Экспериментальное изучение топологии абразивных покрытий рабочих органов картофелеочистительных машин

Характеристика объекта исследования

Проведенное рассмотрение теоретических предпосылок совершенствования рабочих органов картофелеочистительных машин с абразивными терочными поверхностями позволило рекомендовать использование новых технологий нанесения, позволяющих учитывать сезонные изменения физико-механических свойств картофеля.

Одним из перспективных направлений совершенствования абразивной очистки является применение прерывистых абразивных покрытий, полученных методом гальваностегии (86).

Суть этого метода состоит в том, что в гальваническую ванну в качестве катода помещают корпус рабочего органа, с поверхностью которого соприкасается абразивное зерно. Положительные ионы, в нашем случае, никеля, проникают через толщу абразивного зерна, достигают катода и, восстанавливаясь на нем, создают растущий слой металла - связки. При этом получают мелкозернистые, плотные, неотслаивающиеся покрытия, отвечающие требованиям в зависимости от условий эксплуатации.

Абразивный инструмент, изготовленный методом гальваностегии (шлифовальные головки, отрезные круги с наружной (87) и внутренней (88, 89, 90) режущими кромками, различные сверла (91, 92, 93), правящие ролики и блоки (94, 95)) широко применяют в различных отраслях промышленности.

При изготовлении абразивного инструмента методом гальваностегии может быть использован широкий спектр материалов. В нашем случае это электрокорунд, обладающий физическими свойствами, приведенными в таблице 2.1.

Таблица 2.1.

Некоторые свойства электрокорунда

Параметр

Электрокорунд

Плотность, г/см3

3,93-4,01

Микротвердость, ГПА

18-26

Предел прочность, МПА: на сжатие на изгиб

760 80-90

Коэффициент линейного расширения, • 10’6

7,5

Удельная теплоемкость,

кДж/кг К

0,84-0,92

В качестве гальванически осаждаемой связки нами применяется никелевая связка со следующими физическими свойствами, приведенными в таблице 2.2

Таблица 2.2.

Основные свойства никеля

Параметр

Никель

Плотность, г/см3

8,90

Микротвердость, ГПА

1,7-7,0

Предел прочности при растяжении, МПА

350-500

Предельное удлинение, %

35-50

Модуль упругости, ГПА

220

Удельная электрическая проводимость, 10’10, Ом/м'1

15,5

Электрохимический эквивалент, г/(Ач)

0,73

Никелевая связка позволяет изготовленному на ее основе инструменту в течение длительного времени эксплуатации сохранять форму рабочей поверхности (95, 96), при минимальном износе (100, 101) и повышенной стойкости (100), обладать хорошей режущей способностью и производительностью (87, 93, 100) прочным удержанием абразивных зерен (95, 102). Ванны никелирования просты по составу, надежны в работе и удобны в эксплуатации. Для никелирования нами применяется сернокислый электролит.

Учитывая изложенное, а также рекомендации по проектированию абразивного инструмента (108), включающие конструктивное оформление дополнительных режущих кромок, и соображения необходимости самоочистки рабочих органов при работе машины, в качестве объекта исследования выбирали металлическую подложку с нанесенными на ней полосами терочными элементами на основе абразивного зерна, закрепленного никелевой связкой.

Нас будет интересовать влияние топологии нанесения абразивных полос на качество очистки и ресурсосберегающие возможности картофелеочисти тельных машин. Под топологией нанесения будем понимать следующие три параметра:

  • • Угол наклона абразивной полосы
  • • Её ширина
  • • Соотношение а/b между шириной полосы а и расстоянием между полосами Ь.

Оптимальная величина последнего параметра была эмпирическим путем определена равной 1 (25). Это объясняется тем, что при малых зазорах между терочными элементами в них накапливается счищаемая с картофеля мезга, которая забивает их, приводя к традиционному “засаливанию”. Чрезмерное увеличение зазоров, а, следовательно, и отношения —, приводит к тому, что наи-b

более эффективно работают только кромки терочных элементов, которые воздействуя на клубень ударом, по-видимому отдаляют его от терочной поверхности и не дают ей полностью реализовать свои абразивные способности.

Первые два параметра будем определять, принимая во внимание сезонные изменения физико-механических свойств картофеля. Варьируя срок хранения картофеля, размер клубней и количество загружаемого в машину сырья, установим оптимальную топологию нанесения абразивных полос и ресурсосберегающую эффективность применения очищающих элементов с прерывистым нанесением абразивных полос.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >