Контрольная работа по дисциплине "Производственные технологии"

По динамике процесса формообразования различают три вида обработки: предварительную (черновую), чистовую и отделочную. Цель предварительной обработки – приблизить форму обрабатываемой поверхности к заданной. При чистовой и отделочной обработке достигаются заданные параметры качества обрабатываемой поверхности. Однако рационально по возможности использовать так называемую интеграцию обработки, т.е. сразу, без предварительной обработки получать заданные точность и шероховатость. Такая однократная обработка возможна как лезвийным, так и абразивным инструментом, но она предъявляет повышенные требования к жесткости и виброустойчивости технологического оборудования и оснастки, требует повышения мощности привода.

Использование различных методов поверхностной  закалки, связанных с высокоэнергетическим воздействием (электронно-лучевая обработка, плазменная, с ТВЧ-нагревом), не обеспечивает снижение шероховатости поверхности. Для улучшения качества поверхностного слоя широко и эффективно применяется  упрочняюще-чистовая обработка поверхностным  пластическим деформированием.

 

Устройство для упрочняюще-чистовой обработки отверстий предназначено  для повышения надежности устройства за счет обеспечения стабильности процесса обработки.

Рекомендуемая область  применения

Холодная обработка металлов и  сплавов поверхностным пластическим деформированием 

Описание

Результат выполнения конструкторской разработки.

Устройство  состоит из корпуса 1 (см. рис.), сепаратора 2, в котором установлены шарики 3, контактирующие с антифрикционным  элементом 4. Натяг регулируется регулировочным механизмом, например, выполненным  в виде вала 5, регулировочной гайки 6 и прижимной пружины 7 для прижатия вала 5 к регулировочной гайке 6.

 

Устройство работает следующим образом: регулировочной гайкой 6 настраивают необходимый  для обработки отверстия натяг  посредством перемещения вала в  корпусе устройства. Начинают обработку  детали, совершая продольное перемещение (движение подачи).

Если деталь имеет  какие-либо погрешности формы, например конусность, овальность, то консоли  корпуса 1 среагируют на эти изменения  и упруго изгибаются на требуемую  величину, сохраняя постоянную величину натяга и стабильность процесса обработки. Изменение вылета вала 5 приводит к  изменению величины консолей корпуса 1 и тем самым изменяется величина натяга при обработке. Величину натяга и соответственно усилия обработки  можно регулировать в процессе обработки, что повышает производительность и  стабильность образования регулярного  микрорельефа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Задача. Определите глубину проникновения электрического поля в алюминиевый и железный проводники на частотах 400 и 10⁵ Гц. Считать: для AL - µ=1, ρ=0,028 мкОм*м, для Fe - µ=1000,  ρ=0,1 мкОм*м

 

Алюминий  является вторым по значению (после  меди) проводниковым материалом. Это  важнейший представитель так  называемых легких металлов (т. е. металлов с плотностью менее 5 Мг/м3); плотность  литого алюминия около 2,6, а прокатанного —2,7 Мг/м3. Таким образом, алюминий приблизительно в 3,5 раза легче меди. Температурный коэффициент расширения, удельная теплоемкость и теплота плавления алюминия больше, чем меди. Вследствие высоких значений удельной теплоемкости и теплоты плавления для нагрева алюминия до температуры плавления и перевода в расплавленное состояние требуется большая затрата теплоты, чем для нагрева и расплавления такого же количества меди, хотя температура плавления алюминия ниже, чем меди.

Алюминий  обладает пониженными по сравнению  с медью свойствами — как механическими, так и электрическими. При одинаковых сечении и длине электрическое  сопротивление алюминиевого провода  больше, чем медного, в0,028 : 0,0172 = 1,63 раза. Следовательно, чтобы получить алюминиевый  провод такого же электрического сопротивления, как и медный, нужно взять его  сечение в 1,63 раза большим, т. е. диаметр  должен быть в ( 1,3 раза больше диаметра медного провода. Отсюда понятно, что  если ограничены габариты, то замена меди алюминием затруднена. Если же сравнить по массе два отрезка алюминиевого и медного проводов одной длины  и одного и того же сопротивления, то окажется, что алюминиевый провод хотя и толще медного, но легче  его приблизительно в два раза: 8,9/(2,7(1,63) (2.

Алюминий  весьма активно окисляется и покрывается  тонкой оксидной пленкой с большим  электрическим сопротивлением. Эта  пленка предохраняет алюминий от дальнейшей коррозии, но создает большое переходное сопротивление в местах контакта алюминиевых проводов и делает невозможной  пайку алюминия обычными методами. Для пайки алюминия применяются  специальные пасты-припои или используются ультразвуковые паяльники. В местах контакта алюминия и меди возможна гальваническая коррозия. Если область  контакта подвергается действию влаги, то возникает местная гальваническая пара с довольно высоким значением  ЭДС, причем полярность этой пары такова, что на внешней поверхности контакта ток идет от алюминия к меди и  алюминиевый проводник может  быть сильно разрушен коррозией. Поэтому  места соединения медных проводников  с алюминиевыми должны тщательно  защищаться от увлажнения (покрытием лаками и тому подобными способами).

 

Железо (сталь) как наиболее дешевый и  доступный металл, обладающий к тому же высокой механической прочностью, представляет большой интерес для  использования в качестве проводникового материала. Однако даже чистое железо имеет значительно более высокое  сравнительно с медью и алюминием  удельное сопротивление ( (около 0,1 мкОм-м); значение ( стали, т. е. железа с примесью углерода и других элементов, еще  выше.

При переменном токе в стали как в ферромагнитном материале заметно сказывается  поверхностный эффект, поэтому в  соответствии с известными законами электротехники активное сопротивление  стальных проводников переменному  току выше, чем постоянному току. Кроме того, при переменном токе в стальных проводниках появляются потери мощности на гистерезис. В качестве проводникового материала обычно применяется  мягкая сталь с содержанием углерода 0,10—0,15 %, имеющая предел прочности  при растяжении (р=700—750 МПа, относительное удлинение перед разрывом (l/l = 5 —8 % и удельную проводимость ( , в б—7 раз меньшую по сравнению с медью. Такую сталь используют в качестве материала для проводов воздушных линий при передаче небольших мощностей. В подобных случаях применение стали может оказаться достаточновыгодным, так как при малой силе тока сечение провода определяется не электрическим сопротивлением, а его механической прочностью.

 

Сталь как  проводниковый материал используется также в виде шин, рельсов трамваев, электрических железных дорог (включая  «третий рельс» метро) и пр. Для  сердечников сталеалюминиевых проводов воздушных линий электропередачи (см. выше) применяется особо прочная  стальняя проволока, имеющая ар=1200—1500 МПа и (l/l = 4—5 %. Обычная сталь обладает малой стойкостью к коррозии: даже при нормальной температуре, особенно в условиях повышенной влажности, она  быстро ржавеет; при повышении температуры  скорость коррозии резко возрастает. Поэтому поверхность стальных проводов должна быть защищена слоем более  стойкого материала. Обычно для этой цели применяют покрытие цинком. Непрерывность  слоя цинка проверяется опусканием образца провода в 20 %-ный раствор  медного купороса; при этом на обнаженной стали в местах дефектов оцинковки  откладывается медь в виде красных  пятен, заметных на общем сероватом  фоне оцинкованной поверхности провода. Железо имеет высокий температурный  коэффициент удельного сопротивления. Поэтому тонкую железную проволоку, помещенную для защиты от окисления  в баллон, заполненный водородом  или иным химическим неактивным газом, можно применять в бареттерах, т. е. в приборах, использующих зависимость  сопротивления от силы тока, нагревающего помещенную в них проволочку, для  поддержания постоянства силы тока при колебаниях напряжения.

Определите глубину проникновения  электрического поля в алюминиевый  и железный проводники на частотах 400 и 10⁵ Гц. Считать: для AL - µ=1, ρ=0,028 мкОм*м, для Fe - µ=1000,  ρ=0,1 мкОм*м

Дано:

F1=400Гц   

 f2=10⁵ Гц

Al-µ=1

ρ ₁=0,028 мкОм*м

Fe- µ=1000

ρ ₂=0,1 мкОм*м

∆_1, ∆₂ - ?

 

 

ρ=1/σ   отсюда σ=1/ρ

σ₁=1/0,028=35,71

σ₂=1/0,1=10

 

 

=1/0,237=4,219

=1/62,8=0,0159

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы

• http://techno.x51.ru/index.php?mod=text&txnode=223&uitxt=-1
• Махаринский Е.И. Основы технологии машиностроения: Учебник. – Мн: Выш. шк.,1997.  – с. 35.
• Технология машиностроения: В 2-х книгах. Кн. 1. Производство деталей машин: Учеб. пособие для вузов / Э.Л. Жуков, И.И. Козырь, С.Л. Мурашкин и др.; Под ред. С.Л. Мурашкина. – Под ред. С.Л. Мурашкина. – М.: Высш. шк., 2003.