новая папка 1 / 302132

Цель работы – знакомство студентов с методикой экспериментального исследования тепловых явлений, возникающих при шлифовании металлов.

Материально-техническое оснащение

1.Плоскошлифовальный станок.

2.Шлифовальный круг ПП 250x63x25 мм из электрокорунда.

3.Прибор быстродействующий самопишущий Н 338 – 1П.

4.Полуискусственная термопара сталь 45 – копель.

5.Амперметр.

Общие указания

1.Ознакомиться с техническими характеристиками и условиями эксплуатации прибора Н 338 – 1П в соответствии с его описанием, приведенным в прил. 1.

2.Изучить методические указания к лабораторной работе.

3.Выполнить 1-ю и 2-ю серии опытов с получением графиков зависимости температуры поверхностных слоев заготовки от глубины шлифования t и скорости продольной подачи V по типу графиков, приведенных на рис.1.

Вкаждой серии выполняют не менее трех опытов, а для каждого опыта проводят не менее трех испытаний. На диаграммной ленте в криволинейной системе координат получают графики Т = f (zл), т.е. зависимости температуры поверхности заготовки Т от координаты продольного перемещения диаграммной ленты zл .

Для каждого i-го испытания в опытах фиксируют значение тока рабочего хода станка Ip.x.i с помощью амперметра, встроенного в электрическую цепь

главного движения станка. Определяют среднее значение p.x.для каждого опыта. В конце исследования определяют ток холостого хода Iх.x..

Рис. 1. Экспериментальные графики зависимости температуры поверхности заготовки от режимов резания:

1, 2, 3 – номера испытаний в опыте; I, II – номера опытов в серии

4. Обработать графики, полученные в сериях опытов, и построить графики функций max = f(t) и max = f(V), т.е. зависимостей средней максимальной температуры от глубины шлифования t и скорости продольной подачи стола V. Пример такого графика приведен на рис. 2.

Предварительно результаты опытов сводят в табл. 1 прил. 2 для каждой серии опытов.

При считывании значений температур Тmaxi с диаграммной ленты используют выражение

Тmaxi = lmaxi ,

где lmaxi – максимальное отклонение самопишущего устройства прибора по криволинейной координате диаграммной ленты относительно нулевой линии (середина диаграммной ленты) для i-го испытания в опыте, мм; – масштаб температуры, °С / мм.

Рис. 2. График зависимости средней максимальной температуры max от глубины шлифования t (1) и скорости продольной подачи V (2)

Масштаб температуры связан с тарировочным графиком полуискусственной термопары и коэффициентом усиления входного сигнала прибора Н338 – 1П. Его значение устанавливают в отдельных экспериментах, а

вданной работе его значение указано на диаграммной ленте (см. рис. 1).

5.По заданию преподавателя один из графиков функции Т = f (zл) (см. рис. 1), представляющий собой только отражение процесса шлифования и измерения температуры поверхностного слоя заготовки, построить в реальном времени и в прямоугольной системе координат как функцию Т = f (zcm). В этой функции координата стола шлифовального станка или заготовки zcm связана со скоростью продольной подачи стола V и соответствует координате ленты zл. Координату стола (заготовки) определяют по следующему выражению:

где V и Vл – соответственно скорость продольной подачи стола и диаграммной ленты, мм/с.

График зависимости Т = f (zcm) приведен на рис. 3.

Рис. 3. График зависимости температуры поверхности заготовки от координаты стола (заготовки) zcm:

1 – экспериментальная кривая;

2 – расчетные значения температуры

Для его построения используют результаты обработки одного из графиков зависимости Т = f (zл), которые заносятся в табл. 2 прил. 2.

Ti = li·T + t0 ,

где Тi – температура, соответствующая i-й координате стола zcmi; li –отклонение пишущего устройства прибора по криволинейной координате диаграммной ленты, соответствующее zcmi.

При построении графика функции Т = f (zcm) следует иметь в виду, что в соответствии с методикой расчета температуры заготовки положительным направлением координаты zcm является направление в левую сторону от термопары.

6.Произвести расчетное определение температуры поверхности шлифуемой заготовки в нескольких точках, соответствующих zcm [1]. Эти точки задаются преподавателем для каждого студента.

7.Сделать заключение о причинах несовпадения в некоторых точках значений температур, полученных экспериментальным и расчетным путем.

Техника безопасности

1.Перед началом работы студенты обязаны ознакомиться с инструкцией по технике безопасности для лаборатории и соблюдать ее на протяжении всех занятий.

2.Включать станок разрешается только в присутствии лаборанта или преподавателя.

3.Перед пуском станка необходимо убедиться в надежности закрепления заготовки, инструмента и отсутствии посторонних предметов в зоне резания.

4.Работать разрешается только в защитных очках.

Библиографический список

1.Кириллов, Е.С. Исследование температурного поля поверхностных слоев заготовки при шлифовании [Текст]: методические указания к лабораторной работе / Е.С. Кириллов. – Липецк: ЛипПИ, 1987. – 24 с.

2.Резников, А.Н. Тепловые процессы в технологических системах [Текст]:

учеб. для вузов по специальностям «Технология машиностроения» и «Металлорежущие станки и инструменты». /А.Н. Резников, Л.А. Резников. – Москва: Машиностроение, 1990. – 288 с.

3.Михеев, М.А. Основы теплопередачи [Текст] /М.А. Михеев, И.М. Михеева. – Изд. 2-е, стереотип. – Москва: Энергия, 1977. – 343 с.

Приложение 1

Описание прибора Н 338 - 1П

Прибор самопишущий быстродействующий общепромышленного назначения, предназначен для регистрации в аналоговой форме быстропротекающих процессов, изменяющихся от 0 до 150 Гц, преобразованных в соответствующие значения электрического напряжения, и может быть использован в том числе для измерения термоэдс в процессах механической обработки материалов (шлифование).

16. Прибор снабжен ступенчатым усилителем входного сигнала.