Инверсия технологических понятий: “инструмент”–“заготовка” при ультраструйной обработке материалов и жидкостей - page 6

если
K
УСО
1
, т.е. материал мишени практически не разрушает-
ся, — на предельный случай УСО жидкостей при их ультраструйной
активации. Это схематично показано на рис. 3.
Промежуточное значение
K
УСО
соответствует достаточно интен-
сивному процессу разрушения материала мишени, т.е. образованию
суспензии. Эта суспензия состоит из жидкофазной матрицы (обрабо-
танной УСО ГТС) и мелкодисперсных частиц твердой фазы — продук-
тов гидроэрозии мишени. Данное обстоятельство иллюстрирует еще
одно перспективное применение УСО в качестве специфической тех-
нологии получения микро- и наносуспензий из различных материалов.
Подчеркнем еще раз методологическое отличие УСО жидкостей
от традиционной УСО материалов резанием, согласно предлагаемому
критериальному подходу. Всоотношении (1) в числителе должен на-
ходиться параметр, масс-энергетически характеризующий количество
обработанной жидкости, а в знаменателе — значение удельной гидро-
эрозии материала мишени (инструмента). Тогда, в результате инверсии
технологических понятий “обрабатываемый материал”–“инструмент”
(рис. 3) для УСО жидкостей
K
м
будет иметь вид
K
ж
УСО
=
πR
2
c
v
c
ρ
ж
˙
v
м
ρ
м
,
(4)
где
˙
v
м
— удельное значение гидроэрозии мишени при УСО жидкостей,
мм
3
/с;
ρ
м
— плотность мишени. Вэтом смысле, согласно сравнению
зависимостей (3) и (4), исследуемая УСО жидкостей подобна традици-
онной МО, в частности лезвийному резанию (см. рис. 2). Проведенную
критериальную оценку можно расширить и детализировать, например
путем рассмотрения
K
МО
для труднообрабатываемых резанием мате-
риалов и аналогичных им гидроэрозионно стойких материалов мише-
ни (инструмента) — керамик, СТМ, алмазоподобных композиций и т.д.
Энергетически латентная составляющая в уравнении (4) присут-
ствует в виде удельного импульса струи (
v
c
ρ
ж
). Она может быть лег-
ко конкретизирована путем анализа чисто энергетических критериев,
связывающих различные виды энергий: кинетическую, энергию вновь
образованных поверхностей, общую работу (энергию) формообразо-
вания и т.д. Однако с методической точки зрения анализ таких кри-
териев дает аналогичные результаты. Поэтому для более детального
анализа физико-энергетического подобия УСО жидкостей другим тех-
нологиям необходимо учитывать конкретное содержание процессов
структуро- и формообразования, в частности механизмы трансфор-
мации энергии путем генерации колебательных и волновых процес-
сов, в первую очередь волн упругой деформации, т.е. акустического
излучения и/или акустической эмиссии (АЭ). Справедливость данно-
го положения была подтверждена результатами исследования физико-
технологического подобия различных операций методом экспертного
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2009. № 2 77
1,2,3,4,5 7,8,9,10,11,12
Powered by FlippingBook