3 / 13
Н.Н. Зубков, Ю.Л. Битюцкая
110
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2017. № 2
1. Определение структуры с оптимальной плотностью расположения
штырьков.
2. Определение структуры с оптимальной формой штырьков.
3. Уточнение угла встречи для оптимальной формы штырьков.
4. Определение влияния вертикальности структуры.
5. Определение влияния направления течения теплоносителя.
Образцы с требуемыми характеристиками получали путем перебора ре-
жимных параметров первого и второго проходов (глубины резания
t
1,2
, подачи
S
1,2
) и угла встречи θ при их изготовлении. В рамках одной серии испытаний все
образцы изготовлялись с одинаковым коэффициентом увеличения площади
поверхности, что позволило исключить этот параметр из рассмотрения.
Испытания проводились на дисках из меди М1 диаметром 40 мм толщиной
6…10 мм с развитой поверхностью штырькового типа, полученной методом ДР,
на одной из сторон образца. Параметры образцов и угол φ в плане инструмента,
которым были получены штырьки, приведены в табл. 1–4.
Для проведения сравнительных испытаний по оценке эффективности штырь-
ковых структур различных типов на стенде имитировалась работа системы водяно-
го охлаждения. Схема стенда представлена на рис. 2. Испытываемый образец уста-
навливался в отверстие корпуса рабочего участка
1
и ориентировался относительно
входного и выходного отверстий. Гладкая сторона образца прижималась к охла-
ждаемому элементу, в качестве которого использовали нагреватель
2
мощностью
100 Вт. Через структуру образца пропускался поток воды. Движение воды в системе
осуществлялось по незамкнутому контуру и обеспечивалось насосом
3
.
Рис. 2.
Схема испытательного стенда:
1
— рабочий участок;
2
— нагреватель;
3
— насос;
4
— бак с водой;
5
— мерная емкость;
6
— ртут-
ный термометр;
7
— термопара;
8
— потенциометр
Схема рабочего участка стенда приведена на рис. 3,
а
. Рабочий участок вы-
полняет функцию водоблока в СЖО с возможностью замены теплосъемной
пластины. Регулируемая пробка обеспечивает плотное прилегание ее торца к
вершинам штырьков различной высоты. Таким образом, во всех случаях зазор
для прохождения жидкости соответствовал высоте структуры конкретного об-
разца. На пробке вблизи входного и выходного отверстий выполнены пазы, ко-
торые служат для равномерного распределения потока по штырьковой поверх-
ности.