ДонНТУ Портал магистров ДонНТУ


Биография Автореферат Ссылки Индивидуальное задание Отчет о поиске

УМЕНЬШЕНИЕ ВЛИЯНИЕ ТРИБОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ НА РЕЗУЛЬТАТЫ КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ В ЗОНАХ РЕЗАНИЯ И ТРИБОСОПРЯЖЕНИЙ

Кузнецова Е.В., Мельник Е.Е., Семина Е.В

ОрелГТУ, Орел, Россия


БИБЛИОТЕКА

Одним из наиболее важных параметров контактного взаимодействия материалов при резании и трении является температура. Определить температуру непосредственно в зоне резания позволяет термоэлектрический метод, основанный на том, что режущий инструмент и обрабатываемая деталь образуют естественную термопару, горячим спаем которой является область контакта задней и передней поверхности режущего клина с металлом заготовки.

Однако, естественная термопара в ее классическом виде не дает точной информации о температуре, т.к. измеряемый в этом методе сигнал кроме термоЭДС содержит и другие составляющие, что приводит к завышенным значениям определяемой температуры. Подтверждением этого являются проведенные авторами исследования, которые показали, что значения токов резания составляют от 0,5 А до 5 А при сопротивлении внешней цепи порядка 0,1 Ом. Такие большие токи не могут быть обусловлены только термоЭДС, следовательно, наряду с термоэлектрической составляющей необходимо учитывать и другие составляющие возникающего тока.

Генерируемая естественной термопарой электродвижущая сила является интегральной и состоит из постоянной и переменной составляющих. Вспышки температур вызывают появление импульсов термоЭДС. Наряду с термоЭДС, вследствие удара микронеровностей одной поверхности о другую возникают импульсы трибоЭДС. Действие импульсов термоЭДС и трибоЭДС. приводит к появлению постоянной составляющей тока. Величина этого тока зависит от температуры поверхностей в моменты сухого трения и относительной длительности интервалов времени, при которых оно обеспечивается.

Кроме того, наличие поверхностных пленок различной природы в зоне резания вследствие происходящих в них эффектов поляризации, пьезоэлектрического и других явлений в них происходящих, а также разрыв электрической цепи за счет разделения сопряженных тел изоляционными смазочными пленками и вибрационных отскоков поверхностей приводят к возникновению переменных составляющих ЭДС: электромагнитной индукции, электрохимической, акусто-, экзо- и автоэлектронной. Однако, наибольший вклад в суммарный сигнал вносят термо- и трибо- составляющие.

Ток, обусловленный термоэлектрическим эффектом, протекает только при наличии контакта между трибоповерхностями. В отличие от него триботок, вызванный электризацией трением, проходит во внешней цепи только после нарушения контакта. Суммарный средний ток определяется суммой указанных токов

Формула суммарного среднего тока

где первое слагаемое описывает средний термоток, обусловленный термо-ЭДС Е, определенный при сопротивлении внешней цепи Rн за время контактирования T;. В этом случае не учитывается внутреннее сопротивление контактов, поскольку оно значительно меньше сопротивления нагрузки.

Зависимость измеряемого напряжения или тока от нагрузки позволяет определить эти составляющие. Для этого следует измерить средний ток или напряжение при двух разных сопротивлениях нагрузки и тогда, получив систему уравнений относительно токов

Формула суммарного среднего тока

можно найти термоЭДС

Формула термоЭДС

и по ней, предварительно определив чувствительность S образующейся термопары, температуру зоны резания T=E/S.

http://www.primexpo.ru/ndt/tesis/3_12.doc


ДонНТУ Портал магистров ДонНТУ

Биография Автореферат Ссылки Индивидуальное задание Отчет о поиске