Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Технология обработки внутренней поверхности ребристых труб на месте эксплуатации Кононенко Роман Владимирович

Технология обработки внутренней поверхности ребристых труб на месте эксплуатации
<
Технология обработки внутренней поверхности ребристых труб на месте эксплуатации Технология обработки внутренней поверхности ребристых труб на месте эксплуатации Технология обработки внутренней поверхности ребристых труб на месте эксплуатации Технология обработки внутренней поверхности ребристых труб на месте эксплуатации Технология обработки внутренней поверхности ребристых труб на месте эксплуатации Технология обработки внутренней поверхности ребристых труб на месте эксплуатации Технология обработки внутренней поверхности ребристых труб на месте эксплуатации Технология обработки внутренней поверхности ребристых труб на месте эксплуатации Технология обработки внутренней поверхности ребристых труб на месте эксплуатации Технология обработки внутренней поверхности ребристых труб на месте эксплуатации Технология обработки внутренней поверхности ребристых труб на месте эксплуатации Технология обработки внутренней поверхности ребристых труб на месте эксплуатации
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Кононенко Роман Владимирович. Технология обработки внутренней поверхности ребристых труб на месте эксплуатации: диссертация ... кандидата технических наук: 05.02.08 / Кононенко Роман Владимирович;[Место защиты: Иркутский государственный технический университет].- Иркутск, 2014.- 141 с.

Содержание к диссертации

Введение

1.1. Условия работы и причины образования отложений в ребристых трубах... 8

1.2. Существующие способы обработки ребристых труб 11

1.3. Влияние параметров шероховатости трубы на коррозионную стойкость 14

1.4. Повышение эксплуатационных свойств труб путем совершенствования технологического процесса обработки 21

1.5. Анодно-механическая обработка 22

1.6. Электрохонингование 31

1.7. Цели и задачи исследования 35

2. Теоретические предпосылки и обоснование возможности элекрохимической обработки неподготовленной поверхности с диэлектрическими включениями 37

2.1. Основные закономерности процесса анодно-механической обработки 37

2.2. Обработка внутренней поверхности трубы на месте эксплуатации с наложением электрохимического процесса 51

2.3. Механизм процесса микрорезания при электрохимическом хонинговании 54

2.4. Процесс микрорезания алмазным зерном 56

2.5. Моделирование процесса резания единичным алмазным зерном 60

2.6. Математические модели процесса хонингования 63

2.7. Математическая модель съема материала при электрохимической

обработки поверхностей с диэлектрическими включениями 72

Выводы по главе 2 78

3. Методика экспериментальных исследований 79

3.1. Методика экспериментальных исследований 79

3.2. Описание установки для лабораторных исследований электрохимического хонингования поверхностей с диэлектрическими включениями или покрытием

3.3. Методика исследования обработанной поверхности и микрорельефа

образцов 88

3.4. Методика исследования коррозионной стойкости обработанных образцов 90 3.5. Планирование экспериментов 90

3.6. Методика обработки результатов и точность измерений 92

Выводы по главе 3 95

4. Результаты экспериментальных исследований 96

4.1. Установление границ варьирования факторов, влияющих на процесс анодно-механического хонингования 96

4.2. Результаты экспериментальных исследований по определению влияния факторов на процесс анодно-механического хонингования 100

4.2.1. Общие сведения 100

4.2.2. Влияние концентрации электролита на оценочные показатели 101

4.2.3. Влияние частоты вращения на оценочные показатели 104

4.2.4. Влияние технологического тока на оценочные показатели 106

4.2.5. Влияние удельного давления инструмента на оценочные показатели 108

4.2.6. Влияние зернистости брусков на оценочные показатели 110

4.3. Результаты исследования поверхности и физико-механических свойств обработанной поверхности 112

4.4. Результаты исследования качества обработанной поверхности и удаления диэлектрических включений 116

4.5. Исследование коррозионной стойкости обработанных образцов 120

Выводы по главе 4 123

Общие выводы 124

Рекомендации по практическому использованию

Результатов экспериментов 126

Библиографический список

Введение к работе

Актуальность работы. В производственных установках на Ангарском нефтехимическом комбинате для осуществления теплообменных операций широко используются ребристые трубы. От надежности и долговечности работы этих труб в значительной степени зависит экономическая эффективность работы установки. Повышение надежности и долговечности работы ребристых труб является актуальным для снижения себестоимости производимой продукции и повышения безопасности производства.

Ребристые трубы подвергаются планово-профилактическому ремонту
на месте эксплуатации ежегодно согласно регламенту. Одним из направлений
такого ремонта является обработка внутренней поверхности и удаление
отложений, образовавшихся за время эксплуатации и значительно
ухудшающих параметры работы. Существующая на данный момент времени
технология обработки ребристых труб на месте эксплуатации не обеспечивает
оптимального качества поверхности и полного удаления отложений. Во-
первых, это связано с технологическими особенностями самой трубы,
значительными отклонениями внутренней формы. Во-вторых - с
особенностями применяемого технологического оборудования,

характеристики которого не позволяют получить поверхность заданного качества. В соответствии с требованиями РД очистка должна исключать процесс резания, при этом допускается наличие локальных отложений толщиной не более 2 мм. Следует отметить, что наличие остаточных отложений приводит к увеличению скорости наростообразования.

Исходя из вышеизложенного, можно констатировать, что важнейшей задачей при обработке ребристых труб на месте эксплуатации является создание, освоение и внедрение в процесс обработки новой высокоэффективной технологии, обеспечивающей полное удаление отложений и получение заданного качества обрабатываемой поверхности с учетом ее технологических особенностей.

Актуальность решения поставленной задачи обусловлена, с одной стороны, практической значимостью и перспективностью обработки труб на месте эксплуатации, с другой стороны, недостаточным уровнем развития технологий, обеспечивающих обработку данных изделий. Решение сформулированной задачи основано на совершенствовании известных и разработке новых технологий обработки труб на месте эксплуатации,

основанных на комбинированном механическом и электрохимическом воздействии на материал детали для получения заданного качества поверхности.

Цель работы. Целью работы является повышение эффективности технологического процесса обработки ребристых труб на месте эксплуатации за счет разработки малооперационных технологий. Данная цель достигается путем применения комбинированных методов обработки, на основе механического и электрохимического воздействия на материал детали обеспечивающих заданное качество поверхности при минимальном удалении основного материала трубы.

В соответствии с поставленной целью в работе решаются следующие основные задачи:

  1. Обосновать возможность применения комбинированного процесса обработки, обеспечивающего максимально возможное удаление отложений и эффективную обработку внутренней поверхности трубы на месте эксплуатации.

  2. Определить качество получаемой поверхности в зависимости от принятой технологической схемы и режимов обработки внутренней поверхности с различной степенью остатков отложений.

  3. Экспериментально исследовать зависимость шероховатости получаемой поверхности от назначенных режимов обработки.

  4. Разработать модель для описания технологического процесса обработки внутренней поверхности ребристой трубы с поверхностными диэлектрическими включениями и качества (шероховатости) получаемой поверхности в зависимости от варьируемых параметров обработки.

  5. Разработать рекомендации по практическому применению новой технологической схемы.

  6. Провести производственные испытания разработанной технологической схемы обработки ребристых труб на месте эксплуатации.

Предмет исследования – повышение эффективности технологического процесса обработки ребристых труб на месте эксплуатации за счет совмещения в единой технологической операции этапов зачистки поверхности от остатков отложений и формирования расчетного значения шероховатости.

Объект исследования – технологический процесс обработки ребристых труб на месте эксплуатации, совмещающий в единой технологической

операции получение высокого качества обрабатываемой поверхности и максимальную степень удаления остатков отложений.

Методологической базой исследования являются известные подходы и методы, применяемые для проведения исследований в области технологии машиностроения: расчетно-аналитические, статистические и др.

Теоретической базой исследования являются теоретические основы технологии машиностроения, обработки металлов резанием, электрофизическими и электрохимическими технологиями.

Эмпирическая база исследования - использование современных методов исследования процесса механической обработки с наложением электрохимического процесса и качества обработанной поверхности.

Научные результаты, выносимые на защиту:

  1. Технологический процесс обработки ребристых труб на месте эксплуатации, который обеспечивает заданное качество поверхности с учетом технологической наследственности, заключающейся в значительном отклонении внутренней формы и наличии остаточных отложений после очистки по существующему регламенту.

  2. Математическая модель процесса обработки поверхности ребристой трубы с поверхностными диэлектрическими включениями и закономерности формирования поверхностного слоя.

  3. Закономерности влияния режимов обработки на значение шероховатости поверхностного слоя.

  4. Закономерности влияния технологической наследственности детали на исследуемые параметры поверхностного слоя.

  5. Рекомендации по разработке и практическому применению разработанного технологического процесса обработки труб на месте эксплуатации.

Научная новизна результатов исследования заключается в разработке метода обработки ребристых труб на месте эксплуатации, основанном на комбинированном воздействии на обрабатываемую поверхность и позволяющем получать расчетное значение шероховатости при наличии значительных отклонений формы трубы и остатков отложений.

раскрытии закономерностей влияния режимов обработки на исследуемое качество поверхности ребристой трубы с поверхностными диэлектрическими включениями (остаточными отложениями).

выявлении закономерностей формирования шероховатости поверхности в зависимости от технологической наследственности поверхности.

разработке методики выбора рационального режима обработки, учитывающего технологические особенности обрабатываемого изделия.

Теоретическая и практическая значимость работы.

На основании выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработана методика выбора рациональных режимов обработки и характеристик абразивного инструмента при электрохимической обработке ребристых труб на месте эксплуатации.

Спроектирована и изготовлена конструкция инструмента с абразивными брусками для электрохимической обработки ребристых труб, обеспечивающая стабильные показатели качества обработки по всей длине трубы.

Разработана схема технологического процесса, обеспечивающая заданное качество поверхности при обработке труб в полевых условиях.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности.

Выполненная диссертационная работа соответствует паспорту специальности 05.02.08 - «Технология машиностроения» по следующим областям исследования:

Технологические процессы, операции, установы, позиции, технологические переходы и рабочие хода, обеспечивающие повышение качества изделий и снижение их себестоимости.

Совершенствование существующих и разработка новых методов обработки и сборки с целью повышения качества изделий машиностроения и снижения себестоимости их выпуска.

Технологическое обеспечение и повышение качества поверхностного слоя, точности и долговечности деталей машин.

Апробация работы и реализация результатов диссертации.

Основные положения диссертации доложены на 3-й и 4-й Всероссийских научно-практических конференциях «Авиамашиностроение и транспорт Сибири» (г. Иркутск, ИрГТУ, 2013 и 2014 гг.) на 3-м Международном форуме «Инженеры будущего-2014».

Разработаны и внедрены в производственный процесс Ангарского нефтехимического комбината рекомендации по совершенствованию технологического процесса и оборудования для обработки ребристых труб на месте эксплуатации с учетом технологической наследственности изделия.

Достоверность и обоснованность предложенных технологических решений, а также эффективность практического применения подтверждены промышленными испытаниями.

Публикации. По материалам диссертационных исследований опубликованы 4 печатные работы, в том числе две статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из оглавления, введения, четырех глав, общих выводов и рекомендаций, библиографического списка, включающего 112 наименований, приложений. Работа содержит 143 страницу машинописного текста, 3 таблицы, 54 рисунка, 4 приложения.

Существующие способы обработки ребристых труб

В установке по производству продуктов нефтехимического цикла на Ангарском нефтехимическом комбинате используются стальные ребристые трубы (марка стали 20Х3МВФ-Ш, рисунок 1.1), которые выступают в роли теплообменных аппаратов для подогрева исходного продукта. Исходный продукт представляет из себя газовую смесь, содержащую водород. Стоит отметить, что наличие водорода в составе исходного продукта влияет на образование отложений на внутренней поверхности трубы. Изучению этого влияния посвящен ряд работ [26, 27, 34,39, 41].

Подогрев осуществляется при помощи газовых горелок, расположенных с внешней стороны трубы по всей её длине. На выходе из аппарата продукт должен иметь температуру приблизительно 440–570С.

При работе установки по производству продукта со временем на внутренней поверхности ребристых труб происходит образование твердых отложений. Природа отложений (прочность, адгезия к поверхности, химическая стойкость и т.п.) в основном определяется составом продукта и его взаимодействием с материалом теплообменной поверхности. При производстве определенных видов продукта используются металлические катализаторы на основе кобальта и никеля, в результате использования которых в поток продукта, проходящий через ребристую трубу, попадают ионы этих металлов. Присутствие данных ионов в отложениях повышает их прочность.

Остатки отложений в трубе На рисунках 1.2 и 1.3 представлены фотографии внутренней поверхности трубы с отложениями. Образование отложений негативно влияет на процесс производства продукта. При образовании отложений ухудшаются теплопроводящие свойства стенок трубы, что, в свою очередь, негативно сказывается на качестве производимого продукта. Для сохранения неизменности параметров выходного продукта приходится повышать температуру нагрева, а это, в свою очередь, ведет к перегреву трубы, что снижает надежность и повышает вероятность разрушения. В период с 2010 по 2013 год по данной причине произошло 3 аварии на Ангарском нефтехимическом комбинате.

Вопросам накипеобразования и образования отложений на внутренней стенки теплообменных аппаратов посвящены работы А.Т. Богороша, О.Х. Дахина, И.И Саганя, Д.Д. Калафати, Д.В. Чернышева, А.А Багаева, Н.А. Манькина. В работах рассмотрены различные механизмы образования отложений на теплообменной поверхности. Используя обобщенные параметры, характеризующие направленность протекания процесса образования отложений, можно записать основное кинетическое уравнение в виде:

В большинстве изученных работ [13, 41, 62] основными параметрами, влияющими на скорость образования отложений, являются характеристики самого процесса теплообмена, такие как: Испарением жидкой фазы со свободной поверхности высокоскоростной стекающей пленки, каплями, брызгами и пузырьками при кипении обусловлены вторичным парообразование и пресыщение в локальных зонах пограничного слоя, сопровождающиеся интенсивным зародышеобразованием и ростом кристаллов солей жесткости, часть которых размывается струями скоростной пленки и уносится потоком вниз (шлам), а часть закрепляется в микронеровностях теплообменной поверхности (отложения).

Также на скорость образования отложений влияют геометрические характеристики теплообменного аппарата и микропрофиля поверхности. В работах [13, 34, 41, 64] также рассматриваются эти факторы. Описан механизм зарождения кристаллов отложений на вершинах и впадинах микропрофиля. Сделан вывод о влиянии геометрии микропрофиля на скорость образования отложений. Основным параметром микропрофиля, влияющим на скорость образования отложений, является шероховатость поверхности и ее оценочные параметры, такие как Ra, Rz, Rmax.

На сегодняшний день существуют различные способы обработки внутренней поверхности ребристых труб [7, 9]. Каждый из таких способов имеет свои преимущества и недостатки. В различные периоды эксплуатации ребристых труб на Ангарском нефтехимическом комбинате применялись разные методы обработки внутренней поверхности труб. Впоследствии было принято решение организовать на территории комбината механический цех по производству ребристых труб, полностью вырабатывать ресурс труб и заменять их на новые. Но экономические показатели такого эксплуатационного подхода оказались низкими, в связи с чем было принято решение о возобновлении работ по обработке ребристых труб на месте эксплуатации, основанных на новых технологических схемах обработки.

На данный момент времени при обработке труб на Ангарском нефтехимическом комбинате используется механический способ. В первую очередь это связанно со спецификой отложений, образующихся при работе установки. В состав отложений входят ионы никеля и кобальта, что делает их достаточно прочными.

Обработка внутренней поверхности трубы на месте эксплуатации с наложением электрохимического процесса

Приведенные значения шероховатости достижимы, например, при электрохимической обработке нержавеющих сталей с электролитом NaCl (поваренная соль) и при температуре t3=20 25 С и плотности анодного тока ia=10 20 А/см2.

Скорость съема металла заготовки, форма межэлектродного промежутка, величина межэлектродного зазора, плотность анодного тока и продолжительность электрохимической обработки определяются по известным закономерностям [67, ,75, 78, 81, 101], учитывающим колебания по различным причинам только внешних контролируемых факторов, таких, как Uэ, х vn. Для исключения погрешностей расчетов необходимо знать значения г/а, А(р и хэф Эффективная удельная электропроводимость электролита в межэлектродном зазоре Хэф определяется по формуле [71]:

В связи с определенными допущениями параметры г\а, А(р, хэф всегда имеют отклонения от своих истинных значений. Поэтому реальные и расчётные параметры электрохимической обработки отличаются на 10-20%, при отладке технологического процесса и требуется их корректировка.

Данная технология обработки хорошо подходит для применения на месте эксплуатации, поскольку не требует применения двигателей с большим крутящим моментом и высокими оборотами, т повышенной жесткости технологической системы. Это ключевые моменты при обработке труб на месте эксплуатации. Но кроме того необходимо учитывать, что на обрабатываемой поверхности присутствуют фрагменты ржавчины, а также находятся остатки отложений, которые по своей природе являются диэлектриками. С учетом основных закономерностей электрохимического растворения металлов в различных электролитах при обработке такой поверхности будут возникать следующие явления: растворение металла будет идти по пути наименьшего сопротивления, а при электрохимической обработке «мягкими» электролитами образуются окислые пленки, которые замедляют процесс растворения металла. Для разрушения данных пленок необходимо повышать напряжение и ток или использовать механический инструмент. В виду этого рассмотрим методы электрохимической обработки с применением подвижного инструмента.

В справочнике [2] под общей редакцией В. А. Волосатова дается следующее описание электрохимической обработки с применением подвижного инструмента.

Электрохимическую обработку подвижным инструментом можно проводить в трех режимах: непрерывном, циклическом и импульсно-циклическом.

При непрерывном режиме электрохимической обработки в начальный период процесса соотношение между скоростями рабочей подачи инструмента vu и линейными скоростями электрохимического растворения v„ может быть следующим: vи УЛ, vu vn, и vu=v„. При vu v„ значение межэлектродного зазора в процессе обработки уменьшается и, соответственно, v„ возрастает до vu=v„; в этом случае межэлектродный зазор приобретает установившееся значение. При vu v„ величина межэлектродного зазора в начале электрохимической обработки возрастает, скорость v„ снижается до vu=v„; далее обработка производится при установившемся значении межэлектродного зазора. При vu=v„ межэлектродный зазор с начального момента электрохимической обработки приобретает установившееся значение. В циклическом или импульсно-циклическом режимах электрохимическая обработка ведется вначале на участке Zmax, на котором межэлектродный зазор имеет установившееся значение, так как именно на этом участке в этот момент vu=v„. По мере уменьшения AZ значения межэлектродных зазоров на всех участках межэлектродного промежутка становятся постоянными. При завершении электрохимической обработки подвижным инструментом при установившихся значениях межэлектродного зазора исключено влияние AZ на точность обработки.

При электрохимической обработке подвижным инструментом с профильной рабочей частью значения межэлектродных зазоров на различных участках межэлектродного промежутка неодинаковы и зависят от угла а между вектором vu подачи инструмента (рис. 2.1) и нормалью к участку рабочей поверхности инструмента NM. При а — 0 межэлектродный зазор будет торцевым ( 5Т), а на участках, где а — 90- боковым ( 5б). На участках, где а 90, межэлектродный зазор обозначен через 8а.

Описание установки для лабораторных исследований электрохимического хонингования поверхностей с диэлектрическими включениями или покрытием

В качестве интересующих нас контрольных показателей при оценке метода электрохимической обработки труб были использованы следующие показатели: - шероховатость поверхности; - удельный съем металла; - степень очистки поверхности.

Исходя из проведенных теоретических исследований и обзора научно-технической литературы [2, 5, 10, 33, 75] были выделены следующие факторов, влияющие на процесс электрохимической обработки с подвижным инструментом: - плотность электролита; - скорость движения инструмента; - сила тока; - удельное давление электрода-инструмента на деталь; - материал электрода-инструмента. Экспериментальные исследования процесса электрохимической обработки с подвижным абразивным инструментом поверхности с диэлектрическими включениями проводились в два этапа. На первом этапе были проведены предварительные эксперименты с целью выявления границ варьируемых параметров. На втором этапе проводили исследование процесса плоской электрохимической обработки абразивным инструментом цилиндрических образцов, изготовленных из сталей, близких по свойствам к сталям, из которых изготавливаются трубы. Были определены границы варьирования параметров процесса, влияние отдельных факторов на процесс обработки, влияние параметров обработки на микрогеометрию и на физико-механические свойства поверхности.

В качестве источника тока использовали сварочный аппарат (модель ARC160, рисунок 3.1). Рисунок 3.1 – Сварочный аппарат ARC160

Из-за наличия в трубе большого количества отложений и значительных отклонений формы поверхности межэлектродный промежуток постоянно меняется. Если использовать нестабилизированный источник тока, то, вследствие изменения межэлектродного промежутка, согласно формуле (2.12) будет меняться плотность тока. При использовании сварочного аппарата значение анодного тока всегда будет поддерживаться на заданном уровне.

В качестве рабочей жидкости использовался водный раствор хлорида натрия (поваренная соль) (ГОСТ 13830-84) концентрацией 10, 15, 20, 25 %. Для смещения уровня рН в сторону щелочной среды в раствор было добавлено небольшое количество (около 10 г на литр раствора) силиката натрия (жидкое стекло) (ГОСТ 13078-81). Кроме того, для снижения действия пассивирующих пленок, в электролит было добавлено около 2-5 г ПАВ на литр раствора.

При исследовании плоской электрохимической обработки электрод-инструмент был изготовлен из алмазных брусков на медной связке (ГОСТ 25594-83) с различной зернистостью 40/28, 125/100, 315/250, 400/315 мкм. В качестве образцов были взяты отрезки трубы номинальным диаметром 100 мм с сильными следами коррозии на внешней и внутренней стенках трубы (рисунок 3.2.). Рисунок 3.2 – Образцы для экспериментов

Обработке подвергалась внутренняя стенка трубы. Данные образцы представляют наихудший вариант труб, который может встретиться в реальных условиях. Перед обработкой образцы промывались проточной водой и внутренняя поверхность подвергалась очистке металлической щёткой для удаления части коррозии, тем самым имитировали процесс предварительной обработки трубы резцовой головкой.

Были сделаны фотографии образцов с разных ракурсов, измерен внутренний диаметр и визуально оценена степень загрязнения образцов. Стоит отметить, что во всех рассматриваемых случаях загрязнение образцов составляло около 99% внутренней и внешней поверхностей. Бруски были промыты в проточной воде, высушены промышленным феном, взвешены и измерена толщина брусков микрометром (точностью 0,01 мм). После обработки бруски и образцы также были промыты теплой водой, высушены и повторно измерены.

Обработанная поверхность была разделена на геометрические фигуры по принципу «есть отложения / нет отложений», затем были измерены геометрические параметры каждой фигуры и расчитана ее площадь. После этого все площади «чистых» фигур суммировались для получения суммарной площади обработанной поверхности.

Результаты экспериментальных исследований по определению влияния факторов на процесс анодно-механического хонингования

Зависимость степени очистки поверхности от технологического тока Как видно из приведенных выше графиков, технологический ток является самым существенным фактором, который влияет на оценочные показатели (значение шероховатости, съем металла и степень очистки). На рисунке 4.7 представлена зависимость шероховатости от технологического тока: с увеличением тока шероховатость уменьшается, хотя в ряде работ [2, 74, 75] установлено, что чем больше технологический ток, тем выше шероховатость обрабатываемой поверхности. В нашем случае наблюдается обратная картина: чем выше ток, тем меньше шероховатость. Это связано с тем, что изначальное значение шероховатости поверхности достаточно велико, и для достижения расчетного значения необходимо снять достаточно большой припуск (в некоторых случаях до 2,5 мм), а при малых технологических токах в течение 1 минуты обработки такого съема не происходит. Поэтому с повышением технологического тока значение шероховатости поверхности постепенно уменьшается, достигая определенного уровня. Если после расчетного времени обработки начать уменьшать технологический ток, то значение шероховатости будет уменьшаться. Рассмотрим график, представленный на рисунке 4.8. Согласно формуле (2.5), количество снятого металла прямо пропорционально зависит от технологического тока. Стоит отметить, что механическая составляющая съема оказывает значительное влияние на процесс обработки тем, что удаляет диэлектрические включения и способствует равномерному электрохимическому растворению металла по всей поверхности. Т.е. за счет участия механической составляющей в процессе обработки достигается достаточно высокая степень очистки поверхности. инструмента Анализ кривых показывает, что удельное давление инструмента оказывает существенное влияние на процесс съема металла, очищения поверхности и образования микрорельефа. Это можно объяснить следующими соображениями: при процессе электрохимической обработки обработка начинается там, где присутствует «открытый» металл, в местах где имеются диэлектрические включения, обработки нет. Следовательно, если давление инструмента будет недостаточным для разрушения этих включений, то значение шероховатости поверхности будет только увеличиваться, поскольку съем металла будет наблюдаться только на открытых местах. При недостаточном давлении инструмента разрушение анодной пленки будет происходить медленно, что, в свою очередь, влияет на металлосъем и степень очистки поверхности. В связи с этим делаем вывод, что удельное давление инструмента является существенным фактором, который влияет на процесс обработки. Необходимо отметить, что при увеличении давления будет происходить более интенсивное самозатачивание брусков и более интенсивный износ брусков. Быстрый износ брусков может негативно сказываться на экономической составляющей обработки. В связи с тем, что внутренняя поверхность трубы имеет значительные отклонения формы, при увеличении давления может случиться заклинивание бруска и его поломка. С точки зрения увеличения долговечности работы установки, увеличение давления выше оптимального является нецелесообразным. Экспериментальные исследования показали, что при обработке поверхностей имеющих отклонения формы, оптимальным является давление 0,07–0,1 МПа. Дальнейшее увеличение давления ведет к заклиниваю инструмента.

Зависимость степени очистки поверхности от размеров основной фракции абразива электрода-инструмента Анализируя вышеприведенные зависимости оценочных показателей от размеров основной фракции абразива электрода инструмента, в начале каждого графика можно заметить характерный участок, который отличается от остального. Для этого участка кривой характерен малый размер основной фракции абразива. В связи с небольшим размером фракции абразива процесс механического съема диэлектрических включений и разрушения анодной пленки замедляется, что, в свою очередь, замедляет процесс электрохимической обработки и, соответственно, ухудшает оценочные показатели. Данный недостаток применения брусков с малой фракцией абразивного зерна можно преодолеть путем повышения оборотов и удельного давления, тем самым довести механическую составляющую съема до приемлемого уровня. Как уже отмечалось ранее, повышение оборотов и увеличение удельного давления выше оптимального приводит к нежелательным явлениям. При увеличении размеров основной фракции зерна наблюдается стабилизация оценочных показателей и их постепенный линейный рост. Это связано с возрастающей составляющей механического съема, а также с незначительным ростом электрохимического съема. Рост электрохимического съема объясняется тем, что при увеличении размера фракции зерна увеличивается удаление диэлектрических отложений и

Похожие диссертации на Технология обработки внутренней поверхности ребристых труб на месте эксплуатации