Способ получения смазочно-охлаждающей жидкости

 

Изобретение относится к машиностроению (металлообработке), в частности к способу приготовления СОЖ (смазочно-охлаждающей жидкости), позволяющее увеличить стойкость режущего инструмента, улучшить качество обрабатываемой поверхности и условия труда станочников, а также ресурсоэнергосбережения, в частности рационального применения СОЖ на водной основе. Воду подвергают электромагнитной инфранизкочастотной обработке с отбором воды с рН 5 - 6, которую затем смешивают с компонентами СОЖ. На полученную смесь воздействуют ультразвуковым и импульсным генератором при оптимальной напряженности магнитного поля. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению и металлообработке, в частности к способу приготовления СОЖ (смазочно-охлаждающей жидкости), позволяющее увеличить стойкость режущего инструмента, улучшить качество обрабатываемой поверхности и условия труда станочников, а также ресурсоэнергосбережения, в частности рационального применения СОЖ на водной основе.

Значение СОЖ все более возрастает в связи с расширением номенклатуры обрабатываемых материалов, имеющих чисто специфические свойства: повышение требований к качеству и точности обработки внедрением методов высокоскоростной обработки и высокопроизводительных автоматических линий.

Выпускаемый в настоящее время ассортимент СОЖ ни по качеству, ни по объему не удовлетворяет современным требованиям машиностроения и металлообработки. Оценка эксплуатационных свойств СОЖ производится на стадии разработки новых композиций при моделировании условий их применения.

Известен способ приготовления СОЖ, включающий систему приготовления с помощью ультразвукового генератора, с использованием гидродинамического вибратора, производительностью 800 л эмульсии в час [1].

Но в результате приготовления СОЖ через 1 месяц проявляются нестабильности эмульсии и растворов, повышается коррозийная агрессивность и склонность к микропоражению, возрастает склонность технологических сред к пенообразованию.

Известен также способ получения смазочно-охлаждающей жидкости путем смешения воды с компонентами жидкости с последующей обработкой смеси в магнитном поле [2].

Цель изобретения - интенсификация процесса приготовления и увеличения качества СОЖ. Это достигается в результате приготовления омагниченной воды (мертвой) и повышения эффективности омагничивания всех компонентов СОЖ. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу приготовления СОЖ, заключающемуся в приготовлении компонентов СОЖ, с последующим воздействием на металлообрабатываемые детали пульсирующим магнитным полем, СОЖ приготовляют на предварительно омагниченной (мертвой) воде и на СОЖ действуют инфранизкочастотным магнитным полем при оптимальной напряженности магнитного поля, прокачивая весь объем жидкости через устройство омагничивания, причем воздействие прекращается с достижением максимальной эффективности омагничивания на 50%. Для определения максимальной напряженности магнитного поля в процессе воздействия изменяют его величину и измеряют достигнутую эффективность омагничивания.

На фиг. 1 представлено распределение магнитного поля в пространстве взаимодействия аппарата омагничивания с СОЖ (а - прототип, б - предлагаемый способ); на фиг. 2 - одна из возможных установок для реализации предлагаемого способа приготовления СОЖ.

Установка содержит: резервуар приготовления СОЖ 1, переливной резервуар 2, насос повышенного давления 3, ультразвуковой генератор 4, напорный резервуар готовой эмульсии 5, раздаточные цеховые колонки с кранами 6, устройство обработки импульсивными магнитными полями поступающей воды и ингредиентов, составляющие СОЖ 7, катушки 8.

Поступающая холодная и горячая вода в резервуар, куда включен ультразвуковой генератор, предварительно проходит магнитную и магнитно-импульсную обработку, а также электродиализ. Вода (мертвая) выбирается с параметрами pH 5 - 6, которая в 2 - 3 раза удлиняет срок работы СОЖ. Обрабатываемые жидкости сильно зависят от скважности подаваемых импульсов питания и скорости протекания через аппарат жидкости; реализация способа требует больших энергозатрат, так как необходим мощный генератор и отсутствует оптимальный режим воздействия на жидкую среду.

Пример. Поступающая вода обрабатывается электромагнитной инфранизкочастотной установкой 7, вливается в резервуар 1, который заполняют ингредиентами, и затем с помощью перекачивающего насоса 3 и катушки 8 подают СОЖ в накопительный резервуар 5, при этом СОЖ проходит обработку генератором ультразвуковой частоты 4. Через раздаточные цеховые колонки с кранами 6 берут пробы для экспресс-анализа эффективности омагничивания и с помощью катушки 8, через которую поступают инфранизкочастотные импульсы, устанавливают оптимальную величину магнитной напряженности в пространстве взаимодействия, излишек воды поступает в резервуар 2.

После того как достигнут максимум эффективности омагничивания СОЖ и достигнут оптимального режима магнитного воздействия, насос 3 и генератор инфранизкочастотных импульсов выключают.

Цикл воздействия магнитным полем на СОЖ заканчивается при получении максимальной эффективности омагничивания.

Повышение эффективности омагничивания СОЖ достигнуто благодаря увеличению равномерности магнитного поля в пространстве взаимодействия с жидкостью по сравнению с прототипом, что наглядно видно на фиг. 1.

Оптимальная напряженность магнитного поля при максимальной эффективности омагничивания составляла 35 - 45 кА/м (450 - 550 Э.).

Допустимое снижение эффективности омагничивания до 50% обусловлено тем, что при этом требуются меньшие энергозатраты для восстановления эффективности омагничивания в следующем цикле воздействия на СОЖ.

Измерение эффективности омагничивания осуществляли по известной методике, позволяющей в течение 3 - 5 мин определить эффективность омагничивания.

Предлагаемый способ приготовления СОЖ может быть реализован на любой другой установке.

Использование способа наиболее эффективно для приготовления СОЖ в больших количествах, например: АВТОВАЗ, КАМАЗ и т.д.

Использование предлагаемого способа приготовления СОЖ обеспечивает следующие преимущества: увеличение стойкости режущего инструмента, улучшение качества обрабатываемой поверхности, улучшаются условия труда станочников, выход СОЖ лучше перемешивается, отсутствует запах и расслоение и в несколько раз уменьшается число бактерий, содержащихся в СОЖ, так как эффективность омагничивания носит полиэкстремальный характер в зависимости от напряженности магнитного поля, то выбор оптимального режима воздействия позволяет значительно снизить энергозатраты на омагничивание СОЖ.

Формула изобретения

Способ получения смазочно-охлаждающей жидкости путем смешения воды с компонентами жидкости с последующей обработкой смеси в магнитном поле, отличающийся тем, что воду предварительно подвергают электромагнитной инфранизкочастотной обработке с отбором воды с pH 5 - 6, которую затем подают на смешение и полученную смесь предварительно подвергают обработке с помощью генератора ультразвуковой частоты.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2