LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Наукові основи проектування технологічних процесів обробки деталей взуття та фурнітури з пластмас і металів

залежності (рис. 6). Найбільші значення сил, що ущільнюють робоче середовище в ковзному шарі, досягаються в установках з горизонтальними осями обертання, дещо менші значення - в установках з вертикальними осями, найменша силова взаємодія - при перпендикулярних осях обертання.

Таким чином, для видалення облою, ливників з деталей високої міцності та з невисокими вимогами до зовнішнього вигляду рекомендується застосовувати установки з горизонтальними осями обертання. Для обробки деталей невисокої міцності та з підвищеними вимогами до зовнішнього вигляду доцільно використовувати установки з вертикальними осями обертання. Для шліфування та полірування раціонально застосовувати установки з взаємно перпендикулярними осями обертання.

З метою виявлення аналогії між рухом робочого середовища в звичайному горизонтальному обертовому та в планетарному барабанах, а також визначення меж технологічних режимів руху розроблено математичну модель руху масиву робочого середовища в цілому та частинок середовища в зоні підйому з використанням рівнянь механіки суцільного середовища. Застосовані рівняння динаміки суцільного середовища в напругах з урахуванням того, що стискаючі напруги позитивні. Рівняння перетворено для випадків, що розглядаються. Введені безрозмірні величини для горизонтального барабана , , , , ; для планетарного барабана , , , , , де rm – щільність робочого середовища, σx, σy - нормальні компоненти напруги, τxy - дотичні компоненти напруги, (ω1 + ω2) - абсолютна кутова швидкість обертання планетарного барабана.

В результаті одержано безрозмірний вид рівнянь стану основного масиву сипкого матеріалу в обертовому горизонтальному барабані та в планетарному барабані:


(7)


де Fr - число Фруда (фактор поділу), для горизонтального барабана Fr = ω12 r / g; для планетарного барабана ; y - кут природного укосу робочого середовища.

З повної аналогії рівняння (7) для розглянутих випадків випливає, що при рівності ступенів заповнення та коефіцієнтів тертя частинок о поверхню барабанів напружений стан і границя основного масиву будь-якого сипкого матеріалу в горизонтальному барабані визначається числом Fr, а в планетарному барабані - числом Frn. Якщо ці числа збігаються, рух основного масиву сипкого матеріалу в горизонтальних і планетарних барабанах буде аналогічним і, за інших рівних умов, співпадуть режими руху робочого середовища.

На основі аналітичних та експериментальних досліджень руху робочого середовища в горизонтальних і планетарних барабанах установлено, що при ступенях заповнення Θ = 0,25 - 0,75 межі режимів руху не залежать від виду наповнювача і визначаються в діапазоні:

для каскадного режиму ;

для каскадно-водоспадного режиму ;

для водоспадного режиму .

Видалення ливників, грату, облою з каблуків і набойок, відлитих з поліетилену, поліаміду, полістиролу та поліуретану, необхідно виконувати в каскадно-водоспадному режимі. Для видалення ливників з цинкових деталей замка "блискавка" доцільно використовувати каскадно-водоспадний режим, а шліфування та полірування поверхні цих деталей та фурнітури, виробленої з термореактивних пластмас, слід проводити в каскадному режимі.

Четвертий розділ присвячено аналітичному дослідженню впливу форми частинок робочого середовища на кількість їх контактів з поверхнею оброблюваної деталі під час руху в обертовому барабані.

Оброблювані деталі, що рухаються в робочому середовищі, оточені частинками наповнювача, співударяються з ними. Для прогнозування процесу об'ємної обробки визначено максимальну кількість частинок наповнювача, які можуть одночасно контактувати з поверхнею деталі. Виходячи з того, що частинки наповнювача вкривають всю її поверхню, максимальна кількість контактів буде визначатись питомим показником - щільністю розташування частинок наповнювача на поверхні деталі gукл:

, (8)


де Nч - максимальна кількість частинок, що одночасно контактують з деталлю;

Sд - площа поверхні деталі.

Кількість контактів залежить від форми та розмірів частинок наповнювача, а також від форми оброблюваної поверхні. Розглянуто елементарні випадки: частинки сферичні та у вигляді тетраедрів, оброблювана поверхня - сферична, циліндрична, плоска. Частинки контактують з поверхнею деталі тільки певним боком.

Щільність розташування сферичних частинок радіусом rч на сферичній поверхні деталі радіусом Rд складає:


. (9)


Щільність розташування сферичних частинок на плоскій поверхні становить:


. (10)


Якщо сферичні частинки контактують з циліндричною поверхнею радіусом Rд ,

. (11)


У випадку, коли тетраедральні частинки стикаються зі сферичною поверхнею деталі точкою перетину медіан грані, щільність їх розташування визначається за формулою:


, (12)


де b - довжина ребра тетраедра.

Щільність розташування тетраедральних частинок на плоскості складає:


, (13)


де Sгр.Т - площа грані тетраедра з ребром b.

Для визначення кількості контактів тетраедральних частинок з циліндричною поверхнею деталі отримано вираз:


. (14)


В загальному випадку кількість зіткнень залежить від щільності розташування частинок, а також від того, яким боком частинка контактує з деталлю. Зроблено припущення, що відносна частота контактів частинки з деталлю дорівнює відношенню площі поверхні, якою частинка контактує з деталлю, до повної площі поверхні частинки. З урахуванням цього припущення визначено щільність розташування частинок для загального випадку:


, (15)


де Si - площа поверхні, якою частинка контактує з деталлю; S - повна площа поверхні частинки; gуклi - щільність розташування частинок при їх контакті з деталлю i-ю поверхнею.

Формулу (15) перетворено для окремих випадків. Для циліндричних частинок діаметром d і довжиною l, а також для конічних частинок з довжиною твірної l і діаметром основи d одержано вираз:


, (16)


де X=l/d; - щільність розташування торцями (основою); - щільність розташування боковою поверхнею.

Якщо частинки мають форму правильної тригранної призми, формулу можна записати:


, (17)


де X - співвідношення між висотою призми Н і стороною основи b.

Для прямокутних частинок з квадратними торцями формула має вид:


, (18)


де X - співвідношення висоти частинки і сторони торця.

Для сферичних частинок , тому для загального випадку можна використати формули (9) і (10).

Підставлення виразів (9) - (14) дозволило перетворити рівняння (15) – (18) з урахуванням того, що частинки контактують з поверхнями різної форми. Формули для визначення щільності розташування частинок одержані для загальних випадків контакту з плоскою, циліндричною та сферичною поверхнями. При цьому розглянуто сферичні, циліндричні, конічні, кубічні, прямокутні, тетраедральні та призматичні частинки.

Проведено співставлення частоти взаємодії з