3. Đối tượ ng, mục đ ớch, phương phỏp và nội dung nghiờn cứ u
2.3.2. nh hưởng của cỏc cấu trỳc đỏ và thụng số cụng nghệ đến nhiệt độ
bề mặt mài và sự phõn bố nhiệt
- Ảnh hưởng của tốc độ chi tiết
Hỡnh 2-7 ảnh hưởng của tốc độ chi tiết đến nhiệt độ bề mặt chi tiết và lực tiếp tuyến
- Ảnh hưởng của chiều sõu mài
2.3.3. Đo nhiệt độ bề mặt mài
Để xỏc định nhiệt trong quỏ trỡnh mài, người ta đó sử dụng rất nhiều cụng nghệ và thiết bị đo khỏc nhau như: cảm ứng phúng xạ, camera hồng ngoại, súng điện từ, cặp nhiệt ngẫu,…theo cỏc phương phỏp:
- Chiếu ỏnh sỏng qua khu vực gia cụng, thu súng ỏnh sỏng và phõn tớch nhiệt nhờ cỏc thiết bịđo.
- Khoan 1 lỗ nhỏ trong chi tiết tại vị trớ mài, đặt nguồn sỏng vào đú và chiếu vào khu vực mài sau đú thu tớn hiệu và phõn tớch.
- Khoan 1 lỗ khụng thủng tại vị trớ gia cụng và đạt cỏc thiết bịđo nhiệt tại đú để xỏc định nhiệt mài trực tiếp.
- Gắn cỏc cặp nhiệt ngẫu vào khu vực gia cụng đểđo trực tiếp nhiệt mài. - Tớnh toỏn nhiệt mài theo phương phỏp thuỷ khớ động học hoặc phương phỏp phần tử hữu hạn.
Tuy nhiờn, cú nhiều khú khăn nảy sinh trong việc giải thớch được cỏc số liệu đo đạc do cỏc Gradien nhiệt độ rất lớn trong khụng gian và thời gian gần bề mặt mài và do cỏc kớch thước đầu đo nhiệt độ hoặc diện tớch đo lớn hơn cỏc nguồn nhiệt đơn lẻ trờn điểm cắt.
Trong cỏc loại kỹ thuật đo khỏc nhau đú chỉ cú cặp nhiệt ngẫu gắn vào chi tiết cho thấy cú khả năng đưa ra những thụng số chớnh xỏc nhất về nhiệt độ gần bề mặt mài. Khi đo, cặp nhiệt ngẫu được gắn trực tiếp vào ngay bờn dưới bề mặt chi tiết gia cụng nờn dễ dàng xỏc định được nhiệt tại vị trớ đang gia cụng do điểm đo gần với vị trớ bề mặt đang gia cụng.
Phương phỏp này thực hiện dựa trờn nguyờn lý hiện tượng nhiệt điện. Khi nung núng hai dõy dẫn từ hai kim loại khỏc nhau thỡ xuất hiện trờn đầu cuối tự do của dõy dẫn một lực động nhiệt điện tỷ lệ thuận với nhiệt độ chỗ nối. Do đú, thụng qua việc đo lực động nhiệt sẽ xỏc định được nhiệt độ tại vị trớ cần đo. Ở đõy, hai phần tử ngẫu nhiệt là hai vật liệu kim loại của dụng cụ cắt và vật liệu chi tiết gia cụng. Khi này đỏ mài được chế tạo cú chất kết dớnh là kim loại và do đú nú đúng vai
trũ là phần tử nhiệt ngẫu thứ nhất. Phần tử nhiệt ngẫu thứ hai chớnh là chi tiết gia cụng cú độ dẫn nhiệt, dẫn điện nhất định.
Nhiệt độ bề mặt mài đo được sẽđược ghi lại bằng thiết bị ghi như trờn hỡnh 2-9.
Hỡnh 2-9. Đo nhiệt độ bề mặt mài
Kết luận chương 2
- Tỏc giả đó nghiờn cứu được nguyờn lý truyền nhiệt và nhiệt động theo thuyết M.C.Shaw
- Sự phõn bố nhiệt và tỷ lệ truyền nhiệt trong vựng mài, làm cơ sở cho việc phõn tớch xõy dựng mụ hỡnh thực nghiệm cũng như việc nhận xột, đỏnh giỏ kết quả thu được sau quỏ trỡnh thực nghiệm
- Cỏc phương phỏp xỏc định nhiệt độ trong quỏ mài, làm cơ sở cho việc xỏc định nhiệt độ trong quỏ trỡnh thực nghiệm
Chương 3
XÂY DỰNG Mễ HèNH TOÁN HỌC VÀ Mễ HèNH THỰC NGHIỆM
3.1. Mụ hỡnh truyền nhiệt trong vựng mài.
Đểđơn giản hoỏ cho việc xõy dựng cỏc cụng thức tớnh nhiệt và cỏc thụng số của quỏ trỡnh cắt khi mài, một số giả thuyết sau đõy được đưa ra:
+ Chiều cao phần nhụ ra khỏi mặt đỏ của hạt mài sau khi đó mài sửa đỏ là bằng nhau và bằng δ.
+ Hỡnh dỏng của cỏc hạt mài đều là hỡnh cầu và đều cú bỏn kớnh là ro (chưa kểđến chiều dày lớp vật liệu kết dớnh bao phủ quanh hạt mài) .
+ Cỏc lỗ khớ sau khi mài sửa đỏ đều cú hỡnh cầu và phần lỗ khớ trờn bề mặt đỏ là hỡnh bỏn cầu.
+ Cỏc hạt mài được phõn bố trờn bề mặt đỏ cú thụng số hỡnh học (đặc biệt là gúc trước γ và gúc sau α) giống nhau.
V Lỗ khí Hạt mài Phoi Đá mài δ
Chi tiết gia công Vòi khí
Khí lạnh
L
Vf
Hỡnh 3-1. Mụ hỡnh truyền nhiệt trong vựng mài
Cỏc thụng số chi tiết của khu vực gia cụng khi mài và quỏ trỡnh truyền nhiệt được mụ phỏng trờn hỡnh 3-2. Vỡ trong cỏc nguyờn cụng mài, chiều sõu cắt là rất nhỏ cũng như kớch thước của hạt mài nhỏ nờn khe hở giữa đỏ mài và chi tiết mỏy là Khụng khớ + dung dịch
rất nhỏ. Do vậy cú thểứng dụng lý thuyết truyền nhiệt qua khe hẹp để phõn tớch và tớnh toỏn nhiệt trong khi mài.
V qw
Tkh x
z
Chi tiết gia công Luồng
khí lạnh
Hạt mài
Đá mài
Chi tiết gia công t
B
L
2l=L
Hỡnh 3-2. Mụ phỏng quỏ trỡnh truyền nhiệt