|
Реферат: Аккумуляторные батареи (Технология)
АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ
Устройство аккумуляторной батареи и принцип ее действия
Аккумуляторная батарея на автомобиле служит для питания электрическим
током стартера при запуске двигателя, а также для всех других приборов
электрооборудования, когда генератор не работает или не может еще отдавать
энергию в цепь.
Если мощность , потребляемая включенными потребителями ,
превышает мощность , развиваемую генератором, аккумуляторная батарея,
разряжаясь , обеспечивает питание потребителей одновременно с работающим
генератором.
Свинцово- кислотная аккумуляторная батарея является вторичным
химическим источником постоянного тока. Прежде чем она будет отдавать
электрическую энергию, ее необходимо зарядить – сообщить ей определенное
количество электрической энергии. На автомобилях применяют стартерные
аккумуляторные батареи, конструкция которых позволяет разряжать их токами,
в 3-5 раз превышающими их номинальную емкость.
Стартерные аккумуляторные батареи , выпускаемые нашей
промышленностью, классифицируют по номинальному напряжению (6 и 12 В); по
конструкции- в моноблоке с крышками и перемычками над крышками и в
моноблоке с общей крышкой и перемычками под крышкой; батареи
необслуживаемые – залитые электролитом и полностью заряженные или
сухозаряженные.
Согласно ГОСТ 959.0- 84, все свинцовые стартерные аккумуляторные
батареи имеют условное наименование. Например, на автомобиле ЗИЛ-130
установлена батарея 6СТ-90. Первая цифра обозначает количество
последовательно соединенных аккумуляторов в батареи. Напряжение каждого
аккумулятора 2 В, поэтому номинальное напряжение батареи 12 В. Буквы СТ
определяют назначение батареи – стартерная.
Число после букв указывает на емкость батареи в ампер-часах в
20-часовом режиме разряда. Буквы после цифр, обозначающих емкость ,
обозначают исполнение батареи : А- с общей крышкой , Н- несухозаряженная ,
З- необслуживаемая, залитая электролитом и полностью заряженная. После
условного обозначения батареи указывают обозначение стандарта или
технических условий на батарею конкретного типа. На батарее там же могут
быть указаны номинальная емкость в ампер- часах (А.ч) в 20-часовом режиме и
разрядный ток батареи (А) при температуре – 18 С.
Аккумуляторная батарея имеет полипропеленовый полупрозрачный корпус 1
(рис.)
Разделенный перегородками на шесть отсеков , представляющих собой отдельные
аккумуляторы. Сверху аккумуляторы закрыты общей полипропеленовой крышкой
2, приваренной к корпусу ультразвуковой сваркой. В крышке имеются
отверстия для заливки электролита в каждый аккумулятор и для прохода
двух полюсных выводов батареи : плюсового и минусового.
Каждый аккумулятор состоит из двух полублоков чередующихся
пластин: положительных 9 и отрицательных 10. Пластины одинаковой полярности
приварены к межэлементным соединениям 4, которые служат для крепления
пластин и выводов тока и соединяют аккумуляторы батареи между собой .
Решетки пластин отлиты из сплава свинца с добавлением кальция и сурьмы,
что замедляет процесс разложения электролита и саморазряд аккумуляторов.
Для увеличения емкости в решетку пластин впрессовывают активную
массу , приготовленную на водном растворе серной кислоты из окислов
свинца – свинцового сурика (Р О ) и свинцового глета ( Р О)- для
положительных пластин и свинцового порошка- для отрицательных пластин .
Одноименные пластины соединяются в полублоки , заканчивающиеся выводными
полюсными штырями. Полублоки с положительными и отрицательными
пластинами собирают в блок таким образом, что положительные пластины
располагаются между отрицательными, поэтому последних на одну больше. Это
позволяет лучше использовать двустороннюю активную массу крайних
положительных пластин и предохраняет из от коробнения и разрушения.
Положительные пластины аккумулятора помещаются в сепараторы ,
изготовленные в виде конвертов из тонкого пластикового микропористого
материала. Это исключает их короткое замыкание отрицательными пластинами
, а малая толщина и большая пористость облегчают прохождение через них
электролита , снижают внутреннее сопротивление и обеспечивают получение
разрядного тока большой силы. Кроме того это исключает короткое замыкание
пластин выпадающей активной массой, позволяет устанавливать блоки пластин
непосредственно на днище бака без ребер и значительно увеличить объем
электролита над пластинами и тем самым увеличить срок доливки
дистилированной воды при эксплуатации автомобиля. Для облегчения проверки
уровня электролита в каждом аккумуляторе у заливных отверстий снизу имеются
трубчатые индикаторы (тубусы) 7. Нижний срез индикатора находится на
требуемой высоте от уровня пластин. При нормальном уровне поверхность
электролита образует четко видимый через наливное отверстие меникс (
элипс). Кроме того , на полупрозрачном пластмассовом корпусе
аккумуляторной батареи могут быть метки « MIN» и «MАХ» между которыми
должен находиться уровень электролита .
Полублоки положительных 9 и отрицательных 10 пластин отдельных
аккумуляторов соединены между собой межэлементными соединениями ,
проходящими через пластмассовые перегородки , и соединяются
соответственно с положительными 3 и отрицательными 5 выводами батареи.
Выводы большинства отечественных и импортных аккумуляторных батарей
имеют конусную форму, обеспечивающую сохранение надежного контакта с
клеммами проводов при износе их в процессе эксплуатации и имеют
стандартные размеры. Причем положительный вывод батареи по диаметру
больше отрицательного, что исключает возможность нарушения полярности
при установке батареи на автомобиль.
На верхней поверхности батареи расположены отверстия для заливки
электролита в каждый аккумулятор батареи, закрываемые пробками 6. Пробки
имеют вентиляционные отверстия для вывода газов , образующихся в процессе
работы батареи . У новых незалитых батарей вентиляционные отверстия
закрыты специальными герметизирующими приливами, которые при заливке в
батарею электролита удаляются (срезаются) . Электролит, заливаемый в
аккумуляторную батарею , представляет собой раствор химически чистой
аккумуляторной кислоты с дистилированной водой . Для предотвращения
замерзания электролита при эксплуатации аккумуляторной батареи в зимних
условиях плотность регламентируется в зависимости от климатических
условий эксплуатации (см табл)
Плотность электролита при эксплуатации в различных климатических районах
|Климатические районы (средне-|Время года |Плотность электролита , |
|месячная температура воздуха| |приведенная к 25 С |
|в январе) | |г/см3 |
| | |Заливаемого|После |
| | |в батарею |полного |
| | | |раряда |
|Очень холодный (-50-30 С) |Зима |1,28 |1,30 |
| |лето |1,24 |1,26 |
|Холодный (-20 –15 С) |Круглый год |1,26 |1,28 |
|Умеренный (-15 –8 С) |То же |1,26 |1,28 |
|Жаркий сухой (-15 +4 С) | |1,22 |1,24 |
|Теплый влажный ( 0 =4 С) | |1,21 |1,23 |
Технические характеристики и свойства аккумуляторной батареи
Важнейшей технической характеристикой аккумуляторной батареи
является ее емкость , которая характеризует способность батареи отдавать
электроэнергию.
Номинальная емкость (С ) аккумуляторной батареи – это количество
электричества в ампер-часах ( А.ч), которое способно отдать полностью
заряженная батарея при непрерывном 20-часовом разряде с постоянной
силой тока в амперах (А), численно равной 0,05 С при температуре 25 С до
напряжения на выводах батареи U = 10,5 В.
Емкость аккумуляторной батареи определяется как ее конструктивными
параметрами (пористостью материала электродов , их толщиной и качества
пористостью материала сепараторов и т.д.), так и эксплуатационными
факторами : плотностью заливаемого в батарею электролита, его температурой
, степенью заряженности батареи и режимом ее разряда.
При повышении плотности электролита емкость батареи повышается до
определенных пределов. Однако при чрезмерном увеличении плотности
ускоряются корразионные процессы на электродах , их разрушение, и
соответственно , снижается срок службы батареи. При чрезмерной малой
плотности электролита снижается емкость батареи , а при низкой
температуре окружающего воздуха зимой электролит может замерзнуть , и
батарея выйдет из строя. Поэтому оптимальная плотность электролита
устанавливается исходя из условий эксплуатации . При заряде батареи
плотность электролита падает, поэтому по плотности электролита определяют
состояние батареи и степень ее разряженности.
Температура электролита определяется температурой окружающего воздуха
и она несколько возрастает при заряде и разряде батареи. С понижением
температуры емкость батареи уменьшается , в связи с повышением
электрического сопротивления электролита и замедлением химических реакций
. При уменьшении температуры электролита на 1 С емкость батареи снижается
примерно на 1%. Таким образом , если номинальная емкость аккумуляторной
батареи равна , например, 60 А.ч. при 25 С, то при снижении температуры
окружающего воздуха и, соответственно, электролита до минус 25 С она станет
на 50% или вдвое меньше и составит всего 30 А.ч.
Степень заряженности аккумуляторной батареи влияет на плотность
электролита . При заряде батареи плотность электролита повышается и
увеличивается емкость батареи, достигая максимальных значений при полном
ее заряде .
Режим разряда батареи характеризуется силой разрядного тока и его
прерывностью. Чем больше разрядный ток , тем меньше емкость аккумуляторной
батареи. Например , если емкость батареи 6СТ-55 А при разряде ее током
2,75 А при температуре электролита 25 с составляет С= 55А.ч.( номинальная
емкость), то при разряде током 250 А (4,6 С ) емкость снижается более
чем в два раза и составляет 22 А .ч.( примерно 40% от С ). Емкость,
отдаваемая аккумуляторной батареи при прерывистых разрядах , значительно
превышает емкость при непрерывном разряде , что особенно важно учитывать
при стартерном режиме разряда , когда величина разрядного тока очень
высока (примерно 2-5 С ).
К важнейшим техническим характеристикам аккумуляторной батареи
относится также электродвижущая сила (ЭДС) батареи и ее напряжение.
ЭДС батареи- это разность потенциалов на ее полюсных выводах без
нагрузки ( при разомкнутой внешней цепи). Данная характеристика
взаимосвязана со степенью заряженности батареи и по ее величине так же ,
как и по плотности электролита , можно оценивать состояние батареи и
необходимость ее заряда.
Напряжение батареи - это разность потенциалов на ее полюсных
выводах в процессе заряда или разряда ( при наличии тока во внешней цепи)
. Данная характеристика используется при оценке пусковых качеств батареи .
Для оценки пусковых качеств аккумуляторной батареи применяют следующие
основные характеристики стартерного разряда , измеряемое при температуре
электролита 18 С: сила разрядного тока в А , напряжение в начале разряда в
В ( измеряется на батареях с пластмассовым корпусом на 30-й секунде
стартерного разряда), время разряда в минутах ( измеряется при разряде
тока, численно равном 3 С до снижения напряжения батареи до 6 В).
Саморазряд аккумуляторной батареи- является чрезвычайно важным ее
свойством , которое необходимо учитывать для правильной эксплуатации
батареи и продления срока ее службы . Саморазрядом называют
самопроизвольное снижение емкости аккумуляторной батареи при отключенных
от нее потребителях, т. е. при бездействии. Обычно саморазряд батареи не
превышает 1% в сутки , такой саморазряд называют естественным. При более
высоком ( более 1% в сутки) значении саморазряда, он считается ускоренным
и это свидетельствует о неисправности батареи. На скорость саморазряда
батареи оказывает влияние плотность и температура электролита ,
отсутствие примесей в электролите и доливаемой в него воде,
загрязненность аккумуляторной батареи снаружи , а также срок ее
эксплуатации. Скорость саморазряда батареи при повышении плотности
электролита и ее температуры увеличивается , причем особенно интенсивно
с увеличением срока ее службы. При отрицательных температурах саморазряд
аккумуляторных батарей резко уменьшается поэтому хранить их лучше при
низких ( до –30 С) температурах в заряженном состоянии.
Работа аккумуляторных батарей
При прохождении тока через пластины и электролит (заряд) в
аккумуляторе происходит процесс преобразования электрической энергии в
химическую , что выражается в образовании налета активной массы на
поверхности пластин. На положительной пластине образуется перекись свинца
коричневого цвета , а на отрицательной – губчатый свинец серого цвета. При
этом плотность электролита значительно увеличивается – аккумулятор
зарядился . напряжение заряженного аккумулятора составляет 2 В.
При включении в цепь аккумулятора какого- либо потребителя (
лампы) происходит обратный процесс превращения химической энергии в
электрическую, и аккумулятор постепенно разряжается. При этом активная
масса на той и другой пластинах превращается в серно- кислый свинец
(см. рис.), а плотность электролита уменьшается .После полного разряда
аккумулятор снова заряжается и работоспособность его восстанавливается.
Плотность зависит от температуры электролита , уменьшаясь,
примерно, на 0,1 г/см3 при повышении температуры на 15 С. при расчетах
плотность обычно приводят к температуре +15 С. Для предотвращения
замерзания электролита при эксплуатации аккумуляторов в зимних условиях
плотность регламентируется в зависимости от климатических условий в
соответствии с данными таблицы
|Климатические районы |Время года |Плотность электролита . |
| | |приведенная к 15 С г/см3|
| | | |
| | |Заливаемого в|После |
| | |аккумулятор |зарядки |
|Районы с резкоконтинентальным |Зима |1.29 |1,31 |
|климатом , с температурой зимой |лето |1.25 |1.27 |
|ниже 40 С | | | |
|Северные районы с температурой |Круглый год |1,27 |1,29 |
|зимой до минус 40 С | | | |
|Центральные районы с температурой|То же |1, 25 |1,27 |
|зимой до минус 30 С | | | |
|Южные районы |То же |1,23 |1,25 |
Свинцово- кислотная стартерная аккумуляторная батарея- она состоит
из следующих основных частей:
Отрицательных электродов 4 , собранных в полублок 7, положительных
электродов 3 , собранных в полублок 5, сепараторов 2, бареток 6,
связывающих в полублок параллельно включенные электроды одного знака
(плюс или минус), выводных штырей –борнов 9, аккумуляторного бака 10 с
общей крышкой 11 и заливными пробками 12.
Отрицательные и положительные электроды 8 состоят из решетки 1,
отлитой из свинцово- сурьмянистого сплава с содержанием сурьмы от 4 до
5%. Сурьма увеличивает решетки против коррозии, повышает ее твердость и
улучшает текучесть сплава при отливе решеток.
В настоящее время выпускают так называемые необслуживаемые
аккумуляторные батареи , которые отличаются от обычных меньшим содержанием
сурьмы (1,5- 2,0%) в решетках электродов. Наличие сурьмы в решетках
положительных электродов приводит в процессе эксплуатации батареи к
переносу части сурьмы на поверхность активной массы отрицательных
электродов и в электролит , что сказывается на повышении потенциала
отрицательного электрода и понижения ЭДС батареи в процессе ее срока службы
При постоянном напряжении генератора понижение ЭДС батареи приводит
к повышению зарядного тока, обильному газовыделению и повышению расхода
воды.
В необслуживаемых батареях за счет меньшего содержания сурьмы в
решетках электродов эти явления протекают более слабо, что значительно
увеличивает сроки доливки воды (не чаще одного раза в год).
Решетка выполняет роль каркаса , на котором закреплен активный
материал пластины. Вместе с тем решетка обеспечивает равномерный отвод и
подвод тока к активному материалу при разряде и заряде аккумулятора.
Активный материал приготавливается в виде пасты и вмазывается в решетку.
Благодаря пористости материала активная площадь пластины увеличивается в
600-800 раз по сравнению с ее действительной площадью. Активным материалом
отрицательных электродов является губчатый свинец Рb, имеющий серый цвет.
Активным материалом положительных электродов является диоксид свинца РbO2
темно- коричневого цвета.
Для предохранения отрицательных и положительных электродов от
соприкосновения (короткого замыкания) их разделяют прокладками-
сепараторами. Сепаратор на стороне обращенной к положительному электроду,
имеет ребра. Это обеспечивает доступ к положительному электроду большего
количества кислоты, необходимого для нормального протекания химических
реакций. Сепараторы в необслуживаемых батареях делают в виде конверта ,
куда вставляется положительный электрод , в этом случае в баке отсутствуют
опорные ребра и электроды опираются на дно сосуда что дает возможность
увеличить уровень электролита до 50 мм.
Для приведения в действие аккумуляторную батарею заливают
электролитом , представляющим собой раствор кислоты Н2SO4 в
дистилированной воде Н2О.
Для приготовления электролита применяют особый сорт технической
серной кислоты , согласно ГОСТ 667-73, плотностью 1,83 г/см 3 и воды по
ГОСТ 6709-72 . Содержание примесей в дистилированной воде , идущей на
приготовление электролита , не должно превышать значений , указанных в ГОСТ
6709-72. Плотность электролита у полностью заряженного аккумулятора,
приведенная к 25 С, должна составлять 1,22- 1,30 г/см3 в зависимости от
температурных условий эксплуатации автомобиля. При полном разряде
аккумулятора плотность снижается на 0,15 – 0,16 г/см 3 от исходной.
Аккумуляторный бак имеет вид общего сосуда (моноблока),
разделенного на отдельные ячейки перегородками. На дне каждой ячейки
имеются ребра , на которые опираются положительные и отрицательные
электроды. Баки изготавливают из эбонита, пластмассы и полипропелена.
Выпадающий при работе аккумулятора шлак скапливается в пространстве
между ребрами бака, не замыкая электродов.
Для соединения аккумуляторов в батарею блоки электродов помещают
в ячейки моноблока таким образом, чтобы отрицательный штырь баретки
одного блока находился у положительного штыря баретки соседнего блока
электродов.
Электроды, опущенные в раствор серной кислоты в воде, приобретают
определенный электрический потенциал по отношению к этому раствору и
становятся, таким образом, положительными и отрицательными электродами. Так
как значение электрического потенциала различно для плюсового и
минусового электродов, через последний потечет электрический ток при их
соединение проводником. При разряде аккумулятора ток в электролите
протекает от отрицательного электрода к положительному . На отрицательном
электроде происходит образование сернокислого свинца в результате
соединения губчатого свинца электрода с кислотным остатком из
электролита. На положительном электроде под действием разрядного тока
активный материал превращается иакже в сернокислый свинец ,
поглощая из электролита кислотный остаток и отдавая в электролит
кислород. Кислород положительного электрода , соединяясь с водородом,
оставшимся в электролите в результате распада серной кислоты , образует
воду.
При разряде аккумулятора количество серной кислоты в электролите
уменьшается и плотность электролита снижается. При заряде аккумулятора
реакции проходят в обратном порядке. В этом случае ток от постороннего
источника пойдет от положительного электрода к отрицательному. Реакции,
проходящие при разряде и заряде аккумулятора можно изобразить следующей
химической формулой:
При заряде аккумулятора количество серной кислоты в электролите
увеличивается и плотность электролита повышается. Свойство электролита
изменять свою плотность при разряде и заряде аккумулятора используется в
эксплуатации для определения степени заряженности аккумуляторной
батареи.
Электрические параметры и характеристик свинцовой аккумуляторной батареи
Электродвижущая сила (ЭДС) аккумулятора является алгебраической
разностью электродных потенциалов (см.рис)
И измеряется как напряжение разомкнутой цепи аккумулятора. Замер
потенциала положительного и отрицательного электродов производят по
отношению к электролиту с помощью кадмиевого электрода.
ЭДС аккумулятора зависит от плотности и очень незначительно от
температуры электролита. С повышением плотности и температуры электролита
ЭДС повышается. При температуре 18 С и плотности d=1,28 г/см 3 аккумулятор
обладает ЭДС, равной 1,12 В. Зависимость ЭДС от плотности электролита
при изменении ее от 1,05 г/см3 выражается формулой Е= 0,84 + d , где Е-
ЭДС аккумулятора , В; d- плотность электролита при температуре 15 С
,г/см3.
По ЭДС нельзя точно судить о степени разряженности аккумулятора.
ЭДС разряженного аккумулятора с большей плотностью электролита будет
выше, чем ЭДС заряженного аккумулятора , но имеющего меньшую плотность
электролита .
Внутреннее сопротивление аккумулятора представляет собой сумму
сопротивлений выводных зажимов, межэлементных соединений , электродов,
электролита, сепараторов и сопротивления , возникающего в местах
соприкосновения электродов с электролитом. Чем больше емкость аккумулятора
(число электродов), тем меньше его внутреннее сопротивление. С понижением
температуры и по мере разряда аккумулятора его внутреннее сопротивление
растет. Чем выше номинальное напряжение аккумуляторной батареи , тем
больше ее внутреннее сопротивление.
Напряжение аккумулятора отличается от его ЭДС на величину падения
напряжения во внутренней цепи аккумулятора . Изменение напряжения
аккумуляторной батареи при ее заряде и разряде показано на рисунке.
При заряде батареи от автомобильного генератора, напряжение которого
постоянно , зарядный ток к концу заряда снижается, что и служит признаком
заряженности аккумуляторной батареи.
Напряжение аккумуляторной батареи при ее разряде стартерным током
зависит от силы разрядного тока и температуры батареи .
На следующем рисунке показаны вольт-амперные характеристики
аккумуляторной батареи 6СТ-90 при различной температуре электролита . если
разрядный ток будет постоянным , то напряжение батареи при разряде будет
тем меньше , чем ниже ее температура .Для сохранения постоянства
напряжения при разряде необходимо с понижением температуры батареи
снижать силу разрядного тока.
Емкостью аккумулятора называют количество электричества, которое
аккумулятор отдает при разряде до наименьшего допустимого напряжения. Чем
больше сила разрядного тока , тем ниже напряжение, до которого может
разряжаться аккумулятор, например, при определении номинальной емкости
аккумуляторной батареи разряд ведется током до напряжения 10,5 В,
температура электролита должна быть в интервале от 18 С до 27 С, а время
разряда 20 ч. Конец срока службы батареи , согласно ГОСТ 959.0-84 ,
наступает, когда ее емкость составляет 40% от С .
Емкость батареи в стартерных режимах определяется при температуре
25 С и разрядом токе 3С . В этом случае время разряда до напряжения 6 В
(1 В на аккумулятор) должно быть не менее 3 мин.
К электрическим характеристикам также относится резервная емкость
– время разряда (мин) током (25 +0,25) до напряжения 10,5 В на батарею
( 1,75 В на аккумулятор) при температуре ( 27+ 5)С. Эта емкость,
выраженная для удобства использования в минутах, позволяет знать время
, в течении которого автомобиль может продолжать движение , если отказал
генератор , а суммарный ток потребителей при этом равен 25 А. Для батарей
емкостью от 26 до 75 А.ч. резервная емкость может быть подсчитана по
формуле , а для батарей емкостью
Резервная емкость составляет (1,7-1,8)С .
Если разряд происходит при постоянной силе тока , то емкость
аккумуляторной батареи определяется по формуле С=It, где I-ток разряда,А;
t-время разряда,ч .
Емкость аккумуляторной батареи зависит от ее конструкции, числа
электродов, их толщины, материала сепаратора , пористости активного
материала конструкции решетки электродов и других факторов. В
эксплуатации емкость батареи зависит от силы разрядного тока, температуры,
режима разряда, степени заряженности и изношенности аккумуляторной батареи
. При увеличении разрядного тока и степени напряженности , а также с
понижением температуры емкость аккумуляторной батареи уменьшается. При
низких температурах падение емкости аккумуляторной батареи с повышением
разрядных токов происходит особенно интенсивно.
Неисправности
Срок службы аккумуляторной батареи при правильной их эксплуатации и
своевременном уходе за ними составляет 4 года или 75 тыс.км. пробега
автомобиля . Однако эти сроки могут значительно сокращаться при нарушении
правил эксплуатации и хранения батарей. Особенно сильно на техническом
состоянии аккумуляторных батарей сказываются загрязнение электролита,
работа и хранение при повышенной температуре электролита и низком его
уровне, нарушение режимов заряда, заливка электролита повышенной
плотности(это особенно часто бывает , если вместо дистилированной воды для
доводки уровня добавляют в аккумуляторы электролит). Перечисленные
причины вызывают такие наиболее часто наблюдающиеся неисправности, как
коррозия решета положительных пластин, повышенный саморазряд, короткое
замыкание разноименных пластин и сульфатация пластин. Кроме того, в
процессе эксплуатации батарей происходят окисление полюсных штырей и
наконечников, а также растрескивание мастики и появление трещин в баке и
крышках , вызывающих подтекание электролита.
А. Саморазряд аккумуляторной батареи при ее эксплуатации и хранени
возникает в следствии образования в активной массе пластин местных
токов. Местные токи появляются за счет возникновения электродвижущей силы
между окислами активной массы и решеткой пластин. Кроме того, при
длительном хранении электролита в аккумуляторе отстаивается и плотность
электролита в нижних слоях становится больше , чем в верхних. Это приводит
к появлению разности потенциалов и возникновению уравнительных токов на
поверхности пластин. Нормальный саморазряд исправной батареи составляет
1-2% в сутки.
Б. Причинами повышенного саморазряда могут быть: загрязнение
поверхности батарей , применение для доливки обычной (не дистилированной)
воды , содержащей щелочи или соли , попадение внутрь аккумуляторов
металлических частиц и других веществ, способствующих образованию
гальванических пар.
В. для устранения неисправности следует протереть поверхность
батареи или заменить электролит, промыв внутреннюю поверхность бака.
Признаками короткого замыкания внутри аккумулятора являются кипение
электролита и резкое падение напряжения; чаще оно вызывается осыпанием
активной массы и разрушением сепараторов. В этом и другом случаях
аккумуляторную батарею разбирают и устраняют неисправности, заменяя
неисправные элементы.
А. Признаком сульфатации пластин является то, что при заряде
батареи быстро повышаются напряжение и температура электролита и происходит
бурное газовыделение (кипение), а плотность электролита незначительна.
При последующем разряде и особенно при включении стартера батарея быстро
разряжается из-за малой емкости. Основные причины, вызывающие сульфатацию:
разряд батареи ниже 1,7В на один аккумулятор, оголение пластин в следствии
понижения уровня электролита, длительное хранение батареи без подзарядки
( особенно разряженной ) , большая плотность электролита ,
продолжительное пользование стартером при пуске.
Б. Сульфатация пластин заключается в том, что на пластинвх
образуется крупнокристаллический сернокислый свинец в виде белого налета.
При этом увеличивается сопротивление аккумуляторов . Крупные кристаллы
сульфата свинца закрывают поры активной массы, препятствуя проникновению
электролита и формированию активной массы при заряде. В следствии этого
активная поверхность пластин уменьшается , вызывая снижение емкости
батарей.
В. Небольшая сульфатация пластин может быть устранена проведением
одного или нескольких циклов «заряд-разряд». Для этого аккумуляторную
батарею необходимо полностью зарядить и довести плотность электролита в
ней до нормальной величины ( 1,285 г/см3) путем доливания электролита
плотностью 1,4 г/см3 или дистилированной воды. Затем разрядить батарею
через лампу током силой 4-5 А до напряжения 1,7В на один аккумулятор и
определить разрядную емкость. После этого привести емкость к температуре +
30 С по формуле.
Где Q действ- емкость батареи, приведенная к + 30 С., Q-разрядная
емкость , полученная умножением силы разрядного тока на время разряда
батареи и в часах. ; t- средняя температура электролита (полусумма
температур, замеренных в начале и в конце разряда) в аккумуляторах во
время разряда.; 0,01- температурный коэффициент емкости.
Если подсчитанная таким образом действительная емкость будет не менее
80% номинальной, то батарею снова заряжают и устанавливают на автомобиль;
если емкость окажется ниже , весь цикл повторяют вновь. Приведенный цикл
рекомендуется применять также после хранения батареи более 6 месяцев и
перед длительным хранением .
Окисление полюсных штырей приводит к увеличению сопротивления во
внешней цепи и даже к прекращению тока. Для устранения неисправности
нужно снять со штырей наконечники проводов (клеммы) , зачистить штыри и
клеммы и укрепить последние на штырях. После этого штыри и клеммы снаружи
надо смазать тонким слоем технического вазелина.
Подтекание электролита через трещины бака обнаруживают осмотром . для
устранения неисправности батарею сдают в ремонт. При вынужденной временной
эксплуатации батареи с этой неисправностью необходимо периодически
добавлять в неисправное отделение бака электролит, а не дистилированную
воду .
Техническое обслуживание аккумуляторной батареи
Срок службы и исправность аккумуляторной батареи во многом зависят
от своевременного и правильного ухода за ней. Батарея должна содержаться
в чистоте, так как загрязнение ее поверхности приводит к ее повышенному
саморазряду. При техническом обслуживании необходимо протирать
поверхность батарей 10% раствором нашатырного спирта или кальцинированной
соды, после чего вытереть чистой сухой ветошью.
Во время заряда в результате химической реакции выделяются газы ,
значительно повышающие давление внутри аккумуляторов. Поэтому
вентиляционные отверстия в пробках нужно постоянно прочищать тонкой
проволокой. Учитывая, что при работе батареи образуется гремучий газ (
смесь водорода с кислородом), нельзя осматривать батарею рядом с открытым
огнем во избежание взрыва. Периодически необходимо зачищать штыри и клеммы
проводов. Через 2-2,5 тыс.км пробега, а в жаркое время через каждые 5-
6 дней проверять уровень электролита через заливные отверстия
аккумуляторов стеклянной пробкой внутренним диаметром 3-5 мм. Столбик
электролита в трубке указывает высоту его уровня над предохранительным
щитком, которая должна быть 12-15 мм (см.рис)
При отсутствии стеклянной трубки уровень электролита можно проверить
чистой эбонитовой или деревянной палочкой. Нельзя применять для этой цели
металлический стержень. При понижении уровня следует долить
дистилированную воду, а не электролит, так как в процессе работы батареи
вода в электролите разлагается и испаряется , а кислота остается.
Периодически проверяют плотность электролита с целью определения степени
заряженности аккумуляторной батареи. Для этого наконечник кислотомера
опускают в наливное отверстие аккумулятора, засасывают электролит с
помощью резиновой груши и по делением поплавка , помещенного внутри
стеклянной колбы определяют величину плотности электролита и степенью
заряженности аккумуляторной батареи . Для длительного хранения батареи и
в зимнее время ее нужно снять с автомобиля , полностью зарядить и хранить
в сухом месте при температуре не выше 0 С и ниже минус 30 С, имея ввиду
, что чем ниже температура электролита , тем меньше самозаряд. Через
каждые 3 месяца батарею необходимо подзаряжать для восстановления емкости
, потерянной при самозаряде . При хранении батареи непосредственно на
автомобиле необходимо отсоединить провода от плюсовых штырей (если
отсутствует специальный выключатель). Следует помнить. Что температура
замерзания электролита плотностью 1,1 г/см 3 минус 7 С, плотностью 1,22
г/см3 минус 37 С и плотностью 1.31 г/см3 минус 66 С.
|Плотность электролита, приведенная к 15 С г/см3 |
|плотность заряженной батареи |батарея разряжена |
| |25% |50% |
|1,31 |1,27 |1,23 |
|1,29 |1,25 |1,21 |
|1,27 |1,23 |1,19 |
|1,25 |1,21 |1,17 |
Реферат на тему: Алмазные инструменты в машиностроении
Министерство образования
Волгоградский Государственный Технический Университет
Кафедра Станки и инструменты
Реферат на тему :
"Алмазные инструменты в машиностроении"
Выполнил: студент
Группы ТОА-424
Карев В.Е
Проверил: Ефименко В.А.
Волгоград 2000г.
При автоматической обработке деталей для получения большой точности
геометрических размеров и высокого класса чистоты поверхностей необходимо
иметь такой режущий инструмент, который обладал бы высокой размерной
стойкостью. Этим требованиям удовлетворяет алмазный режущий инструмент.
Алмазные инструменты из кристаллов алмаза используются в
металлообрабатывающей промышленности для тонкого точения и растачивания,
фрезерования, гравирования, волочения и резки стекла; в оптико-механической
промышленности - для деления шкал, сеток, лимбов, дифракционных решеток и
т.д.
Алмазные инструменты в машиностроительной промышленности можно
разделить на две основные группы:
1) инструменты из порошков алмаза;
2) инструменты из кристаллов технических алмазов.
К первой группе инструментов относятся круги шлифовальные на
металлической и органической связках, круги отрезные, хонинговальные
бруски, надфили, пасты и порошки алмазные.
Ко второй группе относятся резцы, волоки, карандаши, иглы и ролики для
правки абразивных кругов, а также стеклорезы.
Инструменты второй группы изготовляются из кристаллов алмаза путем
шлифования и доводки (огранки).
Для отдельных типов правящего инструмента и стеклорезов используются
неграненые алмазы.
Сырьем для инструментов из кристаллов алмаза служат технические алмазы,
причем более высокого качества по сравнению с алмазным бортом,
предназначенным для дробления в порошки.
Типы и размеры алмазного инструмента регламентированы ГОСТом либо
нормалями. В табл. 1 приведена основная номенклатура алмазных инструментов,
выпускаемых в настоящее время специализированными заводами.
Таблица 1
Основная номенклатура алмазных инструментов
|Название инструментов |ГОСТ или нормаль |
|Круги шлифовальные алмазные |9770-61 |
|........ | |
|Круги отрезные алмазные |10110-62 |
|.......... | |
|Порошки алмазные . . . |9206-59 |
|Надфили ........ |ОН14059, ОН14060, ОН14061 |
| |НИИАлмаза |
|Алмазные резцы .... |РТМ 61-62 ВНИИНМаш, ОН6-152-63 |
| |до ОН6-173-63 НИИЧаспром |
|Карандаши алмазно-металлические |607-56 |
|...... | |
|Стеклорезы ....... |10111-62 |
|Волоки …… |6271-60 |
Круги шлифовальные алмазные
Из всех алмазов, применяемых сейчас в промышленности, 70% используется в
качестве алмазного порошка для изготовления кругов, брусков, надфилей и
других инструментов.
Алмазные круги состоят из корпуса и рабочего алмазоносного слоя. Корпуса
изготовляются из стали, алюминиевых сплавов или полимеров. Алмазоносный
слой состоит из алмазного порошка, связки и наполнителя.
В настоящее время выпускаются три вида кругов - на металлических, на
органических и на керамических связках.
Алмазные круги на металлических связках отличаются повышенной прочностью
и теплостойкостью, значительным сроком службы, хорошо сохраняют свою
геометрическую форму, но быстро засаливаются и требуют частой правки. Эти
круги применяются для предварительной обработки, когда требуется
сошлифовать значительный объем материала с получением 8—9-го классов
шероховатости поверхности.
Алмазные круги на органических связках предназначены для окончательной
(чистовой) обработки (доводки), когда необходимо достигнуть 10—12-го
классов шероховатости. Эти круги отличаются большей производительностью и
почти не засаливаются, но по сравнению с кругами на металлической связке
расход алмаза на единицу веса снятого материала в 3 раза больше.
При работе алмазными кругами на металлической связке применение
охлаждения обязательно. Кругами на органической связке можно работать и без
охлаждения, но при этом увеличивается износ круга.
Одной из важнейших характеристик алмазного круга, определяющей при прочих
равных условиях экономичность и эффективность его работы, является степень
концентрации алмазов, т. е. количество (в миллиграммах) алмазного зерна в 1
мм3 алмазоносного слоя.
Алмазные круги выпускаются 25-, 50- и 100-процентной концентрации
алмазного зерна. За 100-процентную концентрацию в практике принято считать
0,878 мг/мм3, что соответствует 4,39 карата в 1 см3 алмазоносного слоя.
Соответственно круги с 50-процентной концентрацией содержат в 2 раза меньше
алмазного зерна, т. е. 0,439 мг/мм3, а с 25-процентной концентрацией — в 4
раза меньше (0,219 мг/мм3}.
При 100-процентной концентрации алмазные зерна в кругах независимо от
материала связки занимают по объему 25% алмазоносного слоя. Остальные 75%
по объему занимают связка и наполнитель. Содержание компонентов в
алмазоносном слое различной конфигурации для кругов на органической связке
приведено в табл. 2.
Таблица 2
Содержание алмазов, связки и наполнителя в кругах на органической связке
(в % по весу)
|Наименование компонентов |Концентрация круга |
| |100% |50% |25 % |
|Алмаз …….. |41,4 |22,0 |11,4 |
| |29,3 |31,4 |32,4 |
| |29,3 |46,6 |43,8 |
|Связка …….. | | | |
|Наполнитель …….. | | | |
| | | | |
Круги с большой концентрацией алмазов характеризуются большей
производительностью. Поэтому высокая концентрация алмазов целесообразна при
жестких режимах, при шлифовании периферией круга и при необходимости
избегать деформации круга. Например, для профильного шлифования и при
внутреннем шлифовании оптимальной концентрацией является 100-процентная.
Для большинства работ применяются круги 50-процентной концентрации. Круги
пониженной концентрации (25%) используются на операциях доводки вручную.
Алмазные круги изготовляются не только на различных связках и с различной
степенью концентрации алмазов, но и различными по форме и зернистости.
ГОСТ 24747-81 предусмотрено 68 типоразмеров кругов.
В табл. 3 представлены формы и основные размеры кругов. Каждый тип круга
имеет буквенный индекс, который состоит из двух частей. Например, в круге
АПП буква А обозначает круг алмазный, а ПП — плоский прямой. ( Обозначение
дано по ГОСТ 24747-81, в скобках дано старое обозначение кругов)
Таблица 3
Круги шлифовальные алмазные
|Наименование и обозначение|Форма круга |Размеры, мм |
|круга | | |
|Шлифовальный плоский |[pic] |D=16…500 |
|прямого профиля 1А1 (АПП) | |H=2…100 |
| | |d=6…203 |
|Шлифовальный плоский |[pic] |D=6…13 |
|прямого профиля без | |H=6…10 |
|корпуса А8(А1ПП) | |d=2…4 |
| | | |
|Алмазные шлифовальные |[pic] |D=125…250 |
|плоские прямого профиля | |H=10…20 |
|трехсторонние 14VI (А2ПП) | |d=32…76 |
|Шлифовальные чашечные |[pic] |D=50…250 |
|конические 12А2=45((АЧК) | |H=19,5…52 |
| | |d=16…76 |
|Шлифовальные чашечные |[pic] |D=50…150 |
|конические 12V2=45((А2ЧК) | |H=20…40 |
| | |d=16…51 |
|Шлифовальные тарельчатые |[pic] |D=50…250 |
|12А2=20((АТ) | |H=6…23 |
| | |d=10…51 |
|Шлифовальные плоские с |[pic] |D=25…400 |
|двухсторонним коническим | |H=3…10 |
|профилем 14ЕЕIX(А2П) | |d=6…203 |
| | |(=30;40;60;90|
| | |;120( |
|Шлифовальные плоские с |[pic] |D=50…150 |
|полукругловыпуклым | |H=2…32 |
|профилем 1FF1X(А5П) | |d=16…51 |
| | |R=5…17 |
Все алмазные круги маркируются на внутреннем торце металлического корпуса
(наименование завода-изготовителя, обозначение зернистости и марки связки,
характеристика концентрации алмаза, высота алмазоносного слоя, вес алмаза в
каратах, номера ГОСТ и круга, год изготовления).
Например, маркировка круга обозначена: АМ40Б1-50-3-29-9770-61-3240-64.
Это значит: зернистость АМ40 на органической связке; марка Б1; концентрация
алмаза 50%; высота алмазоносного слоя 3 мм; вес алмаза 29 каратов; ГОСТ
9770-61; изготовлен под номером 3240 в 1964 г.
Диаметры отверстий алмазных кругов приняты в соответствии с размерами
посадочных мест у шпинделей универсальных заточных станков по ГОСТ 3808-57,
а также в соответствии с размерами отверстий шлифовальных кругов по ГОСТ
16167-80 .
При выборе кругов для различных работ необходимо учитывать тип станка,
форму и размер обрабатываемой поверхности, требуемые точность и
шероховатость поверхности, характер связки, концентрацию алмазов и их
зернистость.
Для рационального использования алмаза формы и размеры кругов выбираются
применительно к конкретным операциям (например, для шлифования по наружному
диаметру, для доводки по задней поверхности и т. д.).
Ширина алмазоносного кольца определяется характером работы круга (на
проход или врезанием). При работе на проход следует применять круги с
широкими рабочими поверхностями, а при работе методом врезания—круги с
рабочей частью, не превышающей высоты обрабатываемой поверхности.
Рекомендуемые режимы шлифования приведены в табл. 4.
Таблица 4
Рекомендуемые режимы алмазного шлифования
|Основные |Внутре|Круглое |Плоское|Заточка|Доводка |
|параметры |ннее |шлифован|шлифова| | |
| |шлифов|ие |ние | | |
| |ание | | | | |
|Окружная |10—25 |25—35 |25—35 |25—35 |25—35 |
|скорость, м/сек | | | | | |
|Продольная |0,5-2,|0,5-1,5 |3,0—9,0|0,5—1,0|0,3-0,5 |
|подача, м/мин . .|0 | | | | |
|Поперечная |— |— |0,5—1,0|0,01—0,|0,005—0,|
|подача, мм/дв. | | | |02 |01 |
|ход | | | | | |
|Скорость вращения|20—25 |15—30 | |— | |
|детали, м/мин | | | | | |
|..... | | | | | |
|Глубина резания, |0,005-|0,005-0,|0,01-0,|— |— |
|мм .... |0,015 |02 |03 | | |
Номенклатура алмазных кругов, выпускаемых по ГОСТ 24747-81, обеспечивает
их применение почти на всех моделях шлифовальных станков при круглом
(наружном и внутреннем), плоском и фасонном шлифовании.
Зернистость алмазных инструментов выбирают в зависимости от требуемого
качества обрабатываемой поверхности, согласно рекомендации приведены в
табл.5
Таблица 5
Выбор зернистости алмазных инструментов
|Шероховатость |Зернистость круга со связкой |
|обрабатываемой | |
|поверхности Rа, мкм | |
| |органической |металлической |керамической |
|0.63—1,25 |200/160—125/100|160/125—125/10|160/125—125/10|
|0,32—0,63 | |0 |0 |
|0,16—0,32 |160/125—100/80 |125/100—80/63 |125/100—80/63 |
|0,08—0,16 | | | |
|0,04—0,08 |100/80—50/40 |80/63—50/40 |80/63—50/40 |
|0,04 |50/40—40/28 |- |63/50—40/28 |
| |40/28—14/10 |- |- |
| |14/10—5/3 |- |- |
Круги отрезные алмазные
Весьма эффективно используются алмазы и для обработки неметаллических
материалов.
Наиболее выгодно обрабатывать алмазным инструментом неметаллические
материалы, обладающие высокой твердостью и хрупкостью. К ним относятся
различные виды керамики, стекло, ферриты, корунд, гранит, диабаз,
полупроводниковые материалы (германий, кремний) и др.
НИИАлмазом выполнен ряд экспериментальных работ по исследованию процессов
алмазной обработки неметаллических материалов, на основании которых созданы
специальные алмазные инструменты, установлены режимы обработки и определены
удельные расходы алмаза.
Алмазная обработка неметаллических материалов должна проводиться только с
охлаждением и при соблюдении необходимых мер безопасности, обеспечивающих
сохранение здоровья рабочих.
Наиболее трудоемкой операцией при обработке неметаллических материалов
является разрезание, для чего применяются алмазные отрезные круги, при этом
получается равномерная минимальная ширина реза, повышается
производительность труда и легко автоматизируется процесс резания.
Алмазные порошки
Алмазные порошки представляют собой дробленые осколки или монокристаллы
правильной кристаллической формы определенных размеров. За размер
принимается половина суммы длины и ширины проекции зерна на предметное
стекло микроскопа.
Алмазные порошки выпускаются по ГОСТ 9206-59 в виде шлифзерна,
шлифпорошков и микропорошков.
Размеры зерен алмазных порошков определяют с помощью микроскопа,
снабженного окулярной шкалой или сеткой. Результаты микроскопического
анализа выражают в процентах от количества зерен для каждой фракции
отдельно. Основная фракция алмазного порошка (в %) состоит из совокупности
зерен определенного размера, преобладающих по количеству в составе данного
порошка.
В табл. 6 приведены предельные размеры зерен основной фракции алмазных
порошков.
Таблица 6
Предельные размеры зерен алмазных порошков
|Наименовани|Обознач|Размер |Наимено|Обозн|Размер|
|е группы |ение |зерна |вание |ачени|зерна |
| |зернист|основно|группы |е |основн|
| |ости |й | |зерни|ой |
| | |фракции| |стост|фракци|
| | |, мл | |и |и, мк |
|Шлифзерно |А50 |630—500|Микро-п|АМ40 |40—28 |
| |А40 | |орошки |АМ28 | |
| |А32 |500—400| |АМ20 |28—20 |
| |А25 | | |АМ14 |20—14 |
| |А20 |400—315| |АМ10 |14—10 |
| |А16 | | |АМ7 |10-7 |
| | |315—250| |АМ5 |7—5 |
| | | | |АМЗ |5-3 |
| | |250—200| |АМ1 |3-1 |
| | | | | |Мельче|
| | |200—160| | |1 |
|Шлиф-порошк|А12 |160—125| | | |
|и |А10 | | | | |
| |А8 |125—100| | | |
| |А6 | | | | |
| |А5 |100—80 | | | |
| |А4 |80—63 | | | |
| | |63—50 | | | |
| | |50—40 | | | |
Верхний предел размера зерна, указанный в табл. 6, соответствует
размеру ячейки сита в микронах, сквозь которое зерно основной фракции
проходит, а нижний предел - ячейки сита, на котором зерно основной фракции
остается.
Алмазные пасты
На основе микропорошков АМ40-АМ1 изготовляют алмазные пасты. При доводке
и полировании алмазные пасты обладают нескольно большей
произаодительностью.
В зависимости от обрабатываемого материала, требований шероховатости и
условий процесса применяются пасты различной зернистости и концентрации
алмаза.
В табл. 7 приведены ориентировочные рекомендации НИИАлмаза по
концентрации алмаза в пастах в зависимости от обрабатываемого материала и
зернистости алмаза.
Таблица 7
Концентрация алмаза в пастах
|Зернистость|Твердые |Сталь |Сталь |
|пасты |сплавы |ШХ15 |ЭИ-347 |
| |ВК6М и | | |
| |ВК20 | | |
| |концентрация алмаза, в % |
|АМ40 |40 |20 |40—20 |
|АМ28 |20 |10 |20 |
|АМ14 |20 |10 |10—20 |
|АМ5 |8 |6 |— |
|АМЗ |6 |4 |— |
|АМ1 |6 |4 |— |
Из этой таблицы видно, что обработка вязких материалов требует
увеличения зернистости и концентрации алмаза в пасте.
Оптимальные условия доводки (полирования) стали ШХ15 алмазными пастами
следующие: скорость вращения детали—1,5—1,8 м/сек; удельное давление— 8—28
кг1см2; материалы полировальников—самшит или чугун марки СЧ21-40;
зернистость пасты—АМ14— АМ28; концентрация алмаза в пасте—10%.
Особо эффективные результаты получены НИИАлмазом совместно с заводом
«Калибр» при доводке вставок микрометров из твердого сплава ВК6М алмазной
пастой АМ14 10-процентной концентрации. В этом случае выбран следующий
режим: скорость вращения притира—6 м/мин; материал притира—чугун марки СЧ21-
40; давление притира на деталь—2 кг/см2; продолжительность доводки одного
микрометра — 30 сек. Шероховатость получаемой поверхности (12— (14-Й
классы.
Применение алмазной пасты АМ14 10-процентной концентрации на доводке
твердосплавных вставок микрометров позволило улучшить шероховатость
обрабатываемой поверхности на один класс по сравнению с доводкой свободными
алмазными порошками и сократить расход алмаза в 10 раз (с 1 до 0,01—0,08
мг). Наряду с этим установлена реальная возможность автоматизации процесса
нанесения пасты на притир, так как пасты более удобны для автоматизации,
чем свободные порошки.
Эффективность алмазных паст подтверждается и данными, полученными при
доводке редуцированных плашек из твердого сплава ВК20. Так, например,
алмазные пасты зернистостью АМЗ, АМ14 и АМ28 позволили получить 11-й класс
шероховатости.
Алмазные пасты АМ28 и АМ14 применяются на предварительной доводке при
съеме припуска 20—30 мк, а паста АМЗ—на окончательной доводке до требуемых
размеров. В этом случае расход алмаза составляет 2,5 карата на 10
комплектов плашек.
Как видно из табл. 8, алмазные пасты выпускаются двенадцати зернистостей,
которые условно делятся на четыре группы.
Таблица 8
Классификация алмазных паст
|Условное |Размер |Условная окраска упаковки|Условное |
|обозначение|зерен | |название группы |
|алмазной |основной | | |
|пасты |фракции, мк| | |
|АП100 |100-80 |Красная с черной полоской| |
|АП80 |.80—60 |Красная с серой полоской |Крупная |
|АП60 |60—40 |Красная с белой полоской | |
|АП40 |40—28 |Зеленая с черной полоской| |
|АП28 |28—20 |Зеленая с серой полоской |Средняя |
|АП20 |20—14 |Зеленая с белой полоской | |
|АП14 |14—10 |Голубая с черной полоской| |
|АП10 |10—7 |Голубая с серой полоской |Мелкая |
|АП7 |7—5 |Голубая с белой полоской | |
|АП5 |5—3 |Желтая с черной полоской | |
|АПЗ |3—1 |Желтая с серой полоской |Тонкая |
|АП1 |1 и мельче |Желтая с белой полоской | |
По концентрации алмазные пасты различаются на нормальную —Н (например,
АП14Н); повышенную—П (например, АП14П) и высокую—В (например, АП14В).
Алмазные бруски
Алмазные бруски изготовляются преимущественно из порошков синтетических
алмазов на органической и металлической связках шести типоразмеров (табл.
9). Алмазные бруски на металлической связке рекомендуется применять
зернистостью А8—А4, а бруски на органической связке—зернистостью АМ40—АМ10.
Таблица 9
Алмазные бруски на органической и металлической связках
|Наименование |Эскиз |Обозначение |Основные |
|бруска | | |размеры, мм |
|Плоский |[pic] |АБПл |B=6(10, l=40 |
| | | |L=120 |
| | | | |
| | | | |
|Трехгранный |[pic] |АБТ |B=6(10, l=40 |
| | | |L=120 |
| | | | |
|Полукруглый |[pic] |АБПк |B=6(10, l=40 |
| | | |L=120 |
| | | | |
Алмазные бруски применяются при ручных доводочных работах в процессе
изготовления твердосплавных штампов, пресс-форм, режущего и измерительного
инструмента.
Приемы работы алмазными брусками те же, что и абразивными. При
засаливании бруски на органической
Алмазные головки
Головки представляют собой алмазные круги, напрессованные на
цилиндрические хвостовики. Головки изготовляются на органической и
металлической связках той же зернистостью, что и круги, и работают от
пневматических турбинок со скоростью вращения до 10000 об/мин.
Головки находят широкое применение при обработке фасонных отверстий в
деталях из твердых сплавов.
Алмазные хонинговальные бруски
Алмазные хонинговальные бруски являются одним из наиболее перспективных
инструментов; они в 100— 120 раз более стойки, чем абразивные бруски. Кроме
того, высокая стойкость алмазных хонинго-вальных брусков позволила резко
сократить количество подналадок станков и автоматизировать процесс хонин-
гования, который происходит при низких температурах резания, благодаря
этому появилась возможность обрабатывать тонкостенные детали с большими
перепадами сечения стенки.
[pic]Рис. 1. Алмазный хонинговальный брусок:
1 — металлокерамическое основание; 3— алмазоносный слой.
Особенно успешно применяются алмазные хонинговальные бруски при обработке
точных отверстий малого диаметра (до 10 мм), когда отклонения отверстий по
диаметру находятся в пределах 3—5 мк, по непрямолинейности — в пределах 1
мк и по конусности — не более 3 мк. Это достигается благодаря высокой
механической прочности брусков.
Алмазные хонинговальные бруски (рис. 1), изготовляемые методом порошковой
металлургии, состоят из металлокерамического основания и алмазоносного
слоя.
Алмазные резцы
Вес алмазов находится в пределах 0,3—1,5 карата. Крупные кристаллы весом
более 1 карата применяются для отрезных резцов, более мелкие—для проходных.
Предназначенные для резцов алмазы должны иметь плотную структуру, на их
рабочей части не допускаются наружные и внутренние трещины, раковины и
включения, видимые при десятикратном увеличение. Также не должно быть
внутренних напряжений в кристалле алмаза, определяемых по наличию зон
двойного луча преломления в поляризационном микроскопе. В зависимости от
конфигурации и размеров алмазов они подвергаются разрезке, шлифованию и
креплению к державке резца по разработанной НИИАлмазом технологии.
Разрезка крупных кристаллов на две и более части дает возможность из
одного | |
