К.т.н.,
Лебединский К. В., Дементьев А.С.
ЗАО «ВКМ групп», ФГБОУ ВПО «Пензенский
государственный университет»
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА
ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ КАВИТАЦИЕЙ
Очистка и подготовка поверхности деталей или изделий для последующей
сборки или дальнейшей обработки является одной из наиболее важных операций
любого технологического процесса. [1-5]
Технологическое обеспечение качества очистки поверхностей деталей имеет
особое значение на всех стадиях изготовления, монтажа и эксплуатации деталей,
узлов и агрегатов. При производстве необходимо обеспечить требуемую чистоту
поверхности из-за повышенных требований к ее качеству,
так как подготовка поверхностей является определяющим фактором для достижения
качества покрытия. Невыполнение требований по чистоте поверхности и
несоблюдение технологических режимов очистки нередко приводит к появлению
дефектов, затруднению проведения контрольных операций, сборки, а также
выполнения ремонтных работ.
Обеспечить технологический процесс очистки можно за счет использования
эффектов кавитации [6-10]. При этом основным технологическим параметром будет
являться основное время.
Существующие методики расчета продолжительности очистки зачастую очень
сложны и не в полной мере отражают действительную картину процесса при влиянии
сопутствующих факторов физико-химического действия технологической среды.
Нами разработана аналитическая зависимость для определения основного
времени (to, с) гидродинамической кавитационной очистки
поверхности детали от загрязнения жидкостного характера в водных растворах с
учетом физико-химических параметров технологической среды:
.
где 
- работа адгезии загрязнения, Дж; N - мощность кавитации, Вт; 
– давление потока
жидкости на выходе из гидродинамического кавитационного устройства, Па; 
– ускорение свободного падения, м/с2; 
– глубина погружения
очищаемого изделия, м; 
–
плотность жидкости при температуре, кг/м3; 
– средний радиус
кавитационного пузырька, м; 
– эмпирический
коэффициент времени существования кавитационного пузырька; 
– площадь поверхности загрязнения, м2; 
– модуль сжатия жидкости (относительное изменение объема жидкости,
приходящееся на единицу изменения давления), Н/м2; 
– количество
воздействующих кавитационных пузырьков (количество
пузырьков, находящихся вблизи поверхности загрязнения); 
– производительность
гидродинамической кавитационной установки, м3/с; 
– эмпирический
коэффициент, учитывающий свойства жидкости.
Литература
1. ГОСТ Р 51752-2001. Чистота промышленная. Обеспечение и контроль при разработке, производстве и эксплуатации продукции. – Введен 2002-06-01. – М. : ИПК Издательство стандартов, 2001. – 3 с.
2. Иванов, Б. И. Очистка металлических поверхностей пожаробезопасными составами / Б. И. Иванов. – М. : Машиностроение, 1979. – 183 с., ил.
3. Козлов, Ю. С. Очистка изделий в машиностроении / Ю. С. Козлов и др. – М. : Машиностроение, 1982. – 264 с.
4. Смирнов, Н. С. Очистка поверхности стали / Н. С. Смирнов, М. Е. Простаков, Я. Н. Липкин. – М. : Металлургия, 1978. – 232 с.
5. Лебединский, К. В. Совершенствование технологии гидродинамической кавитационной очистки деталей от масляных загрязнений: дис. … канд. техн. наук. Пенз. гос. университет, Пенза, 2012.
6.
Brennen,
C. E. Cavitation and bubble dynamics / C. E. Brennen. – New York - Oxford :
Oxford university press, 1995. – 282 p.
7. Розенберг, Л. Д. Физика и техника мощного ультразвука. т. III Физические основы ультразвуковой технологии / Л. Д. Розенберг. – М. : Наука, 1970. – 686 с.
8. Флинн, Г. Физика акустической кавитации в жидкостях / Г. Флинн в книге Физическая акустика под ред. У. Мэзона. – М. : Мир, 1967. – Т. 1, Ч. Б. – С. 7-138.
9.
Franc,
J. P. Fundamentals of Cavitation / J. P. Franc, J. M. Michel // Springer, New York.
– 2004. – 300 p.
10.
Young,
F. R. Cavitation. London, U. K. : Imperial Collage Press, 1999. – 418 p.