Розмірна чорнова обробка електричною дугою твердосплавних прокатних валків
DSpace at NTB NTUU KPI
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Розмірна чорнова обробка електричною дугою твердосплавних прокатних валків
|
|
| Creator |
Сіса, Олег Федорович
|
|
| Description |
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.07 – Процеси фізико-технічної обробки. – Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”, Київ, 2013. Дисертація присвячена розробці технології та обладнання способу чорнової РОД твердосплавних прокатних валків як високоефективної альтернативи традиційним способам їх чорнової обробки. Виконано обґрунтування технологічних схем формоутворення поверхонь твердосплавних валків способом РОД з урахуванням особливостей фізичних механізмів їх утворення та гідродинамічних явищ в МЕП. Встановлено аналітичні зв’язки технологічних характеристик процесу чорнової РОД твердого сплаву ТС-15 в умовах реалізації різних схем формоутворення з факторами, що обумовлюють режим обробки та геометричні параметри електродів. Досліджено фізичний механізм електричної ерозії в умовах біполярної РОД з урахуванням якості джерел тепла на електродах, полярності та динаміки процесу. Виконано структурний аналіз часу перехідного процесу біполярної РОД та визначено його тривалість. Вперше виконано енергетичний баланс біполярної електричної дуги в умовах РОД твердосплавної електродної пари. Встановлено, що така дуга є ефективним джерелом тепла. Запропоновані нові технічні рішення щодо інтенсифікації процесу РОД прокатних валків. Розроблено, випробувано в умовах виробництва та рекомендовано до впровадження високоефективний технологічний процес уніполярної чорнової РОД твердосплавного прокатного валка. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.03.07 – Процессы физико-технической обработки. – Национальный технический университет Украины “Киевский политехнический институт”, Киев, 2013. Диссертация посвящается разработке технологии и оборудования способу черновой РОД твёрдосплавных прокатных валков, как высокоэффективной альтернативы традиционным способам черновой обработки. Выполнено обоснование технологических схем формообразования поверхностей твёрдосплавных валков способом РОД с учетом особенностей физического механизма их образования и гидродинамических явлений в МЕП. Установлены аналитические связи технологических характеристик процессу черновой РОД твёрдого сплава ТС-15 в условиях реализации разных схем формообразования с факторами, обуславливают режим обработки и геометрические параметры электродов, показано, что при силе тока 400 А производительность биполярной РОД увеличивается: по сравнению с алмазным шлифованием, в 27…57 раз; по сравнению с черновым точением резцами из гексанита-Р, в 8…12,2 раза; по сравнению с черновым точением резцами, оснащенными пластинами из киборита, в 2,5…3,8 раза. Выявлено, что физический механизм значительного (в 2,3…3,5 рази) повышения производительности биполярной РОД двух твердосплавных образцов, по сравнению с униполярной РОД твёрдосплавного образца графитовым ЭИ, связанный с инверсией обработки, которая вызвана перераспределением тепловой энергии между катодной областью и столбом дуги в пользу катодной области. С целью активного управления спрятанным от непосредственного наблюдения торцевым МЭП в процессе биполярной РОД, получена аналитическая зависимость и построена на основании её номограмма статического давления органической среды в камере станка от группы факторов, которые характеризуют геометрические параметры МЭП, количественные и качественные параметры среды, а также гидравлическое сопротивление на разных участках МЭП. Рассмотрены особенности электрической эрозии в условиях биполярной РОД с учетом качества источника тепла на электродах, полярности и динамики процесса, дана оценка качества источников тепла на электродах: получены математические модели средней плотности тока, напряженности электрического поля, объёмной плотности тепловой мощности в столбе дуги; оценена объёмная плотность тепловой мощности в катодном и анодном источниках тепла. Выполнен структурный анализ времени переходного процесса биполярной РОД и установлена его продолжительность, где при условиях биполярной РОД время переходного процессу не превышает 0,21 % от периода цикла смены полярности, поэтому можно утверждать, что частота смены полярности практически не влияет на производительность обработки. Впервые выполнен энергетический баланс биполярной электрической дуги в условиях РОД твёрдосплавной электродной пары, где с учётом тепловых мощностей приэлектродных областей, определён коэффициент полезного действия биполярной электрической дуги в поперечном потоке органической среды, при I = 100 А, U = 30 В (Uа+к = 23 В, Uс = 7 В), Рст = 0,8 МПа, f = 400 мм2 составляет 77 %. Установлено, что такая дуга есть эффективным источником тепла, так как полезно использует электрическую энергия не только анодной, но и катодной области. Предложены новые технические решения, позволяющие расширить технологические возможности процесса РОД твёрдосплавных валков, а также интенсифицирующие их обработку. Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения в производство способа черновой биполярной РОД двух твёрдосплавных прокатных валков составляет 2 370 007 грн. Thesis on acquisition of Academic Degree of Candidate of Technical Sciences, Major 05.03.07 − Processes of Physicotechnical Treatment − National Engineering University of Ukraine "Kiyv Polytechnic Institute", Kiyv, 2013. The thesis is devoted to development of technology and equipment of methods of dimensional rough processing of hard-alloy forming rolls by electric arc as a higheffective alternative to traditional methods of their rough processing. The substantiation of technological schemes of surface shaping of hard-alloy forming rolls by electric arc was made. Analytical relations of technological characteristics of rough processing of hardalloy TC-15 in the conditions of implementation of various shaping schemes with the factors causing the processing mode and geometrical parameters of electrodes are established. Physical mechanism of electrical erosion under the conditions of bipolar dimensional arc processing taking into consideration the quality of heat sources on electrodes, polarity and process dynamics were investigated. Structural time analysis of bipolar dimensional arc processing was made as well as its continuation was specified. For the first time an energetic balance of bipolar electric arc in the conditions of dimensional arc processing of hard-alloy electrode couple was conducted. It was established that such an arc is an efficient heat source. There were suggested new technological solutions concerning extension of technological options of dimensional arc processing of forming rolls. It was elaborated, tested and recommended for implementation a high-efficient process of a single-polar rough dimensional arc processing of a hard-alloy forming roll. |
|
| Date |
2013-01-29T13:36:21Z
2013-01-29T13:36:21Z 2013 |
|
| Type |
Thesis
|
|
| Identifier |
http://ela.kpi.ua/handle/123456789/2464
|
|
| Language |
uk
|
|