Экспериментальное изучение абразивных рабочих органов для импульсной очистки овощей

Характеристика объекта исследования

Проведенное рассмотрение теоретических предпосылок совершенствования рабочих органов овощеочистительных машин с абразивными терочными поверхностями позволило рекомендовать использование новых конструкционных материалов и технологий, позволяющих стабилизировать важнейшие характеристики этих поверхностей.

Одним из перспективных направлений совершенствования абразивных рабочих органов является применение для их изготовления метода 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, например, 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.

В настоящее время в различных областях промышленности широко применяют абразивный инструмент, изготовленный методом гальваностегии. Это и 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), машинные и ручные притиры, напильники и надфили. Не менее важное значение имеют специальные виды инструментов: ленточные пилы, стоматологический инструмент, хирургические иглодержатели и щипцы, режущий инструмент проволочного типа, барабаны (96) и другой инструмент оригинальной конструкции (97, 98).

При изготовлении абразивного инструмента методом гальваностегии может быть использован широкий спектр материалов. Свойства некоторых из них (99) приведены в таблице.

Таблица 3.1.

Некоторые свойства абразивных материалов

Параметр

Алмаз

Электрокорунд

Карбид кремния

Плотность, г/см3

3,48-3,56

3,93-4,01

3,16-3,39

Микротвердость, ГПА

100

18-26

31-33

Предел прочность, МПА: на сжатие на изгиб

2000 210-490

760 80-90

1500 50-150

Модуль упругости, ГПА

900

-

365

Удельное электрическое сопротивление, Омм

1010"’

310’

Коэффициент линейного расширения, 10’6

0,9-1,45

7,5

6,5

Удельная теплоемкость, кДж/кг-К

0,50

0,84-0,92

1,76-1,80

В качестве гальванически осаждаемой связки могут быть использованы различные металлы, свойства которых приведены ниже (99).

Таблица 3.2.

Основные свойства электролитических металлов

Параметр

Никель

Медь

Железо

Плотность, г/см3

8,90

8,94

7,86

Микротвердость, ГПА

1,7-7,0

0,5-3,1

5,4-9,2

Предел прочности при растяжении, МПА

350-500

310-400

500

Предельное удлинение, %

35-50

40-55

-

Модуль упругости, ГПА

220

100

190-220

Удельная электрическая проводимость, 10 |1), Ом/м'1

15,5

65,5

11,4

Электрохимический эквивалент, г/(Ач)

0,73

11,19

0,69

В настоящее время, несмотря на широкий выбор гальванически осаждаемых связок, наиболее широко используется в практике различных отраслей никелевая связка.

Это объясняется технологичностью процесса никелирования и возможностью в зависимости от режимов процесса получать электроосажденный никель с такими физико-механическими свойствами, которые соответствуют требованиям, предъявляемым к никелю не как к гальваническому покрытию вообще, а как к связке нужного инструмента. Ванны никелирования просты по составу, надежны в работе и удобны в эксплуатации (99).

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).

Для никелирования в литературе встречается много различных электролитов, но наибольшее распространение получили только два: сернокислый и сульфаматный (103, 104, 105, 106, 107). Оба типа электролитов, особенно сернокислый, встречаются в практике гальванических цехов в весьма разнообразных вариантах, но различия в технологических свойствах вариантов в большинстве случаев менее резко выражены, чем между электролитами этих двух типов (104).

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.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >