Ваш браузер устарел и не обеспечивает полноценную и безопасную работу с сайтом.
Установите актуальную версию вашего браузера или одну из современных альтернатив.
Гидроабразивная технология обладает широкими технологическими возможностями и заключается в воздействии на обрабатываемый материал струи жидкости с частицами абразива под высоким давлением и скоростью (ультраструя) [1]
Одной из проблем, влияющих на высокую себестоимость обработки является быстрый износ элементов режущей головки гидроабразивного станка — соплового насадка (фокусирующей трубки) [2]. Настоящая работа предлагает рассмотрение этой проблемы и ее решение путем изменения физических параметров компонентов фокусирующей трубки за счет ее охлаждения. Для оценки перспективности данного технического решения и проведения сложных и трудоемких экспериментов по замораживанию гидроабразивной головки, необходимо оценить эффект от образования на внутренней поверхности фокусирующей трубки защитного ледяного покрытия для снижения износа при воздействии на поверхность движущихся в канале абразивных зерен. В основе экспериментов лежит феноменологическое представление о том, что образовавшийся ледяной слой на внутренней поверхности фокусирующей трубки способен выполнять защитные функции и снижать износ.
Эксперимент проводился путем кратковременного приграничного воздействия гидроабразивной ультраструи на образцы (один замороженный, другой контрольный), имитирующие собой компоненты режущей головки. Затем образцы с гидрокавернами подвергались измерениям с применением контрольно-измерительной аппаратуры. Получившиеся данные были подвергнуты анализу на предмет выявления разницы между гидрокавернами, с вычислением нескольких средних значений (глубины и объема удаленного материала) геометрических параметров гидрокаверн.
Для появления ледяного покрытия необходимо убедиться в достаточной энергоэффективности теплообменника.
Математическое моделирование производилось в программной среде Ansys СFX путем сравнения тепловых балансов [3] двух разных по конфигурации теплообменников. Один теплообменник Мурашева [4], другой двухконтурный спиральный. Произведена имитация течения хладагента (жидкий азот в состоянии фазового перехода) через теплообменники.
Результаты показывают, что оба теплообменника позволяют достичь криогенных температур, а также то, что двухконтурный спиральный теплообменник дает более равномерное распределение поля температур по длине фокусирующей трубки. Полученные результаты предполагается экстраполировать на свойства компонентов режущей головки с целью повышения их срока службы. Обзор ранее производившихся исследований, в том числе зарубежных, позволяет судить о комплексном положительном влиянии замораживания, как компонентов гидроабразивной установки, так и рабочего тела ультраструи, а так же комбинации замораживания с другими видами физических воздействий (электричество, вибрации и т. д.), а, следовательно, минимизировать один из главных недостатков этого метода обработки — высокую себестоимость резания.
