Рабочая жидкость для вибрационной абразивной обработки стальных деталей

 

1. РАБОЧАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ ВИБРАЦИОННОЙ АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ,включаклцая высокомолекулярное вещество и воду, отличающаяся тем, что, с целью повьппения срока ее службы, рабочая жидкость содержит в качестве высокомолекулярного вещества лигнин сульфатный и дополнительно содержит карбонат натрия при следующем соотношении компонентов, мае. %: Лигнин суль0 ,4-1,0 фатный 0,4-3,0 Карбонат натрия Остальное Вода до 100 2. Жидкость ПОП.1, отличающаяся тем, что она содержит лигнин сульфатный и карбонат натрия в соотношении 1:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩЕЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

0% (11) 3(1) В 24 В 31/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTGPGHGMY СВИД.:ТЕЛЬСТВУ

0,4-1,0

0,4-3,0

Остальное до 100 (21). 3629258/25-08 (22) 05.08.83 (46) 07.11.84. Бюл. Ф 41 (72) И.Н.Тороповская, Н.П.Ярошевич, А.Н.Тынный и P.Е.Теодорович (71) Львовский лесотехнический инс:титут (53) 621.9.048.6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 1000449, кл. С 09 К 3/14, 198 f (прототип). (54)(57) 1. РАБОЧАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ

ВИБРАЦИОННОЙ АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ

СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ, включающая высокомолекулярное вещество и воду, о т " л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения срока ее службы, рабочая жидкость содержит в качестве высокомолекулярного вещества лигнин сульфатный и дополнительно содержит карбонат натрия при следующем соотношении компонентов, мас. 7.:

Лигнин сульфатный

Карбонат натрия

Вода

2. Жидкость по п.1, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что она содержит лигнин сульфатный и карбонат натрия в соотношении 1:(1-3).

1122488

Q,4-1,0

0,4-3,0

Остальное до 100

Карбонат натрия

Вода

Причем лигнин сульфатный и карбонат натрия содержатся в соотношений

1: (1-3) .

Сущность изобретения состоит в следующем.

Лигнин сульфатный является побочным продуктом сульфатной варки целлюлозы и представляет собой высокомолекулярный продукт (М*5000 и выше) макромолекулой разветвленной

Изобретение относится к вибрационной обработке деталей машин и может быть применено во всех областях машиностроения и приборостроения, где необходимо вибрационное шлифование и полирование стальных деталей.

Известна рабочая жидкость для вибрационной абразивной обработки стальных деталей, включающая высокомолекулярное вещество и воду. При этом в качестве высокомолекулярного вещества использованы поливиниловый спирт и моноэтаноламиновые соли синтетических жирных кислот фракции

С -С, которые интенсифицируют процесс, обеспечивают высокое качество поверхности и антикоррозг «иную защиту деталей 1).

Однако раствор поливинилового спирта имеет повышенную вязкость, в связи с чем затрудняется отстой продуктов износа абразивных гранул, раствор быстро насыщается продуктами износа и теряет эксплуатационные свойства. Срок работоспособности жидкости недостаточен, а очистка является сложной проблемой.

Кроме того, поливиниловый спирт склонен к расслоению и седиментации, является биологически неустойчивым, что делает невозможным сколько-нибудь длительную эксплуатацию или хранение растворов.

Цель изобретения — повышение срока службы рабочей жидкости.

Для достижения указанной цели ра- . бочая жидкость, включающая высокомолекулярное вещество и воду, в качестве высокомолекулярного вещества содержит лигнин сульфатный и дополнительно содержит карбонат натрия при следующем соотношении компонентов, мас. :

Лигнин сульфатный трехмерной структуры. Особенностью . -макромолекул лигнина сульфатной варки является увеличенное количество фенольных гидроксильных групп, что сообщает раствору значительную защитную антикоррозийную способность, а также увеличение числа двойных связей и появление органически связанной серы, что снижает энергию

10 активации деструкции макромолекул с образованием свободных радикалов.

Имея высокую активность, радикалы адсорбируются на поверхности металла в процессе вибрационной обработ15 ки и приводят к интенсификации обработки и ухудшению качества поверхностного слоя. Их действие не уступает действию известного высокомолекулярного вещества — поливинило20 вого спирта.

Отличительной особенностью лигнина сульфатного по сравнению с указанным полимером является легкость приготовления его раствора.

25 Для приготовления водного раствора поливинилового спирта требуето ся нагревание до 80-100 С, предлагаемая рабочая жидкость на основе лигнина сульфатного приготовляет30 ся разбавлением компонентов водой при обычной температуре.

Другой отличительной особенностью лигнина сульфатного является низкая вязкость его растворов, близкая

35 вязкости воды.

Кинематическая вязкость полимеров, с Ст, при 20 С составляет:

Дистиллированная вода

1%-ный поливиниловый спирт

1 -ный лигнин сульфатный +1 -ный карбонат натрия

1, 13

2,18

1,21

Низкая вязкость рабочей жидкости способствует меньшему демпфированию ударов, лучшему вымыванию продуктов износа из зоны обработки, быстрому осаждению щпама в системе очистки и, таким образом, увеличивает срок службы жидкости, а также облегчает ее очистку от шлама.

55 Важным свойством рабочей жидкости на основе лигнина сульфатного является высокая седиментационная и биологическая устойчивость.

1122488

Таблица 1

Содержание, мас. Х, по примеру

Ингредиенты

04 07 07 07 10 11

0,3

Лигнин сульфатный

Карбонат натрия

Вода

0s4 Ов4 . Оэб Ов7 1 ° 4 3 0 3s5

99,3 99,2 98 ° 7 98,6 97,9 96,0 95,4

К числу достоинств лигнина сульфатного следует также отнести его нетоксичность.

Технология приготовления рабочей жидкости состоит в следующем. 5

Лигнин сульфатный представляет со-. бой порошкообразный мелкодисперсный продукт коричневого цвета без запаха, нерастворимый в воде, но хорошо растворийый в щелочи. Поэтому для приготовления раствора порошок лигнина смешивают с порошком карбоната натрия в расчетном соотношении и полученную смесь разбавляют водой.

По указанной технологии в качестве примеров предлагаемой рабочей . жидкости готовят составы, указанные в табл. 1. Для сопоставления готовят также известную рабочую жидкость оптимального состава. 20

Рабочие жидкости испытывают в вибрационной машине МВС-25 объемом

25 л при обработке стальных деталей цилиндрической формы 6=18 мм и длиной 10 мм в абразивных гранулах

ПТ-15 при амплитуде 2,5 мм, частоте

24 Гц в течение 1 ч.

Рабочая жидкость непрерывно циркулирует проходя через бак — отстойник, откуда насосом подается в контей- З0 нер вибромашины.

Качество обработки оценивают по съему металла и блеску поверхности, относительный съем металла определяют весовым методом по формуле З5

P — P о

d Ð вЂ” — — — — 100"

/о у о где Р, P — - вес деталей до и после обработки.

Блеск поверхности деталей определяют (в процентах) к эталону с помощью блескомера ФБ-2.

Срок службы рабочей жидкости оценивают числом часов непрерывной работы рабочей жидкости до начала ухудшения -качества обработки (уменьшения съема металла н блеска поверхности деталей).

Антикоррозионную защитную способность рабочей жидкости оценивают по рекомендуемой для этой цели методике ГОСТ 6243-75, определяя ее временем (в часах) до появления следов коррозии на чугунной стружке, смоченной исследуемой жидкостью.

Результаты испытаний рабочих жидкостей представлены в табл. 2.

Как показывают данные табл. 2, испытанные составы предлагаемой рабочей жидкости не уступают по производительности обработки и качеству поверхности оптимальному известному составу.

По защитной антикоррозионной способности они приближаются к известной жидкости. В то же время срок службы предлагаемой рабочей жидкости превосходит известные в 2,53 раза.

Характерно, что полученные свойства предлагаемой рабочей жидкости ухудшаются при несоблюдении соотношения лигнина и карбоната натрия 1:

1:(1-3). При недостаточной концентрации карбоната натрия лигкин сульфатный неполностью переводится в раствоп, что снижает эксплуатационI ные свойства жидкости. При избыточ- ной концентрации карбоната натрия и лигнина вязкость жидкости возрастает,что ухудшает ее эксплуатационные свойства, срок работоспособности и нецелесообразно по технологическим и экономическим соображениям.

1122488

Т а б л и ц а

Испытуемая рабочая жидкость

Относительный съем, Й

Блеск,Ж к эталоЗащитная способность, ч

Срок службы, ч

Известная (0nтималЬньм состав)

Предлагаемая

Of 031

102

О, 028

0,032

0,026

0,032

0,032

0 033

0,030

t4

15

12

95

14

13

Заказ 8075/13 Тираж 736 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

113035,Москва, 3-35, Раушская наб.,д.4/$

Филиал ППП "Патент", r.ужгород,ул.Проектная,4

Составитель А.Букатов

Редактор Н.Бобкова Техред М.Надь Корректор Г.Решеиние