Мастильно-охолоджуючий технологічний засіб

Реферат: Мастильно-охолоджуючий технологічний засіб містить речовину, що змащує у вигляді рослинного масла та кристалогідрат. Як кристалогідрат використовують наночастинки бентоніту. UA 82068 U (12) UA 82068 U UA 82068 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до мастильно-охолоджуючих технологічних засобів (МОТЗ), які подають у зону різання металорізального інструмента, для охолодження й змащення ріжучих крайок при механічній обробці деталей. Відомі емульсійні МОТЗ, приготовані на основі мінерального масла й присадок [Ф.Н. Абрамов. Довідник по обробці металів різанням. Київ, "Техніка", 1963 р. с 660. Аналог]. Відомі МОТЗ малоефективні при швидкісній обробці важкооброблюваних металів, тому що недостатньо ефективно відводять тепло із зони різання через малу теплоємність. Це істотно знижує стійкість металорізального інструмента і продуктивність праці. Відомо МОТЗ для механічної обробки металів різанням, що містить рослинне масло і кристалогідрат у вигляді гідрокарбонату натрію NаНСО 3·4Н2О (харчова сода). Як рослинну олію використовують соняшникову олію [Патент України № 61421 МПК. Кл. С10М 173/00. 2002 р.].Обраний як найближчий аналог. Змащувальний матеріал і гідрокарбонат натрію, який хоча і вище по теплоємності, але його використання недостатньо ефективно для виконання високотехнологічних швидкісних операцій, що знижує стійкість різального інструменту. Зазначене МОТЗ забезпечує відведення тепла в процесі механічної обробки металу, що не перевищує температуру 100-150 °C. Однак при підвищенні температури вище 150 °C, що виникає при силовому або швидкісному різанні металу, воно не ефективно. Це пов'язано з утворенням в зоні різання плівки рослинної олії, що знижує тепловідвід, з малим часом контакту МОТЗ із зоною різання і малим теплопоглинальним ефектом харчової соди (1755 кДж), а також досить великим ступенем її роздрібнювання. Крупно роздрібнена харчова сода має малу поверхню обволікання рідкою фазою її частинок, що знижує ефект гідратації. В основу корисної моделі поставлено задачу - створення МОТЗ підвищеної теплоємності. Поставлена задача вирішується тим, що підвищення швидкості різання металів і підвищення тепловідведення із зони різання, здійснюється за рахунок підвищення стійкості ріжучого інструменту і поліпшення якості обробки поверхні деталей. Технічний результат досягається тим, що в МОТЗ міститься змащуюча речовина і бентоніт (роздроблений до розміру наночастинок), у співвідношенні: рослинна олія - 75…85 %, бентоніт (60…70 % монтморилоніту Аl2 [Si4O10] (OH)2·nH2О) - 25…15 %, утворюючий підвищену теплоємність МОТЗ, що представляє листовий силікат з розширювальною структурною осередком, а як змащувальну речовину використовують соняшникову олію. Зазначені ознаки необхідні і достатні для здійснення корисної моделі та досягнення технічного результату при її використанні для охолодження металорізального інструмента при силовому або швидкісному різанні металу. Причинно-наслідковий зв'язок нових ознак корисної моделі і технічного результату, що досягається полягає в наступному: - використання в МОТЗ природного мінералу - бентоніту (роздробленого до розміру наночастинок), дозволяє підсилити ефект тепловідведення, за рахунок збільшеної кількості молекул води, із зони різання металу і за рахунок цього знизити температуру на ріжучих кромках інструменту; - роздроблення мінералу до розміру наночастинок дозволило збільшити поверхню обволікання речовиною, що змазує, що прискорило процес гідрування. Охолодження металорізальних інструментів при швидкісній механічній обробці металів композитним охолоджувачем, який представляє собою суміш тонко роздрібненого до розміру наночастинок бентоніту і рослинної олії, яка більш ефективно, порівняно з вищевикладеним прототипом. МОТЗ містить змащуючу речовину у вигляді рослинного масла і бентоніту, в подрібненому вигляді до фракцій наночастинок, які змішуються у співвідношенні: рослинна олія - 75…85 %, бентоніт (60…70 % монтморилоніту -Аl2 [Si4O10] (ОН)2·nН2О) - 25…15 %. При виконанні технологічних операцій цей склад подається в зону різання металів. При контакті МОТЗ з поверхнею різального інструменту, поглинається тепло маслом і вступає в реакцію кристали бентоніту, які проявляють ендотермічний ефект. В результаті цього забезпечується спрямоване і постійне оновлення контакту охолоджуючого субстрату з поверхнею металу, нагрівається і поглинається тепло за рахунок трансформації кристалічної структури кристалогідратів і виділення пов'язаної в ньому води. Випробування МОТЗ проводилися при свердлінні металу сталь 45 (ГОСТ 1050-88) свердлом Р6М5К5. При використанні МОТЗ, що заявляється, осьова сила при цьому знизилася на 6,0…7,0 %. Зниження крутного моменту від застосування даного МОТЗ склало 17…20 %, а також покращилася якість шорсткості оброблюваної поверхні. Застосування МОТЗ заявленого складу суттєво знижує температуру на ріжучих кромках інструменту при силовому або швидкісному різанні металу, що збільшує термін їх служби. 1 UA 82068 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 1. Мастильно-охолоджуючий технологічний засіб, що містить речовину, що змащує у вигляді рослинного масла і кристалогідрат, який відрізняється тим, що як кристалогідрат використовують наночастинки бентоніту (60…70 % монтморилоніту - Al2 [Si4O10] (OH)2·nН2О). 2. Мастильно-охолоджуючий технологічний засіб за п. 1, який відрізняється тим, що співвідношення компонентів МОТЗ приймається: рослинна олія 75…85 % бентоніт (60…70 % монтморилоніту - Al2 [Si4O10] (OH)2·nН2О) 25…15 %. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2