Filmul are capacitatea de a adera în mod fiabil la granulele materialului de lustruit situat pe tamponul de lustruit. La mutarea discului de lustruit, pelicula este îndepărtată cu sticla și se formează o nouă peliculă.
Descompunerea sticlei și formarea unui film are loc într-o fracțiune de secundă. Din punct de vedere chimic, lustruirea poate fi considerată ca fiind îndepărtarea continuă a unei pelicule din sticlă și formarea imediată a acesteia.
Lustruirea ar trebui considerată ca un proces fizic și chimic complex de acționare a sticlei.
Lustruirea pieselor se realizează pe mașina B1.M3.105.000 cu o soluție apoasă de polirit optic.
Prelucrarea se efectuează la o viteză a șlefuirii de 40 rpm.
Fixarea pieselor pe dispozitiv se realizează cu ceară dentară.
Polirita este principala pulbere de lustruire folosită în industria optică. Are o culoare scorțișoară și din punct de vedere chimic este un amestec de oxizi ai elementelor pământurilor rare. Conține în principal oxid de ceriu (cel puțin 45%). Densitatea poliritului este de 5,8-6,2*103 kg/m3.
Foarte importantă pentru implementarea cu succes a lustruirii este problema alegerii tamponului de lustruit potrivit. Parametrii materialelor tampon de lustruit includ rigiditatea lor relativă, structura stratului de suprafață al materialului, prezența părului și natura acestuia.
Acești parametri afectează direct productivitatea procesului, acuratețea parametrilor geometrici și rugozitatea suprafeței lustruite. Cu cât rigiditatea plăcuței de lustruire este mai mare, cu atât este mai mică recesiunea granulelor abrazive sub influența sarcinilor și presiunea în zona de contact dintre boabele abrazive și materialul piesei este mai mare. Această presiune poate duce la o creștere a adâncimii de penetrare a granulelor abrazive în materialul piesei, care poate fi însoțită de o anumită creștere a productivității procesului cu o deteriorare simultană a clasei de rugozitate a suprafeței și o creștere a adâncimea stratului deteriorat și la distrugerea granulelor abrazive, care poate provoca ciobirea ca un crater a materialului piesei. Creșterea rigidității materialului tampon de lustruire face posibilă reducerea defectelor în parametrii geometrici ai sticlei caracteristice lustruirii - blocarea marginilor și ondularea suprafeței.
Moleskin este folosit pentru a lustrui detaliile. Stratul său de suprafață este realizat sub formă de celule bine fixate de particule de polirit, care efectuează micro-tăierea suprafeței piesei. Umiditatea bună a acestui material de către suspensia abrazivă facilitează schimbarea periodică a particulelor abrazive în celulele discului de lustruit.
Fig.26. Schema bloc a procesului tehnologic de prelucrare a unei plăci din sticla electrovacuum C40-1
Procesul tehnologic de prelucrare mecanică Policor . ținând cont de utilizarea frezării cu ultrasunete, este o combinație de execuție secvențială a următoarelor operații:
Slefuirea suprafetei.
Șlefuirea pieselor ceramice se realizează pe o mașină de șlefuit cu profil JE525 cu roată diamantată cu profil drept, granulație 80/63; liant de bachelit B1; concentrația de boabe de diamant este de 50%.
Legătura de bachelită vă permite să șlefuiți materiale foarte fragile. Acest lucru se datorează elasticității ridicate a legăturii bachelitei în comparație cu ceramica. Datorită acestei elasticități, această legătură reduce oarecum sarcina de impact asupra particulelor de material prelucrat din boabele abrazive, adică creează condiții pentru introducerea lor mai lină în material.
cu ultrasunete.
Modelarea principală se realizează pe o configurație experimentală cu un instrument cu ultrasunete cu un strat care conține diamant cu o dimensiune a granulelor de 80/63 la o viteză a axului de 2500 rpm, o viteză de avans de 0,7 mm/min și o frecvență de 22 kHz. . Detaliile sunt lipite pe o placă de sticlă tehnologică (de fereastră) cu un mastic format din ceară, colofoniu și parafină. Diametrul sculei corespunde diametrului minim pe diametrul exterior. Într-o singură operație, contururile exterior și interior sunt tăiate.
Pentru curățarea pieselor de sticlă după lustruire, se folosesc lichide de spălat, care pot fi împărțite în solvenți organici și soluții alcaline fierbinți.
Curățarea pieselor de reziduuri de mastic și diferiți contaminanți se efectuează secvențial în soluție de toluen, peroxid-amoniac, urmată de spălare într-un canal de apă ionizată. Piesele sunt apoi curățate și uscate în alcool izopropilic. Fierberea în alcool izopropilic deshidratează (lipește de umiditate) și în același timp curăță suplimentar. Părțile sunt ținute în aer până când alcoolul izopropilic s-a evaporat complet.
Fig.27. Schema bloc a procesului tehnologic de prelucrare mecanică Policor.
6. Calculul concentratorului treptat.
6.1. Concentratoare cu ultrasunete și ghiduri de undă.
Concentratoarele și ghidurile de undă joacă rolul unor legături de lungime rezonantă care amplifică și transmit energia ultrasunetelor de la traductor către zona de lucru - către unealtă. Amplitudinea maximă a oscilațiilor traductoarelor Coll" href="/text/category/koll/" rel="bookmark"> a vibrațiilor sculei și potrivirea traductorului cu sarcina, se folosesc concentratoare ultrasonice (transformatoare de viteză).Tije sau tuburi de secțiune transversală constantă care conectează traductorul sau concentratorul cu sarcina se numesc ghiduri de undă ultrasonice.
În funcție de tipul de vibrații, concentratoarele și ghidurile de undă pot fi de vibrații longitudinale, încovoiate sau transversale. Sunt posibile și ghiduri de undă ale altor tipuri de oscilații și mai complexe. Se lucrează la crearea ghidurilor de undă pentru transmisia multidirecțională a oscilațiilor și a sistemelor oscilatorii cu diferite tipuri de oscilații.
Combinând mai multe ghiduri de undă împreună, puteți obține diverse opțiuni transmiterea multidirecțională a energiei acustice. Astfel de sisteme pot fi utilizate atât pentru transmiterea multidirecțională a vibrațiilor de la un singur convertor, cât și ca sistem de stocare, atunci când energia din mai multe surse este transmisă într-o singură direcție. Ghidul de undă pentru transformarea vibrațiilor radiale în vibrații longitudinale este un disc în care traductoarele sunt fixate la periferie; în acest caz, vibrațiile longitudinale apar la capetele cilindrului conectat la disc.
6.2. Caracteristicile concentratoarelor.
Concentratoarele de focalizare sunt de obicei realizate fie sub formă de sisteme de oglindă, fie sub formă de așa-numiți emițători ultrasonici de focalizare de formă sferică sau cilindrică. Acestea din urmă sunt cel mai adesea realizate din ceramică piezoelectrică și oscilează la o frecvență de rezonanță pe toată grosimea. Se folosesc și emițători magnetostrictivi cilindrici. Concentratoarele de focalizare sunt utilizate atât în practica de laborator, cât și în industrie, în principal în instalațiile pentru aplicarea tehnologică a ultrasunetelor: curățare cu ultrasunete, dispersie, producere de aerosoli, etc. Până la 90% din toată energia sonoră emisă este colectată în punctul focal al concentratoarelor de focalizare. . Deoarece pentru o bună focalizare este necesar ca dimensiunile concentratoarelor să fie mari în comparație cu lungimea de undă, acest tip de concentrator este utilizat în principal în regiunea frecvențelor ultrasunete înalte (105 Hz și peste). Cu ajutorul lor se obtin intensitati de 103-104 W/cm2. Schema emițătorului sferic de focalizare este prezentată în Figura 28.
Orez. 28 - Schema unui emițător sferic de focalizare din piezoceramic, oscilant în grosime
Un concentrator de ghid de undă (numit uneori transformator mecanic) este un segment al unui ghid de undă neomogen (conic), concentrația de energie în care apare ca urmare a scăderii secțiunii transversale. S-au răspândit pe scară largă concentratoarele de ghid de undă rezonante sub formă de tije metalice cu lungime de jumătate de undă cu o secțiune transversală care variază fără probleme în funcție de o anumită lege sau salturi. Astfel de concentratoare pot oferi o amplificare în amplitudine de 10-15 ori și fac posibilă obținerea în domeniul de frecvență ~ 104 Hz amplitudini de vibrație de până la 50 µm. Sunt utilizate la mașini cu ultrasunete pentru prelucrare, în instalații de sudare cu ultrasunete, instrumente chirurgicale cu ultrasunete etc. Diagrama concentratoarelor acustice cu ghid de undă este prezentată în Figura 29.
Pentru tratamentul cu ultrasunete, concentratoarele exponențiale conice și simetrice în trepte sunt cele mai utilizate. Metoda de calcul a concentratoarelor indicate mai jos face posibilă obținerea de date pentru proiectarea lor destul de simplu și cu suficientă precizie pentru utilizare practică.
Date inițiale pentru calcularea concentratorului:
D2 – diametru gaură 14 mm
n este câștigul de amplitudine 5
f este frecvența de rezonanță a convertorului Hz
6.3. Modalități de atașare a instrumentului la butuc.
Cele mai bune proprietăți operaționale sunt posedate de uneltele realizate ca o singură unitate cu un concentrator.
Cu toate acestea, din cauza uzurii, un astfel de instrument are o durată de viață limitată. Numărul de piese produse de o unealtă depinde de materialul care este prelucrat, de natura operațiunii și de precizia de prelucrare necesară.
https://pandia.ru/text/78/173/images/image128.png" width="244" height="25">
(conform Fig. T. la puterea mașinii de 2,5 kW, luăm 56 mm)
Raportul optim între diametrele treptelor se determină din curbele experimentale prezentate în fig. 31.
2) Se determină lungimea estimată a hub-ului (https://pandia.ru/text/78/173/images/image132.png" width="328" height="49">
De asemenea, lungimea calculată a concentratorului poate fi determinată din curbele experimentale din Figura 31.
Viteza sunetului în diverse materiale utilizate pentru fabricarea concentratoarelor sunt prezentate în tabelul 2.
masa 2
Material | Densitatea ρ | Modulul elastic E | Viteza undei longitudinale C |
Aluminiu |
3) Greutatea concentratorului poate fi determinată din expresia:
Pe fig. 32. prezintă un concentrator în trepte pentru prelucrarea găurilor cu diametrul de 29,6 mm cu un câștig de amplitudine de n=5 și o frecvență de rezonanță de f=19 kHz.
Orez. Butuc cu 32 de viteze
Pentru hub-uri în trepte https://pandia.ru/text/78/173/images/image140.png" width="178" height="49">
unde S1 și S2 sunt zonele secțiunii transversale ale treptelor mari și mici.
N este factorul suprafață.
7. Analiza periculoase si nocive factori de producţie.
Parametrii de iluminare selectați nu contravin cerințelor GOST 12.3.025-80, conform cărora iluminatul general în atelierele de asamblare de mașini ar trebui să fie de cel puțin 300 de lux.
GOST 12.1.003 - 83 stabilește condițiile maxime admise pentru zgomotul constant la locul de muncă, în care zgomotul, care acționează asupra unui lucrător în timpul unei zile de lucru de opt ore, nu dăunează sănătății. Normalizarea se realizează în benzi de frecvență de octave cu frecvențe medii geometrice de 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Hz.
Conform GOST 12.1.003, nu trebuie să depășească 85 dBA, la locurile de muncă: cu un lăcătuș - 75 ... 100 ( nivel inalt zgomot), cu șlefuire CNC - 80 dBA, cu ultrasunete - 60 dBA.
Sursele de zgomot și vibrații în atelierul proiectat sunt:
Masini-unelte pentru prelucrarea metalelor (slefuire, prelucrare a metalelor, cu ultrasunete);
Pentru a proteja împotriva zgomotului și vibrațiilor, sunt prevăzute următoarele măsuri de reducere a zgomotului și vibrațiilor:
Prelucrarea acustică a incintei (instalarea de ecrane fonoabsorbante, carcase, montaj de garduri izolate fonic);
Instalarea amortizoarelor in sistemele de ventilatie.
O reducere semnificativă a zgomotului se realizează prin înlocuirea rulmenților cu lagăre de alunecare (zgomotul este redus cu 10 dBA), piesele metalice - cu piese din plastic.
Efectuarea acestor măsuri va reduce valorile nivelurilor de zgomot și ale vitezei de vibrație la valori care nu le depășesc pe cele admise (GOST 12.1.003, GOST 12.1.012).
În conformitate cu GOST 12.1.030, atelierul proiectat îndeplinește cerințele de siguranță electrică (toate mașinile sunt împământate). Nu există riscul de electrocutare.
8. Măsuri de asigurare conditii sigure muncă.
Principalele cerințe de protecție a muncii pentru produs și procesul tehnologic sunt:
- siguranta omului;
– fiabilitatea și ușurința în utilizare a echipamentelor utilizate în acest proces.
Astfel, funcționarea unei mașini de prelucrare dimensională cu ultrasunete trebuie să fie însoțită de respectarea tuturor cerințelor de siguranță, determinate de:
GOST 12.2.009-80 „Sistemul standardelor de securitate a muncii. „Mașini pentru prelucrarea metalelor”
GOST 12.3.024-80 „Sistemul standardelor de securitate a muncii. „Siguranța la accidentare”
Principalele cauze ale vătămărilor în timpul lucrului la mașini pot fi:
– mecanisme de deplasare ale mașinilor-unelte;
- elemente ascuțite ale piesei de prelucrat și dispozitive pentru fixarea acesteia;
– funcționarea defectuoasă a sculei de mână;
- părți conductoare ale instalațiilor sau părți ale mașinii care se pun accidental sub tensiune;
- proiectarea defectuoasă a locului de muncă al operatorului mașinii;
- iluminarea slabă a locului de muncă;
Pentru un lucrător care va lucra la această mașină, cerințele de protecție a muncii pot fi reprezentate sub forma următorilor factori:
– parametrii de microclimat;
– iluminat industrial;
– zgomot industrial;
– vibratii de productie;
9. Parametrii de microclimat.
Parametrii de microclimat însoțitori activitatea muncii ale fiecărui participant la procesul tehnologic sunt:
- temperatura mediu inconjurator, t, °С;
– viteza aerului, W, m/s;
Valorile optime și admisibile ale acestor parametri sunt stabilite pentru întreaga zonă de lucru a unității de producție, ținând cont de perioada anului și de severitatea muncii efectuate.
În conformitate cu GOST 12.1.005-88, parametrii optimi de microclimat vor fi menținuți în atelier (Tabelul 3).
Tabelul 3 - Parametrii de microclimat
Perioada anului | Umiditate relativă, % | Temperatura, C | Viteza aerului m/s, nu mai mult |
|
Rece | ||||
Parametrii specificați ai microclimatului sunt susținuți de sistemele de încălzire și ventilație.
În conformitate cu SN 245-71 (88), cu un volum specific mai mare de 40 m3 / persoană, este permisă utilizarea unui sistem general de ventilație în spațiile industriale. Pentru a îndepărta praful și aerosolii de lichid de răcire rezultați, sunt prevăzute sisteme locale de ventilație prin evacuare.
Pentru mentinerea temperaturii in incapere (mai ales iarna), atelierul este prevazut cu sistem de incalzire a apei si radiatoare electrice cu ventilatoare care creeaza perdele termice la porti si usile de intrare iarna.
10. Iluminat industrial.
În atelierul clădirii de producție se asigură iluminat natural și artificial.
Iluminat natural - partea superioară (prin felinare) și laterală pe două fețe (prin deschideri laterale din pereții clădirii).
Iluminat artificial - combinat, format din iluminat general si local. Iluminatul general a fost implementat folosind lămpi cu descărcare în gaz mercur de înaltă presiune de tip DRL-400 (700,1000). Iluminatul local este implementat folosind lămpi cu incandescență de 36 V.
Iluminatul industrial în atelierele de prelucrare a metalelor este standardizat în conformitate cu SNiP 23.05.95.
În clarificare pentru atelierele de mașini și mașinile de tăiat metal de precizie, pot fi date următoarele standarde de iluminare (tabelul 4):
Tabel 4 - Iluminare pentru ateliere de prelucrare a metalelor PRELUCRAREA METALULUI |
||||
Iluminare, lx | Factorul de pulsație Kp, % |
|||
Combinate iluminat | Din corpuri de iluminat generale în sistem combinat |
|||
Din general | Lămpi cu descărcare |
incandescent |
||
Pentru iluminatul local se folosesc lămpi instalate pe mașină și reglate astfel încât iluminarea zonei de lucru să nu fie mai mică decât valorile stabilite.
Corpurile de iluminat utilizate pentru iluminatul local trebuie să fie echipate cu reflectoare opace cu un unghi de protecție de cel puțin 30°.
Sticla, deschiderile ferestrelor și luminatoarele sunt curățate de cel puțin două ori pe an.
10.1. Calculul iluminării artificiale.
Iluminatul locului de muncă este cel mai important factor în crearea condițiilor normale de lucru. Iluminarea insuficientă a locului de muncă poate provoca oboseală rapidă a ochilor, pierderea atenției și, ca urmare, poate duce la vătămări profesionale.
Iluminarea minimă a locului de muncă ar trebui să fie de cel puțin Emin=400lx.
Determinați distanța dintre lămpi:
unde h \u003d 5 m - înălțimea instalării lămpii deasupra nivelului podelei.
Astfel l=1,4*5=7m.
Determinăm dimensiunile atelierului în care se execută strunjirea:
dimensiune atelier A = 8 m; B = 20 m.
suprafata camerei S = A*B = 160m2
3. Determinați numărul de lămpi din atelier:
Acceptăm n=12 bucăți.
4. Determinați fluxul luminos necesar:
unde: k=1,3 – factorul de putere al lămpii,
b=0,47 - factorul de utilizare a instalației de iluminat,
z=0,9 - coeficientul de neuniformitate de iluminare,
Fluxul luminos al unei lămpi:
Aceasta valoare a fluxului luminos este asigurata de un corp de iluminat de tip DRL cu o putere de 200 W cu un flux luminos Fl = 4,3 * 103lm.
1) Determinați iluminarea reală:
11. Protecția mediului.
În epoca revoluției științifice și tehnologice moderne, problema încălcării echilibrului ecologic, exprimată în deteriorarea calității mediului ca urmare a poluării cu deșeuri industriale, a devenit extrem de acută. Numărul lor în continuă creștere amenință funcția de auto-curățare a biosferei, perturbă echilibrul ecologic și, în cele din urmă, amenință cu consecințe negative pentru oameni. Poluarea mediului este asociată cu consumul și producția de energie electrică, producția agricolă, dezvoltarea transporturilor, industria nucleară și alte industrii. Țările industrializate încep deja să lipsească apă curată. Industria consumă din ce în ce mai mult oxigen, eliberarea de dioxid de carbon crește. În prezent, activitatea de producție umană a atins o asemenea amploare încât provoacă modificări nu numai în biogeocenoze individuale (stepă, luncă, câmp, pădure etc.), ci și într-o serie de procese stabilite istoric în întreaga biosfere.
În producția de lame LPT, toate substanțele nefavorabile și nocive sunt prelucrate în conformitate cu cerințele de protecție a muncii: deșeurile lichide de producție, cum ar fi o soluție de spălare, sunt scoase dintr-o mașină de spălat, lichidul de răcire uzat este dus la stațiile de neutralizare, deșeurile solide de metal. așchiile sunt predate punctelor de colectare a deșeurilor metalice.
12. Purificarea aerului.
În timpul măcinarii, se eliberează praf. Cea mai mare aplicație pentru purificarea aerului din praf cu o dimensiune a particulelor de peste 10 microni a fost primită de cicloni. Dispozitivul lor este simplu și funcționarea simplă, au o rezistență hidraulică relativ scăzută (750-1000 Pa), performanțe economice ridicate. Cicloanele sunt operate pentru o lungă perioadă de timp în diferite condiții de mediu la temperaturi ale aerului de până la 550 K.
Ciclonii (Figura 22) sunt utilizați pentru a curăța aerul de praful uscat, nefibros și necoalescent. Separarea prafului în cicloni se bazează pe principiul separării centrifuge. Intrând tangențial în ciclon prin conducta de admisie /, fluxul de aer capătă o mișcare de rotație în spirală și, coborând spre fundul părții conice a corpului 3, iese prin tubul central 2. Sub acțiunea forțelor centrifuge, particulele sunt aruncate pe peretele ciclonului și coboară în partea inferioară a ciclonului și de acolo în colectorul de praf. 4.
Orez. 33 - Colector de praf: Ciclon
12.1. Poluarea aerului și purificarea zonei de lucru
Prelucrarea metalelor este însoțită de eliberarea de așchii, vapori de apă, ceață de ulei și emulsii.
Concentrațiile maxime admise ale unora dintre cele mai comune substanțe în aerul zonei de lucru (tabelul 5):
GOST 12.2.009-80 „Sistemul standardelor de securitate a muncii. „Mașini pentru prelucrarea metalelor. Cerințe generale security” oferă un dispozitiv pentru îndepărtarea prafului, a așchiilor mici și a impurităților nocive de pe mașinile multifuncționale pentru prelucrarea metalelor.
Tabelul 5 - Concentrația maximă admisă
Substanţă | Concentrație, mg/m3 | Clasa de pericol |
Aluminiu și aliajele sale | ||
Tungsten | ||
metal cobalt | ||
cupru metal | ||
Oteluri aliate | ||
GOST 12.3.025-80 „Sistemul standardelor de securitate a muncii. «Prelucrarea metalelor prin tăiere. Cerințe de siguranță” pentru procesul de prelucrare a metalelor cu utilizarea fluidelor de tăiere impune următoarele cerințe:
lichidele de tăiere trebuie să fie aprobate de Ministerul Sănătății;
absența coroziunii solide sau pitting sub influența LC pe o probă cu o rugozitate Ra = 0,63 timp de 24 de ore;
LC, furnizat zonei de tăiere prin pulverizare, trebuie să respecte cerințele de igienă;
Curățarea locurilor de muncă de așchii și praf ar trebui să excludă formarea de praf.
Ventilația este un schimb de aer organizat și reglementat care asigură eliminarea aerului poluat de pericole industriale din incintă. - mecanice. Tipuri de ventilație datorită condițiilor naturale. Ventilația naturală creează schimbul de aer necesar datorită diferenței de densitate a aerului cald și rece din interiorul încăperii și mai rece în exterior, precum și din cauza vântului. Schema de ventilație pentru site-ul nostru este prezentată în Figura 34.
Fig.34 − Schema de ventilare a unei clădiri industriale.
Distingeți între aerarea fără canale și aerarea canalului. Primul se realizează cu ajutorul traverselor (admisie de aer) și a felinarelor de evacuare (ieșire a aerului), se recomandă în încăperi mari și în ateliere cu exces mare de căldură. Aerarea canalelor este de obicei dispusă în încăperi mici și constă din canale în pereți, iar la ieșirea canalelor de pe capace sunt instalate deflectoare - dispozitive care creează tracțiune atunci când sunt suflate de vânt. Ventilația naturală este economică și ușor de utilizat. Dezavantajele sale sunt că aerul nu este curățat și încălzit atunci când intră, nici aerul eliminat nu este curățat și poluează atmosfera. Ventilația mecanică constă din canale de aer și stimulatoare de mișcare (ventilatoare mecanice sau ejectoare). Schimbul de aer se realizează indiferent de condițiile meteorologice externe, în timp ce aerul care intră poate fi încălzit sau răcit, umidificat sau dezumidificat. Aerul evacuat este purificat. Sistemul de ventilație de alimentare atrage aer prin admisia de aer, apoi aerul trece prin încălzitor, unde aerul este încălzit și umidificat și este furnizat de ventilator prin conductele de aer în cameră prin duze pentru reglarea debitului de aer. Aerul poluat este forțat să iasă prin uși, ferestre, felinare, crăpături. Ventilația de evacuare elimină aerul poluat și supraîncălzit prin orificiile de evacuare a aerului și un purificator, în timp ce aerul proaspăt intră prin ferestre, uși și scurgerile structurale.
Ventilația locală aerisește locurile de emisie directă a substanțelor nocive și poate fi, de asemenea, de alimentare sau de evacuare. Ventilația de evacuare îndepărtează aerul poluat prin conductele de aer; aerul este aspirat prin prize de aer, care se poate realiza sub forma: Aspiratiile locale sunt dispuse direct la locurile de degajare a substantelor nocive: la locurile de munca de sudare electrica si gaz, in sectiile de incarcare ale magazinelor de baterii, la bai de zincare. Pentru a îmbunătăți microclimatul unei zone limitate a camerei, ventilația locală este utilizată sub forma unui duș cu aer, o zonă de oază de aer cu aer curat și rece, o perdea de aer. O perdea de aer este folosită pentru a preveni intrarea aerului rece din exterior în încăpere. Pentru a face acest lucru, în partea inferioară a deschiderii este dispusă o ieșire de aer cu o fantă, din care aerul cald este furnizat către fluxul de aer rece la un unghi de 30-45 de grade. cu o viteză de 10-15 m/s.
Este recomandabil să se folosească un pneumociclon, prezentat în Figura 35, ca purificatoare de aer la amplasament.
Orez. 35 - Pneumociclon
Particulele în suspensie sunt separate de fluxul de gaz sub acțiunea forțelor centrifuge și inerțiale. Fluxul de gaz praf pătrunde tangenţial prin conducta de admisie în carcasă, unde este împărţit secvenţial în fluxuri separate datorită ghidajelor cu separare centrifugă suplimentară a prafului. Praful grosier se depune pe pereții ghidajelor și pe corp și cade în coșul de gunoi.
Gazele cu praf fin, împărțite în fluxuri separate, intră în paletele rozetei, unde își schimbă direcția cu 180°. În acest moment, praful fin cade în partea inferioară a prizei și apoi în buncărul de praf și colectorul de praf. Gazele purificate ies din colectorul de praf prin canalul intern al orificiului de evacuare prin conducta de evacuare.
13. Încheiere pe secțiuni.
Astfel, s-a făcut o analiză a factorilor de producție periculoși și nocivi care apar în zona prelucrării dimensionale cu ultrasunete. S-a efectuat calculul iluminării locale necesare pentru funcționarea în siguranță pe o mașină cu ultrasunete. Au fost propuse măsuri de protecție a mediului pentru a proteja zona de lucru de poluarea aerului. Procesul de dimensionare cu ultrasunete este fără deșeuri și ecologic.
14. Concluzie generală asupra lucrării.
Rezumând rezultatele teza putem spune că utilizarea ultrasunetelor permite nu numai creșterea productivității și reducerea uzurii sculelor, ci și prelucrarea pieselor cu pereți mai subțiri prin reducerea forțelor de tăiere Rz. În procesul de prelucrare cu ultrasunete, probabilitatea de așchii și distrugere a pieselor este, de asemenea, redusă. Detaliile pentru care a fost dezvoltat procesul au îndeplinit cerințele de bază pentru acestea. Și anume: prezența fisurilor în sticlă este inacceptabilă; acestea nu au fost în niciunul dintre experimentele de mai sus. Pe suprafețele de capăt ale plăcilor, au fost permise așchii separate cu o lungime de cel mult 1 mm, cu acces la suprafața de lucru cu o lățime de cel mult 0,2 mm, la o suprafață nefuncțională cu o lățime de cel mult 0,3 mm. Uzura medie a sculei este de 0,03% pentru o singură piesă de policor și de 0,035% pentru o piesă de sticlă C-40. Modelarea principală a piesei trebuie realizată cu ajutorul unei scule și a unei operații de frezare cu ultrasunete. A fost posibilă reducerea numărului de operațiuni pentru fabricarea unei piese, reducând astfel timpul de fabricație a unei piese cu 25-30%. În prezent, mașinile-unelte de acest tip costă aproximativ 15 milioane de ruble. Instalația pe care s-au făcut experimentele este estimată la ceva mai mult de 1,7 milioane.
Pe baza experimentelor, a fost creat un raport și trimis întreprinderii clientului. In cazul unui rezultat pozitiv in ceea ce priveste productivitatea, fiabilitatea si satisfactia numarului de utilaje adecvate, se va semna un contract pentru 2 utilaje similare. Pe lângă întreprinderea indicată în diplomă, astfel de echipamente vor fi de mare interes și pentru alte producții de instrumente. Designul capului permite nu numai frezarea cu ultrasunete cu o unealtă diamantată, ci și fără aceasta. Această caracteristică, cuplată cu sistemul CNC, poate fi utilizată pentru a produce piese de formă complexă, îndeplinind funcția de echipamente convenționale de frezare și gravare.
15. Lista referințelor.
1., Sh. Schwegla: Prelucrarea cu ultrasunete a materialelor (1984, 282 p.)
2. , : Prelucrarea cu ultrasunete a metalelor (1966 157s.)
3.: Ultrasunetele în inginerie mecanică (1974, 282 p.)
4. E. Kikuchi, ed. : traductoare cu ultrasunete 423s.)
5.: Manual de metode de prelucrare electrică și ultrasonică (1971, 543 p.)
6. „Prelucrarea cu ultrasunete a materialelor” - M. „Inginerie”, 1980
7." Procese tehnologice prelucrarea sticlei în industria electrovacuumului „- M. Institutul Central de Cercetare „Electromecanică”, 1972
Acestea sunt dispozitive pentru creșterea amplitudinii deplasării oscilatorii a particulelor mediului, adică a intensității ultrasunetelor. Sunt utilizate două tipuri de concentrator: focalizare (pentru a crea vibrații ultrasonice în afara concentratorului) și tijă. Concentratoarele de focalizare sunt prezentate în figurile 6.12 și 6.13.
O carcasă sferică poate servi ca element radiant (Fig. 6.12), care oscilează la frecvența de rezonanță de-a lungul grosimii. Învelișul este excitat de plăci piezoceramice, care au aceeași frecvență de rezonanță și o acoperă în întregime sub formă de mozaic. Radiația vibrațiilor în cavitatea cu apă și unda sferică descendentă este focalizată la baza sticlei cu obiectul studiat. Cavitatea de sticlă este separată de mediul de contact printr-un film transparent fonic. O substanță solidă cu absorbție acustică scăzută poate fi folosită și ca mediu de contact (Fig. 6.13). Concentrator cu tijă - o tijă solidă cu secțiune transversală variabilă sau schimbare de densitate, atașată la radiator cu un capăt mai lat sau o parte cu o densitate mai mare a materialului. Principiul de funcționare se bazează pe o creștere a amplitudinii vibrațiilor particulelor tijei ca urmare a scăderii secțiunii transversale sau a densității acesteia conform legii conservării impulsului. Creșterea amplitudinii este cu atât mai mare, cu atât este mai mare diferența de diametre sau densități ale capetelor opuse ale tijei. Astfel de concentratoare funcționează la frecvențe de la 18 la 100 kHz la frecvența de rezonanță, adică lungimea lor trebuie să fie un multiplu al unui număr întreg de semi-unde. Dimensiunea liniară maximă a capătului lat al concentratorului trebuie să fie mai mică de λ/2. Câștigul concentratorului K este raportul dintre amplitudinea deplasărilor (sau vitezelor) la capetele sale înguste A 0 (V 0) și late A n (V n).
Concentratoarele cu tije se califică:
După forma secțiunii longitudinale (în trepte, conic, exponențial, catenoid, fiolă)
După forma secțiunii transversale (rotunde, în formă de pană și altele)
După numărul de hub-uri rezonante cu lungime de jumătate de undă conectate în serie (unul, doi și așa mai departe în trepte)
Figura 6.14 prezintă diferite tipuri de concentratoare cu semiundă, precum și distribuția amplitudinilor de deplasare A și a tensiunii Δ. Există 2 moduri de funcționare ale concentratoarelor: modul oscilator în afara stării încărcate (modul undă staționară), modul unde călătorie când sunt încărcate pe un mediu activ complet absorbant. Gradul de aproximare a oscilațiilor față de modurile unei unde de călătorie sau staționare este determinat de coeficientul undei de călătorie:
A 0 min - amplitudine de deplasare in sectiunea nodala
A 0 max - amplitudinea deplasărilor în antinodul oscilațiilor
O zonă de secțiune transversală variabilă a concentratorului poate fi furnizată prin modificarea profilului lor intern (Fig. 6.15). Concentratoarele pot fi realizate din aliaje de titan (pierderi acustice minime, amplitudine mare de oscilație, rezistenta la oboseala), conectarea titanului cu materialele magnetostrictive este dificilă, mai des concentratoarele sunt realizate din oțeluri 40X și 45. Legătura legăturilor sistemului oscilator se realizează la nodurile de deformare sau antinodurile deplasărilor, unde solicitările mecanice sunt minim.
Conexiunea convertoarelor de ferită cu un butuc este adezivă. Traductoarele piezoceramice cu ajutorul plăcuțelor și șuruburilor de cuplare, pe lângă sistemele oscilatoare cu vibrații longitudinale, folosesc sisteme cu vibrații de încovoiere și de torsiune (Fig. 6.16). Traductoarele piezoceramice de vibrație de torsiune pot fi utilizate din două elemente piezoelectrice semicilindrice polarizate într-unul circular și conectate împreună cu lipici (Fig. 6.17). Cu toate acestea, ele nu oferă o putere radiantă mare. Pentru a elimina acest lucru, sunt utilizate modelele prezentate în Figura 6.18. Între plăcuțele de reducere a frecvenței (Fig. 6.18.a) cu ajutorul unui șurub și piuliță se fixează inele piezoceramice, recrutate din secțiuni separate de piezoceramice și electrozi de argint (Fig. 6.18.b). Piezoceramica este polarizată de-a lungul periferiei în ansamblu.
Sistemele oscilatorii acustice sunt utilizate pentru transmiterea multidirecțională a energiei ultrasonice, care convertesc vibrațiile în mai multe direcții sau acumulează energie din mai multe surse într-o singură direcție (Fig. 6.19-6.20).
La instalarea cablurilor în SPP pentru electronica de putere, UZS este utilizat în principal. Parametrii principali ai procesului cu această metodă de microsudare sunt: amplitudinea oscilațiilor capătului de lucru al sculei, care depinde de puterea electrică a convertorului și de proiectarea sistemului oscilator; forța de compresie a elementelor sudate; durata includerii vibrațiilor ultrasonice (timp de sudare).
Esența metodei USS constă în apariția frecării pe interfața dintre elementele de îmbinat, având ca rezultat distrugerea filmelor de oxid și adsorbite, formarea contactului fizic și dezvoltarea focarelor de fixare între piesele care trebuie îmbinate. .
Concentratorul cu ultrasunete este unul dintre elementele principale ale sistemelor oscilatoare ale instalatiilor de microsudura. Concentratoarele sunt realizate sub formă de sisteme de tije cu o secțiune transversală care se schimbă ușor, deoarece aria de radiație a traductorului este întotdeauna mult mai mare decât aria îmbinării sudate. Concentratorul este conectat la traductorul cu o secțiune transversală de intrare mare și un instrument cu ultrasunete este atașat la secțiunea transversală de ieșire mai mică. Scopul concentratorului este transmiterea vibrațiilor ultrasonice de la traductor la instrumentul ultrasonic cu cele mai mici pierderi și cea mai mare eficiență.
În tehnologia ultrasonică, se cunosc un număr mare de tipuri de concentratoare. Cele mai utilizate sunt următoarele: treptat, exponențial, conic, catenoid și concentrator de tip „cilindru-catenoid”. În sistemele oscilatoare ale instalațiilor se folosesc adesea concentratoare conice. Acest lucru se datorează faptului că sunt ușor de calculat și fabricat. Cu toate acestea, dintre cele cinci butuci enumerate mai sus, cel conic are cele mai mari pierderi din cauza frecării interne, disipează cea mai mare putere și, prin urmare, se încălzește mai mult. Concentratoarele cu cea mai mică valoare a raportului dintre diametrele de intrare și ieșire pentru același câștig K y au cea mai bună stabilitate. De asemenea, este de dorit ca lungimea sa „semi-lungime de undă” să fie cea mai mică. În scopul microsudării, concentratoare cu 2 Materialul concentratorului trebuie să aibă o rezistență ridicată la oboseală, pierderi reduse, o bună lipire prin lipire, o prelucrare ușoară și să fie relativ ieftin. Calculul unui concentrator cu ultrasunete se reduce la determinarea lungimii acestuia, a secțiunilor de intrare și de evacuare și a formei profilului suprafețelor sale laterale. La calcul se introduc următoarele ipoteze: a) o undă plană se propagă de-a lungul concentratorului; b) oscilaţiile sunt de natură armonică; c) butucul oscilează numai de-a lungul liniei centrale; d) pierderile mecanice în concentrator sunt mici și depind liniar de amplitudinea oscilației (deformare). Câștig teoretic K y amplitudinea oscilaţiilor concentratorului exponenţial se determină din expresie Unde D0și D1 sunt diametrele secțiunilor de intrare și respectiv de ieșire ale concentratorului, respectiv, mm; N- raportul dintre diametrul secțiunii de intrare a concentratorului și ieșirea. Lungimea concentratorului este calculată prin formula (2) Unde Cu este viteza de propagare a vibrațiilor ultrasonice în materialul concentratorului, mm/s; f– frecventa de functionare, Hz. Poziția planului nodal x 0(unde este atașat ghidul de undă) este exprimat prin relație (3) Generatoarea de profil a părții catenoidale a concentratorului este calculată prin ecuație (4) unde este factorul de formă al generatricei; X– coordonata curentă de-a lungul lungimii concentratorului, mm. În această lucrare, a fost dezvoltat un program de calculator pentru calcularea parametrilor a cinci tipuri de concentratoare ultrasonice: concentrator exponențial, în trepte, conic, catenoidal și „cilindric-catenoid”, implementat în Pascal (compilator Turbo-Pascal-8.0). Datele inițiale pentru calcule sunt: diametrele secțiunilor de intrare și de evacuare ( D0și D1), frecventa de operare ( f) și viteza de propagare a vibrațiilor ultrasonice în materialul concentratorului (c). Programul vă permite să calculați lungimea, poziția planului nodal, câștigul, precum și pentru exponențial, catenoid și concentrator „cilindr-catenoid” forma generatricei cu un pas dat. Schema bloc a algoritmului de calcul al concentratorului exponențial este prezentată în fig. 6.9. Exemplu de calcul. Calculați parametrii unui concentrator exponențial cu jumătate de undă dacă este dată frecvența de operare f= 66 kHz; diametrul de intrare D0= 18 mm, ieșire D1=6 mm; material concentrator - oțel 30KhGSA (viteza ultrasunetelor în material Cu= 5,2 10 6 mm/s). Conform formulei (1), determinăm câștigul concentratorului . Orez. 6.9. Diagrama structurală a algoritmului de calcul al concentratorului exponenţial În conformitate cu expresiile (2) și (3), lungimea concentratorului , poziţia planului nodal mm. Ecuația (4) pentru calcularea formei profilului concentratorului ia următoarea formă după înlocuiri: Calcule folosind un program de calculator al profilului generator al unui concentrator exponențial cu un pas într-un parametru X, egal cu 5 mm, sunt date în tabel. 6.1. Conform Tabelului. 6.1, este construit un profil de butuc. Tab. 6.1. Date de calcul al profilului concentratorului În tabel. 6.2 arată rezultatele calculării parametrilor diferitelor tipuri de concentratoare ultrasonice din oțel 30KhGSA (cu D0= 18 mm; D1= 6 mm; f= 66 kHz). Tab. 6.2. Parametrii concentratoarelor cu ultrasunete * l 1și l 2 sunt lungimile părților cilindrice și, respectiv, catenoidale ale concentratorului. Pentru transmiterea vibrațiilor ultrasonice de la traductor la instrumentul de lucru sau la mediul de lucru în instalațiile cu ultrasunete se folosesc concentratoare și ghidaje de undă; acestea din urmă au o secțiune transversală constantă și o formă cilindrică. Ghidurile de undă sunt utilizate atunci când nu este nevoie să se amplifice amplitudinea oscilațiilor traductorului. Huburile sunt transformatoare de viteză; au o secţiune transversală variabilă mai des cilindrică. Datorită acestei secțiuni transversale, ele convertesc vibrațiile ultrasonice de amplitudine mică raportate de traductor și concentrate la capătul său de intrare în vibrații de o amplitudine mai mare la capătul de ieșire. Acestea din urmă sunt raportate corpului de lucru (instrumentului) unității cu ultrasunete. Amplificarea amplitudinii are loc datorită diferenței dintre zonele capetelor de intrare și de ieșire ale concentratorului - aria primului capăt (de intrare) al concentratorului este întotdeauna mai mare decât aria celui de-al doilea. Ghidurile de undă și concentratoarele trebuie să fie rezonante, adică lungimea lor trebuie să fie un multiplu al unui număr întreg de semi-unde (λ/2). În această condiție, se creează cele mai bune oportunități pentru a le potrivi cu sursa de energie, sistemul oscilator în ansamblu și masa atașată acestora (unealta de lucru). Orez. 14. Concentratoare pe jumătate de lungime de undă În instalațiile tehnologice cu ultrasunete, concentratoarele de forme exponențiale (Fig. 14, a), conice (Fig. 14, b) și trepte sunt cele mai utilizate. Acestea din urmă sunt executate cu o flanșă (Fig. 14, c) sau fără ea (Fig. 14, d). Există și concentratoare conice cu flanșă (de exemplu, în convertorul de tip PMS-15A-18), precum și concentratoare combinate, în care treptele sunt de diferite forme. Hub-urile și ghidurile de undă pot fi o parte integrantă sistem oscilator sau un element de înlocuire. În primul caz, acestea sunt lipite direct la convertor. Butucii înlocuibili sunt conectați la sistemul oscilator (de exemplu, cu o flanșă adaptoare) prin intermediul unui filet. Pentru concentratoare, aria secțiunii transversale se modifică în funcție de un anumit model. Caracteristica lor principală este câștigul teoretic K, care arată de câte ori amplitudinea de oscilație a capătului său de ieșire este mai mare decât amplitudinea la capătul de intrare. Acest coeficient depinde de raportul N dintre diametrele capetelor de intrare D1 și de ieșire D2 ale concentratorului: N=D1/D2. Cel mai mare câștig de amplitudine pentru aceeași valoare a lui N este furnizat de un concentrator în trepte. El are K=N2. Aceasta explică utilizarea pe scară largă a concentratoarelor de tip trepte în diferite dispozitive cu ultrasunete. În plus, aceste concentratoare sunt mai ușor de fabricat decât altele, ceea ce este uneori cea mai importantă condiție pentru aplicarea cu succes. sonicare. Calculul unui concentrator în trepte este mult mai simplu decât alte tipuri de concentratoare. Valoarea factorului de amplificare a amplitudinii concentratorului în trepte se ia ținând cont de prevenirea posibilității vibrațiilor laterale, care se observă la factori de amplificare mari (K> 8...10), precum și de datele de rezistență ale acestuia. În practică, câștigul unui butuc în trepte se presupune a fi de la patru la șase. Lungimea rezonantă a concentratorului treptat lp este determinată din expresia lp=a/2=C/2f, unde X este lungimea de undă în tija de secțiune transversală constantă, cm; С - viteza undei longitudinale (pentru oțel С=5100 m/s); f - frecvența de rezonanță, Hz.x, mm
D x, mm
15,7
13,8
10,6
9,3
8,2
7,2
6,3