Надежность и диагностика технологического оборудования Контрольная

Под температурой резания понимают среднюю температуру на поверхности контакта инструмента со стружкой и поверхностью резания.

Многочисленные исследования зависимости температуры от различных факторов показывают, что температура в зоне резания зависит от физико-механических свойств обрабатываемого материала, режима резания, геометрии режущего инструмента и многих других условий. Наибольшее влияние на температуру в зоне резания оказывает скорость резания, в меньшей степени влияет подача, а влияние глубины резания почти не обнаруживается. Из геометрических параметров режущей части инструмента наиболее сильно на температуру резания влияют передний угол, главный угол в плане и радиус

закругления при вершине, сопряжения главной и вспомогательной режущих кромок на вершине режущего лезвия инструмента.

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ РЕЗАНИЯ:

Среди многочисленных методов измерения температуры резания можно выделить 2 группы:

К 1ой группе относятся методы, с помощью которых измеряется средняя температура стружки, а также определенных участков изделия или резца: калориметрический метод; метод цветов побежалости; метод термокрасок, метод микроструктурного анализа.

Ко второй группе принадлежат методы, которыми измеряются температура узкоограниченных участков зоны резания или резца, например: методы термопар; оптический и радиационный методы.

Калориметрический метод заключается в том, что стружка собирается в калориметре с водой. Зная количество воды в калориметре, вес стружки и ее теплоемкость, можно определить среднюю температуру стружки по разности температуры воды в калориметре до, и после резания.

Метод термопары. Метод измерения температуры с помощью термопар является наиболее удобным и более широко применяется в современных исследованиях.

Метод измерения естественной термопарой наиболее прост по осуществлению, но для получения абсолютных значений температур требует проведения очень трудоемкой операции градирования термопары "инструмент — обрабатываемый материал".

Метод двух резцов. Разновидностью метода естественной термопары является "метод двух резцов", который сводится к резанию одновременно двумя резцами, изготовленными из разных материалов. Этот метод позволяет исключить мучительный процесс градирования термопары для каждого вида обрабатываемого материала; термопара градируется один раз, и полученная градуировочная кривая используется для всех обрабатываемых материалов.

Работоспособность изменяется под воздействием механической, тепловой, химической, электромагнитной и других энергий.

Механическая энергия воздействует на машину в виде статических и динамических нагрузок, которые значительно возрастают от воздействия

окружающей среды, включая оператора. Эта энергия может также проявляться в потенциальной форме, которая сохранилась после изготовления машины (деформация деталей после термической обработки и сборки).

Тепловая энергия действует на машину в результате технологических процессов, колебаний температуры окружающей среды, особенно это сказывается на работе ДВС, приводных механизмов, электротехнических и гидравлических устройств.

Химическая энергияоказывает влияние на работоспособность машины через коррозию ее отдельных деталей и сборочных единиц.

Электромагнитная энергия в виде электромагнитных колебаний нарушает работоспособность электронной аппаратуры.

2. Виды нагрузок по характеру изменения во времени:

2.1. Постоянные - нагрузки рабочего состояния, которые не изменяются в течение продолжительного периода времени:

- рабочие нагрузки при стационарном режиме работы;

- силы тяжести;

- нагрузки от метеорологических факторов (снег, гололед, температура и др.);

- предварительное натяжение тяговых элементов (лент, цепей, канатов);

- запрессовка или затяжка и др.

2.2.Переменные - рабочие нагрузки, изменяющиеся в течение короткого времени по амплитуде и среднему значению;

Для оценки надежности изделия необходимо оценить скорость протекания процессов, снижающих его работоспособность. Быстропротекающие процессы имеют периодичность изменения, измеряемую обычно долями секунды. Эти процессы заканчиваются в пределах цикла работы машины и вновь возникают при следующем цикле. Сюда относятся вибрации узлов, изменения сил трения в подвижных соединениях, колебания рабочих нагрузок и другие процессы, влияющие на взаимное положение узлов машины в каждый момент времени и искажающие цикл ее работы.

Быстропротекающие процессы возникают в результате сложных физических взаимодействий, которые имеют место при работе машины.

Процессы средней скорости связаны с периодом непрерывной работы машины. Их длительность измеряется обычно в минутах или часах.