Оптимізація технології фрикційної розрізки круглих сталевих труб з обертанням - Автореферат

Таким чином, відчувається нагальна потреба у процесах розрізки з використанням дешевого інструменту і, зокрема, у фрикційній розрізці. Фрикційна розрізка з обертанням заготовки (труби) супроводжується шумом, що не перевершує санітарних норм, завдяки невеликому виступанню диска з фланців для його кріплення і, як наслідок, невеликій амплітуді та енергії вібрацій. Проте цілеспрямованих досліджень фрикційної розрізки з обертанням заготовки, яка кінематично принципово відрізняється від розрізки нерухомої заготовки, не виконувалось, і на цей час не існує науково обґрунтованих рекомендацій щодо оптимальних умов здійснення такого процесу. виконати оптимізацію технологічного процесу фрикційної розрізки з обертанням заготовки та розробити методику розрахунку технологічних параметрів; розвязати задачу розподілу тепла між стружкою і заготовкою, а також експериментально - аналітично вирішити задачу повного теплового балансу, що дозволить вести розрахунок нагріву фрикційного диску.Виконаний аналіз досліджень по фрикційній розрізці і процесам, близьким до неї, показує, що дана операція механічної обробки у ряді випадків конкретного застосування, зокрема, при розрізці круглої обертової заготовки тонким сталевим диском недостатньо вивчена, хоча вона має очевидні переваги перед іншими способами розрізки через свою простоту, низьку вартість інструмента, та суттєве зменшення вище вказаних недоліків цього способу розрізки. Для останнього випадку з трикутним розподілом інтенсивності теплового потоку отримано наступний опис температурного поля: , (1) де q - інтенсивність теплового потоку; l - коефіцієнт теплопровідності; а - коефіцієнт температуропровідності; хи , уи - координати джерела тепла; z1 - півтовщина диска; t - час; t - час спостереження за температурним полем. Подальше рішення повного теплового балансу, яке виконано у четвертому розділі, дозволило отримати не тільки якісний, а і кількісний аналіз залежності температури диску від його охолодження. Але критичне навантаження Ркр плоского диска з умов його сталості, що встановлено раніш виконаними дослідженнями, пропорційна кубу товщини h диска. Також з раніш виконаних досліджень відомо, що сталість конічного диска в порівнянні з плоским значно вище, якщо напрямок подачі диска на заготовку, що розрізається, проходить через центри ваги площин перетинів диска, перпендикулярних цьому напрямку.У роботі вирішено науково-практичну задачу оптимізації технологічного процесу фрикційної розрізки з обертанням круглої заготовки, що забезпечує високу стійкість та сталість фрикційного диска при достатньо високому рівні продуктивності. У ході проведеного дослідження одержані такі результати: 1. встановлено теоретичні рівняння описи температурних полів заготовки, адекватність яких підтверджена експериментами, а також частки розподілу тепла між стружкою і заготовкою, аналіз яких показує, що для підвищення ефективності процесу його необхідно виконувати при великій швидкості подачі і глибині різання. На підставі експериментально-аналітичних досліджень розподілу тепла між стружкою, заготовкою і диском встановлена інтенсивність теплового потоку у фрикційний диск, що дозволяє вести розрахунки його нагріву, який обмежує продуктивність розрізки.

2. Основний зміст роботи