Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1394
10
1
gregorian
2016
1
1
15
10
online
1
fulltext
fa
بهبود عملکرد فرآیند سنگزنی با تکنیک روانکاری کمینه- استفاده از جت هوای سرد فشرده ناشی از دستگاه خنککن هوای چرخشی
Improvement of grinding process performance by minimum quantity lubrication technique -using compressed cold air jet from vortex tube
مصرف سیالات ماشینکاری هزینههای زیادی به صنعت تحمیل میکند. این سیالات باعث آلودگی محیطزیست شده و برای سلامتی انسان زیان آورند. تکنیک ماشینکاری با روانکاری کمینه روش نوینی میباشد که بهمنظور کاهش مصرف سیالات خنککننده، افزایش کارایی سیال در ناحیه ماشینکاری و بهکارگیری سیالات بیخطر استفاده میشود. با این حال، این روش در سنگزنی با محدودیت خنککاری روبروست. هدف پروژه حاضر بررسی عمیقتر سازو کار انتقال حرارت در تکنیک روانکاری کمینه با شبیهسازی عددی دمای آن و بهبود توانایی خنککاری جت هوای آن با استفاده از دستگاه ساده و ارزانقیمت خنککن هوای چرخشی است. بدین منظور سامانهای برای اندازهگیری ضریب انتقال حرارت جابجایی شرایط مختلف محیط روانکاری کمینه طراحی و ساخته شد. نتایج آزمایشهای اندازهگیری ضریب انتقال حرارت جابجایی حاکی از سهم 95 درصدی هوای فشرده در انتقال حرارت بوده و ضمن اینکه در فرایند خنککاری، افزایش فشار هوا عامل موثرتری نسبت به کاهش دمای آن محسوب میشود. نتایج شبیهسازی عددی دما نشان میدهد با افزایش فشار، نرخ افزایش ضریب انتقال حرارت جابجایی کاهش مییابد؛ همچنین توانایی خنککاری دمایی دستگاه خنککن هوای چرخشی در توان حرارتی کم بروز پیدا میکند. در سنگزنی فولاد نرم، تکنیک روانکاری کمینه با هوای سرد باعث کاهش چشمگیر نیروی مماسی، ضریب اصطکاک در مقایسه با روشهای دیگر میشود ولی در مجموع، جز در حالت بهینه که بیشترین ضریب انتقال حرارت جابجایی را داراست، کیفیت سطح مطلوبی ارائه نمیدهد که به ضریب انتقال حرارت کم گازها در فشارهای پایین مربوط میشود.
Consumption of cutting fluids imposes high costs on industry. These cutting fluids contaminate the environment and are harmful to human health. Minimum quantity lubrication technique (MQL) is a new approach to reduction of cutting fluids consumption, improving efficiency of cutting fluid at machining zone and using harmless fluids. However, this technique faces cooling limitation in grinding. The purpose of this study is an accurate study of heat transfer mechanism in minimum quantity lubrication technique by its temperature numerical simulation and improving the cooling ability of its air jet by using a simple and inexpensive vortex tube. For this purpose, a system was designed and manufactured to measure the convection heat transfer coefficient of different conditions of MQL environments. The result of convection heat transfer tests shows 95% share of compressed air in heat transfer and also air pressure is a more important factor than temperature in cooling process. The result of temperature numerical simulation shows that by increasing pressure, the increasing rate of convection heat transfer coefficient decreases; also, the cooling ability temperature of the vortex tube at low thermal power is tangible. In grinding of soft steel, the minimum quantity lubrication technique with cold air (CAMQL) in comparison with other methods lead to significant reduction of tangential grinding force and friction coefficient, but in general, except in the case of optimum condition which has the highest heat transfer coefficient, surface finish is worse which relate to low heat transfer coefficient of gases at low pressures.
سنگزنی,روانکاری کمینه با هوای سرد,مکانیزم انتقال حرارت,نیروی سنگزنی,کیفیت سطح
Grinding,Minimum Quantity Lubrication with Cold Air,Heat transfer mechanism,Grinding force,surface quality
201
211
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-127&slc_lang=fa&sid=15
Abdolreza
Rahimi
عبدالرضا
رحیمی
100319475328460056686
100319475328460056686
Yes
دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشکده مهندسی مکانیک، گروه ساخت و تولید
Amir
Saberi
امیر
صابری
100319475328460056673
100319475328460056673
No
Amirkabir University
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
Hasan
Parsa
حسن
پارسا
100319475328460056672
100319475328460056672
No
Amirkabir University
دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشکده مهندسی مکانیک، گروه تبدیل انرژی
Morteza
Ashrafijou
مرتضی
اشرفی جو
100319475328460056671
100319475328460056671
No
دانشگاه صنعتی امیرکبیر