения, возможные симптомы проявления заболевания, прогноз для жизни. Затронуты аспекты донорства при ферментодефицитных состояниях доноров и реципиентов.
...
09 08 2026 8:31:14
Статья в формате PDF
154 KB...
08 08 2026 13:48:43
Статья в формате PDF
121 KB...
07 08 2026 18:45:52
Статья в формате PDF
131 KB...
06 08 2026 1:32:24
Статья в формате PDF
111 KB...
05 08 2026 16:19:36
Статья в формате PDF
220 KB...
04 08 2026 21:48:15
Физико-технический лицей № 1 целенаправленно решает задачу выявления интеллектуально одаренных школьников и развития их способностей. Содержание, формы и методы обучения в лицее базируются на принципах профилизации, вариативности, фундаментализации, интегративности, гуманизации, иформатизации. Профильные предметы - математика, физика и информатика. Их изучение занимает 54 % учебного времени, а изучение биологии и химии - всего 10 %. Для учащихся, проявляющих интерес и способности к изучению естественнонаучных предметов проводятся занятия в спецкурсах и кружках, индивидуальные консультации, реализуются учебно-исследовательские проекты. За счет выбора индивидуальной образовательной траектории эти учащиеся имеют возможность достичь высоких результатов в изучении биологии и химии, вплоть до побед на международных олимпиадах.
...
03 08 2026 9:23:52
Статья в формате PDF
111 KB...
02 08 2026 1:28:13
В работе изучен мозговой кровоток и его взаимосвязь с нарушением гемореологии у больных хроническими гнойными заболеваниями придаточных пазух носа в остром периоде черепно-мозговой травмы.
...
01 08 2026 7:32:33
Лимфатические узлы морской свинки размещаются вдоль чревной артерии, а также ее ветвей и ряда вен: печеночные – около воротной вены печени, панкреатические и селезеночные – около селезеночной вены. ...
31 07 2026 14:55:53
Статья в формате PDF
117 KB...
28 07 2026 6:31:56
Статья в формате PDF
119 KB...
27 07 2026 2:30:30
Статья в формате PDF
83 KB...
26 07 2026 3:35:43
Статья в формате PDF
115 KB...
25 07 2026 13:38:24
Установлено, что переход междоузлий проростков гороха от интенсивного роста к замедлению и прекращению коррелирует с образованием и накоплением в них эндогенного пизамина, антивитамина пантотеновой кислоты, что приводит к количественному снижению ряда аминокислот и общего белка. Это может быть следствием переориентации метаболических процессов, вызывающих замедление и прекращение растяжения клеточных стенок междоузлий.
...
24 07 2026 13:19:59
Статья в формате PDF
133 KB...
23 07 2026 21:36:45
Статья в формате PDF
121 KB...
22 07 2026 17:53:42
Статья в формате PDF
103 KB...
21 07 2026 19:37:48
Статья в формате PDF
300 KB...
20 07 2026 3:41:52
Статья в формате PDF
120 KB...
19 07 2026 21:59:52
Статья в формате PDF
116 KB...
18 07 2026 19:57:55
Статья в формате PDF
122 KB...
17 07 2026 19:34:54
Статья в формате PDF
108 KB...
16 07 2026 22:42:31
Статья в формате PDF
126 KB...
15 07 2026 19:29:52
Статья в формате PDF
95 KB...
14 07 2026 16:14:32
Изучено влияние различной густоты стояния сахарного сорго на накопление сахаров в соке стeблей, сортов Юбилейное и Славянское поле ВС, в аридной зоне на различных типах почв. Установлено, что тип почвы дает незначительную прибавку в накоплении сахаров, но существенное влияние оказывает норма посева. Наибольшее накопления сахаров 12,6 т/га отмечено у сорта Славянское поле ВС при норме посева 100 тыс. шт. растений на 1 га. С увеличением нормы посева до 160 тыс. шт. на 1/га содержание сахаров в соке стeблей уменьшалось.
...
13 07 2026 2:24:35
Предложен метод межреберного внутримышечного введения препаратов с непосредственным ультразвуковым «метод глубокого фонофореза», или лазерным воздействием «метод глубокого фотофореза» на место инъекции по рентгенологической проекции воспалительной зоны, и изучены механизмы их лечебного действия у больных деструктивным туберкулезом легких с выраженным пневмофиброзом и патологией органов пищеварения.
Создание в очаге туберкулезного поражения повышенной концентрации изониазида повышает эффективность химиотерапии туберкулеза легких в условиях выраженного пневмофиброза изученными методами на 18%.
...
12 07 2026 10:18:28
Статья в формате PDF
240 KB...
11 07 2026 21:55:56
Статья в формате PDF
131 KB...
10 07 2026 12:30:59
Статья в формате PDF
95 KB...
09 07 2026 2:35:42
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
