Змащувально-охолоджувальна рідина

Реферат: UA 85989 U UA 85989 U 5 10 15 20 25 30 35 Корисна модель належить до галузі машинобудування, а саме до обробки металів різанням, і може бути використана в процесах свердління, фрезерування, точіння і таке інше. Відома змащувально-охолоджувальна рідина (ЗОР) для обробки металів різанням, яка є водно-масляною емульсією і містить у своєму складі воду, мінеральні олії та емульгатори, наприклад (склад в мас. %): мінеральна олія 2…12 амонійна сіль жирних кислот або її суміш з милом лужних металів 1,5…3 бензойна кислота 0,01…0,1 фторид натрію 0,05…0,4 вода решта. [Авторське свідоцтво СРСР № 436849, МПК С10М 1/06, С10М 3/02, С10М 3/18]. Відома також змащувально-охолоджувальна рідина, вибрана нами, як найближчий аналог, яка має склад: емульсол ЕТ-2 (ТУ 38-1-228-69) 3….5 вода решта. [Худобин Л. В. , Бердичевский Е.Г. Техника применения смазочно-охлаждающих средств в металлообработке, изд. "Машиностроение", М., 1977, с. 9, табл. 1]. Загальними суттєвими ознаками найближчого аналогу і способу, що заявляється, є те, що до кладу ЗОР входять олія та емульгатор. Недоліками відомої рідини є наступне: оскільки емульсол ЕТ-2 містить лише олію та емульгатор [Авторське свідоцтво СРСР № 138305], її склад не забезпечує високий ступінь захисту інструменту, особливо при високих швидкостях різання, і не захищає деталь, яку обробляють, та верстат від корозії. В основу корисної моделі поставлено задачу, що полягає у створенні змащувальноохолоджувальної рідини, що забезпечує високу міру захисту різального інструменту, та має хороші експлуатаційні якості. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що змащувально-охолоджувальна рідина, яка містить воду і емульсол ЕТ-2, згідно з корисною моделлю, додатково містить солі (наприклад натрієві) кислих алкілфосфатів на основі вторинних жирних спиртів (ВЖС) фракції С10-С20, нітрит натрію, триполіфосфат натрію, протипінну присадку (наприклад поліметилсилоксанову рідину ПМС-200А) і бактерицидну присадку (наприклад тимол), при цьому зміст вказаних інгредієнтів наступний (в мас. %): емульсол ЕТ-2 1,0…5,0 солі, наприклад натрієві, кислих алкілфосфатів вторинних жирних спиртів фракції С10-С20 0,5.…5,0 нітріт натрію 0,5…1,5 триполіфосфат натрію 0,5…1,5 протипінна присадка, наприклад поліметилсилоксанова рідина ПМС-200А 0,05…1,0 бактерицидна присадка, наприклад тимол 0,05…0,3 вода решта. Введенням натрієвих солей кислих алкілфосфатів на основі вторинних жирних спиртів фракції С10-С20 досягається підвищення міри захисту різального інструменту і зниження корозійної агресивності ЗОР. Введення нітриту натрію посилює антикорозійні властивості ЗОР та полегшує процес різання. Триполіфосфат натрію пом'якшує воду (знижує її жорсткість) і полегшує процес різання, тому що він є поверхнево-активною речовиною (ПАР). Поліметилсилоксанова рідина ПМС-200А усуває ціноутворення, що виникає при застосуванні натрієвих солей кислих алкілфосфатів ВЖС фракції С10-С20 і може бути замінена іншою протипінною присадкою. Тимол, що має в невеликих концентраціях приємний запах чебрецю, окрім оберігання ЗОР від бактерійної поразки, маскує запах емульсолу. Тимол може бути замінений іншою бактерицидною присадкою, наприклад фурациліном. 1 UA 85989 U 5 ЗОР може бути приготований шляхом додавання гарячої (80-90 °C) води до інших компонентів при інтенсивному перемішуванні, але стійкішим виходить склад при наступному порядку змішення компонентів: в половинній кількості води (80-90 °C) при перемішуванні розчиняються по черзі нітрит натрію, триполіфосфат натрію, тимол, поліметилсилоксанова рідина ПМС-200А, натрієві солі кислих алкілфосфатів вторинних жирних спиртів фракції С10-С20. У воді, що залишилася, при 80-90 °C емульгують емульсол ЕТ-2 за відомою методикою. Отримані дві рідини зливають і перемішують до досягнення однорідності. Як приклади були виготовлені три склади за пропонованою змащувально-охолоджувальною рідиною (таблиця 1). 10 Таблиця 1 Склади запропонованих ЗОР Найменування компонента Емульсол ЕТ-2 Натрієві солі кислих алкілфосфатів на основі вторинних жирних спиртів фракції С10-С20 Триполіфосфат натрію Нітрит натрію Поліметилсилоксанова рідина ПМС-200А Тимол Вода 15 20 25 Склад 1 1,0 Зміст, мас. % Склад 2 3,0 Склад 3 5,0 0,5 3,0 5,0 0,5 0,5 0,05 0,05 решта 1,0 1,0 0,5 0,2 решта 1,5 1,5 1,0 0,3 решта Ефективність захисту різального інструменту оцінювалася на операції свердління за приведеною стійкістю інструменту. Випробування нових ЗОР складів 1, 2 і 3 (див. табл. 1) проводилися на радіально-свердлувальному верстаті моделі PF 31/В фірми "Чепель" при наступних режимах різання: - швидкість різання V=21 м/хв.; - число обертів n = 475 об/хв.; - подання s=0,25 мм/об; - глибина свердління t=70 мм. Матеріал, що обробляється, ст.45, НВ = 200….210. Різальний інструмент - свердла зі швидкорізальної сталі Р6МЗ, Ø 11 мм. Кількість свердел, що випробуються, - 15 шт. Допустимий критерій затуплення - знос по задній поверхні і периферії свердел, що дорівнює 0,5….0,8 мм. В результаті проведених випробувань встановлено: 1. При свердлінні стійкість свердел (по кількості просвердлених отворів для 3 %-ного водного емульсолу ЕТ-2, базовий склад) складає (таблиця 2): 2 UA 85989 U Таблиця 2 Стійкість свердел для базового складу Номери інструментів 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Середня стійкість інструменту 5 Кількість просвердлених отворів при Кількість просвердлених отворів при першому випробуванні другому випробуванні 46 32 32 44 18 36 46 43 26 37 17 28 15 34 19 41 11 9 15 45 8 34 18 48 8 22 32 46 47 43 24 36 Машинний час свердління одного отвору дорівнює 0,7 хв. Приведена стійкість інструменту для базового складу склала 30. 2. При свердлінні з використанням нових складів ЗОР стійкість свердел (по кількості просвердлених отворів) складає (таблиця 3): Таблиця 3 Порівняльні випробування стійкості свердел для нових складів ЗОР Номери інструментів 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Середня (приведена) стійкість інструменту 10 Кількість просвердлених отворів при швидкості різання V=21 м/c Склад 1 Склад 2 Склад 3 63 200 311 101 325 263 119 380 288 88 230 364 96 219 313 113 317 260 120 201 293 99 284 315 64 300 213 109 321 243 71 314 387 77 372 293 131 345 315 87 202 209 119 265 301 97 285 291 Кількість просвердлених отворів при швидкості різання V=28 м/с Склад 2 186 355 447 260 275 350 413 241 320 371 283 294 307 211 263 312 Обробка статистичних даних показала, що стійкість свердел при використанні ЗОР на основі водного емульсолу ЕТ-2, що містить у своєму складі Na-солі кислих, алкілфосфатів ВЖС фракції С10-С20, нітрат натрію, триполіфосфат натрію, тимол і водну емульсію 3 UA 85989 U 5 поліметилсилоксанової рідини ПМС-200А, збільшилася в 3…10 разів в порівнянні з ЗОР, що містить 3 % емульсолу ЕТ-2. При підвищених швидкостях різання стійкість різального інструменту з використанням нового складу ЗОР збільшується. Погіршення чистоти оброблюваної поверхні не спостерігалося. Санітарно-гігієнічні умови застосування складів нових ЗОР задовільні. Застосування запропонованої ЗОР дозволяє також збільшити продуктивність операцій обробки металів різанням, понизити витрати на різальний інструмент, зменшити витрати часу на його заточування або заміну. 10 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 Змащувально-охолоджувальна рідина, що містить емульсол ЕТ-2 і воду, яка відрізняється тим, що до складу змащувально-охолоджувальної рідини введені додатково солі, наприклад натрієві, кислих алкілфосфатів вторинних жирних спиртів фракції С 10-С20, нітрит натрію, триполіфосфат натрію, протипінна присадка, наприклад поліметилсилоксанова рідина ПМС200А, і бактерицидна присадка, наприклад тимол, при наступному співвідношенні компонентів (мас. %): емульсол ЕТ-2 1,0…5,0 солі, наприклад натрієві, кислих алкілфофатів вторинних жирних0,5…5,0 спиртів фракції С10-С20 нітрит натрію 0,5…1,5 триполіфосфат натрію 0,5…1,5 протипінна присадка, наприклад поліметилсилоксанова рідина0,05…1,0 ПМС-200А бактерицидна присадка, 0,05…0,3 наприклад тимол вода решта. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак 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 4