ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Разрезание струями жидкости высокого давления из "Механическая обработка пластмасс " При исследованиях процесса механического разрезания полимерных материалов основное внимание уделяется вопросу стойкости режущего инструмента, так как все остальные факторы механической обработки являются производными от нее. [c.43] До последнего времени основными путями повышения стойкости инструмента являлось изыскание и создание новых материалов для изготовления режущего инструмента, поиск оптимальной геометрии заточки инструмента и оптимальных режимов резания, применение различных методов дополнительной обработки рабочих поверхностей инструмента, применение в процессе резания различных методов охлаждения, внесения изменений в конструкцию инструмента. [c.43] В настоящее время широкое применение в различных отраслях промышленности находят способы обработки и разделения твердого тела на части потоками энергии от различных энергоисточников обработка ультразвуковая и электроэрозионная при помощи плазменных и лазерных установок в магнитном поле ферромагнитными порошками обработка и разделение материалов абразивно-жидкостными струями разрушение и разрезание различных твердых тел гидроструями. [c.44] Перечисленные методы эффективно применяются при обработке материалов любой твердости, вязкости, хрупкости и химической активности, не требуют применения инструмента из более твердого материала, чем материал обрабатываемого изделия, при обработке нет жесткой замкнутой цепи в системе СПИД, что повышает качество и точность обработки. [c.44] Некоторые из указанных способов используются и для обработки полимерных материалов. Например, применение ультразвука для разрезания полимеров дает хорошие результаты (повышается производительность) при получении фигурных профилей любой сложности, но при прямолинейном разрезании производительность намного ниже, чем при использовании дисковых пил и фрез. [c.44] Специальные исследования показали, что разрушающее действие сверхзвуковых плазменных струй на пластические материалы значительно слабее, чем на металлы. Так как основной причиной разрушения твердых тел под действием плазменной струи является их плавление и последующее удаление жидкой фазы из зоны поражения, то становится ясным факт уменьшения степени разрушения полимеров, которые при высоких температурах разрушаются в основном только вследствие сублимации. Поэтому использование плазменных струй для разрезания полимеров становится энергетически невыгодным процессом. [c.44] На кафедре Машины и технология переработки пластмасс Ленинградского технологического института им. Ленсовета проведены исследования [66], [95] по изучению метода обработки листовых полимеров с использованием энергии струи жидкости, истекающей под большим давлением из отверстия малого диаметра. Исследования показали, что тонкими струями жидкости (диаметром 0,1—0,3 мм) высокого давления (более 1000 кгс/см ) возможно качественное и производительное разрезание различных листовых пластиков. [c.44] Работа разрушения, совершаемая жидкостной струей в микрообластях зоны резания, происходит за счет потери ею кинетической энергии при встрече с обрабатываемым полимером. При набегании струи на полимер, последний изменяет количество движения набегающего потока и вследствие этого испытывает силу давления Р в направлении движения струи. [c.45] Согласно этому уравнению сила воздействия струи на материал прямо пропорциональна скорости истечения струи из сопла. Поэтому, изучая разрушающее действие струи, многие специалисты [43], [72], [86], [102], [109] уделяют большое внимание вопросам падения скорости по длине струи, распределения скорости по площади ее поперечного сечения и, следовательно, распределения кинетической энергии струи. Установлено, что скорость струи убывает как по оси с удалением от сопла, так и в поперечном сечении от центра к периферии, сохраняя свое первоначальное значение в иераспавшемся участке струи (рис. 26). Это происходит потому, что напорный поток жидкости, покинув сопло, попадает в воздух, т. е. в среду, плотность которой в 800 раз меньше плотности вещества струи (воды). [c.45] За пределами начального участка струи осевые продольные скорости и динамическое давление постепенно уменьшаются по гиперболической зависимости в результате расширения и распада струи. Вследствие этого принято считать основным рабочим участком струи такое расстояние от сопла, на котором еще не происходит полный разрыв потока жидкости по ее сечению на отдельные части. [c.46] Длина начального участка струи зависит от многих факторов, среди которых наиболее важными являются исходные параметры струи (давление истечения, диаметр сопла), конструктивные особенности сопла и чистота обработки его внутренней поверхности. [c.46] Очевидно, что эффективность процесса гидрообработки пластмасс, помимо указанных факторов (давления истечения, диаметра сопла и расстояния между соплом и обрабатываемым материалом), зависит также от физико-механических свойств обрабатываемого материала Ор, его толщины Н, ширины обработки В и величины подачи материала относительно струи з (рис. 27). Следовательно, в более общей постановке вопроса эффективность процесса гидрорезания является функцией трех групп переменных величин. [c.46] Для исследования процесса резания листовых пластмасс тонкими струями жидкости в ЛТИ им. Ленсовета была спроектирована и изготовлена экспериментальная установка (рис. 28), представляющая собой мультипликатор давления, состоящий из двух соосно расположенных цилиндров, поршни которых жестко соединены между собой. Следовательно, при равновесии поршней в каком-либо промежуточном положении давление в цилиндрах обратно пропорционально площадям этих поршней. [c.47] Корпуса цилиндров низкого и высокого давлений жестко соединенны между собой с помощью фланцев 9 и восьми болтов-стяжек 10 диаметром 22 мм. [c.48] С цилиндром высокого давления при помощи гайки 6 и короткого толстостенного трубопровода 5 соединена водоструйная головка 3 с соплом. [c.48] Полость цилиндра низкого давления заполняется маслом от насоса 17 типа Н-401 р = 300 кгс/см , С = 18 л/мин). Полость цилиндра высокого давления заполняется рабочей жидкостью от шестеренчатого насоса 1 типа НШ (р = 3 кгс/см , Q = 2 л/мин). [c.48] Обрабатываемый материал крепится на горизонтальном столе установки, имеющем бесступенчатое регулирование привода подач. [c.48] Установка работает следующим образом. При включении электродвигателя 18 основного насоса 17 масло через переливной клапан 15 и золотник реверса 14 подается из бака 16 в левую полость цилиндра низкого давления 11. Поршни перемещаются вправо (холостой ход мультипликатора). [c.48] Одновременно с электродвигателем 18 включается электродвигатель насоса 1, обеспечивающего подачу рабочей жидкости из бака 2 в цилиндр высокого давления 7. [c.48] При нажатии кулачка 12 на правый конечный выключатель 13, золотник реверса переключает подачу масла с левой полости цилиндра на правую. Поршни начинают перемещаться влево (рабочий ход мультипликатора). Подача рабочей жидкости от насоса 1 во время рабочего хода поршней не производится. [c.48] Вернуться к основной статье