RU2192950C2

RU2192950C2 - Сопловой насадок для подачи смазочно-охлаждающей жидкости

Info

Publication number: RU2192950C2
Application number: RU2000117213/02A
Authority: RU
Inventors: ков А.В. Чист; А.В. Чистяков; Ю.Г. Асцатуров
Original assignee: Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)
Priority date: 2000-06-27
Filing date: 2000-06-27
Publication date: 2002-11-20

Abstract

Изобретение относится к устройствам для охлаждения и смазки зоны резания при обработке металлов резанием. Сопловой насадок состоит из цилиндрического корпуса, изготовленного из диэлектрического материала. В нем размещены центральный и кольцевой электроды из одного материала, которые подключены к источнику тока. В корпусе насадка установлена система постоянных магнитов, причем внутренний диаметр каждого последующего магнита d_n+1 определяют как d_n+1= (0,8-0,85)dn, где dn - диаметр предыдущего магнита. Электроды выполнены в виде тел вращения, площади поперечных сечений которых в рабочей зоне параллельными плоскостями монотонно изменяются. Использование такой конструкции позволяет повысить эффективность действия смазочно-охлаждающей жидкости путем воздействия на нее постоянного электрического тока и омагничивания. 3 ил.

Description

Изобретение относится к устройствам для охлаждения и смазки зоны резания при обработке металлов резанием.

Наиболее близким к заявленному изобретению является сопловой насадок для подачи смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), в корпусе которого размещены два электрода: центральный и кольцевой, выполненные из одного материала и подключенные к источнику тока [1]. Однако при его использовании эффективность действия СОЖ недостаточно высокая.

Технический результат - повышение эффективности действия СОЖ путем комплексного воздействия на нее постоянного электрического тока и омагничивания.

Указанный технический результат достигается тем, что в сопловом насадке, выполненном в виде цилиндрического корпуса с размещенными в нем центральным и кольцевым электродами из одного материала и подключенными к источнику тока, установлена система постоянных магнитов, причем внутренний диаметр каждого последующего магнита d_n+1 определяют по формуле
d_n+1=(0,8-0,85)d_n,
где d_n - внутренний диаметр предыдущего магнита, а электроды выполнены в виде тел вращения, площади поперечных сечений которых в рабочей зоне параллельными плоскостями монотонно изменяются.

На фиг. 1-3 изображен предлагаемый насадок.

Сопловой насадок, состоящий из корпуса 1, изготовленного из диэлектрического материала, кольцевого 4 и центрального 3 электродов, дополнительно снабжен системой постоянных магнитов 5, диафрагмой 2 с тремя отверстиями, диэлектрической шайбой 6, установленных в корпусе. К диафрагме с помощью гайки 7 прикреплен центральный электрод 3. Электроды 3 и 4 через клеммные винты 8 с помощью гаек 9 подсоединены к источнику тока. Центральный электрод подсоединен к положительному, а кольцевой к отрицательному полюсу источника постоянного тока, при этом электроды выполнены в виде тел вращения, площади поперечных сечений которых в рабочей зоне параллельными плоскостями монотонно изменяются.

Монотонное изменение площади поперечных сечений электродов в рабочей зоне параллельными плоскостями состоит в однообразном изменении (изменении в одном направлении), т. е. постепенном изменении, согласно уравнениям, описывающим поверхности первого и второго порядков [2]. Поверхности первого и второго порядков являются рабочими поверхностями электродов. Площади поперечных сечений электродов в рабочей зоне параллельными плоскостями изменяются в одном направлении (однообразно): либо уменьшаются, либо увеличиваются в зависимости от вида электрода (центральный - уменьшается по ходу движения СОЖ, кольцевой - увеличивается).

На фиг.1 электроды выполнены в виде усеченного конуса (центральный электрод) и перевернутого полого усеченного конуса (кольцевой электрод). Поверхности усеченного конуса (центральный электрод) и перевернутого полого усеченного конуса (кольцевой электрод) являются поверхностями первого порядка [2].

На фиг. 2 и 3 электроды в рабочей зоне выполнены в форме эллиптического параболоида и усеченного однополостного гиперболоида. Эллиптический параболоид и усеченный однополостной гиперболоид - поверхности второго порядка.

Испытываемая жидкость из системы станка поступает в полость устройства и проходит сквозь отверстия диафрагмы 2. Затем жидкость омагничивается магнитами 5 и проходит в зазоре между электродами 3 и 4, где она подвергается воздействию электрического тока, снова омагничивается и через отверстие поливом поступает в виде свободно-падающей струи в зону резания.

Совместное действие электрического тока и омагничивания в значительной степени изменяет свойства жидкости [3-8]. За счет анодного растворения одного из электродов происходит насыщение раствора ионами металла, являющегося анодом. Электроды из одного материала используются для улучшения управления ходом электрохимических реакций, а также для исключения негативного влияния коррозионных процессов, возникающих при использовании электродов из различных материалов, и уменьшения числа испытаний СОЖ (уменьшается количество факторов исследуемого процесса).

В результате сложных ионных изменений, рекомбинации и диссоциации ионов в СОЖ появляются продукты Н, H₂, ОН, ООН, которые разнообразными путями реагируя друг с другом, могут образовывать молекулы Н₂О₂, Н⁺, O₂, Н₂. Количество ионов Н⁺ ОН^- возрастает. Снижается критическая концентрация мицеллообразования. Возрастает скорость перемещения ионов и молекул, и усиливается процесс поглощения и диффузии компонентов воздушной среды. За счет последовательного уменьшения внутреннего диаметра магнитов и изменения площади (характера) поверхности электродов увеличивается скорость прохождения СОЖ (изменяются коэффициенты местных гидравлических сопротивлений в зазоре между электродами) и увеличивается площадь соприкосновения (контакта) СОЖ и отдельных магнитов. Происходит постепенное ориентирование молекул СОЖ и повышение дипольного момента Р, протекают структурные изменения, которые описывает эффект Зеемана [9].

Таким образом повышается активность СОЖ. Все это способствует улучшению смазочного, проникающего и моющего действия СОЖ, а также стабилизирует ее свойства, в результате чего стойкость инструмента повышается и улучшается качество обработанной поверхности.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР 449799, кл. В 23 q 11/10, 1975.

2. Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике. М.: Наука, 1972,-872 с.

3. Худобин Л. В., Бердичевский Е.Г. Техника применения смазочно-охлаждающих средств в металлообработке. - М.: Машиностроение, 1977,-189 с.

4. Худобин Л. В. , Жданов В.Ф. О возможности активации СОЖ импульсными электрическими полями// Физико-механическая механика процессов трения. - Иванова: Изд-во Ивановского ун-та, 1977. С.60-62.

5. Худобин Л.В., Котельникова В.И., Лукc Р.К. О возможности влияния физико-химической активации на свойства СОЖ / ред. журн. "Физико-хим. матер." АН УССР-Львов, 1980. 15 с. Деп. В ВИНИТИ 16.10.80, 4439-80.

6. Латышев В.Н. Повышение эффективности СОЖ. - М.: Машиностроение, 1985, -4с.

7. Бердичевский Е.Г. Интенсификация обработки резанием термомеханическими способами и активация технологических средств. - М.: НИИмаш, 1982,-253 с.

8. Бердичевский Е.Г. Интенсификация обработки резанием термомеханическими способами и активация технологических средств. - М.: Машиностроение, 1984,-224 с.

9. Хабердитцел В. Строение материи и химическая связь. М.: Мир, 1974,-231 с.

Claims

Сопловой насадок для подачи смазочно-охлаждающей жидкости, выполненный в виде цилиндрического корпуса с размещенными в нем центральным и кольцевым электродами из одного материала, подключенными к источнику тока, отличающийся тем, что он снабжен системой постоянных магнитов, установленных в корпусе, при этом электроды выполнены в виде тел вращения, площади поперечных сечений которых в рабочей зоне параллельными плоскостями монотонно изменяются, а внутренний диаметр каждого последующего магнита d_n+1 определяют по формуле
d_n+1= (0,8-0,85)d_n,
где d_n - внутренний диаметр предыдущего магнита.