ma’ruza mavzu: Materiallarni maydalash

MAYDALASHNING ASOSIY QONUNLARI

Material zarrachalarining o‘zaro tortishish kuchini yengish uchun maydalash paytida tashqi kuch ta’sir qilinadi. Qattiq material yanchilganda uning bo‘laklari avval xajmiy deformasiyaga uchraydi, so‘ngra hosil bo‘lgan katta va kichik yoriqlar bo‘ylab yemirilib ketadi. Oqibatda yangi yuzalar hosil bo‘ladi. Demak, materialni yanchish uchun bajarilgan ish yemirilayotgan bo‘lakning xajmiy deformasiyasi va yangi yuza hosil kilish uchun sarflanadi.

Materialning yanchilishi paytida xajmiy deformasiya qilish uchun sarflangan ish yemirilayotgan bo‘lak xajmining o‘zgarishiga mutanosib bo‘lib, quyidagi ifoda bilan aniqlanadi.
(17.5)
bu yerda k — mutanosiblik koeffisiyenti, qattiq jism xajmiy birligini deformasiya qilish uchun sarf bo‘lgan ish; V— yemirilayotgan bo‘lak xajmining o‘zgarishi.
Yanchish paytida yangi yuzani hosil qilish uchun sarflangan ish A_Yu quyidagicha topiladi:
(17.6)
bu yerda  – mutanosiblik koeffisiyenti, qattiq jismda yangi yuza birligini hosil qilish uchun sarflangan ish miqdori; F - qaytadan hosil bo‘lgan yuza.
Yanchish uchun sarf bo‘lgan tashqki kuchning to‘la ishi Rebinder tenglamasi orqali topiladi.
(17.7)
Katta bo‘laklarni kichik maydalanish darajasi bilan yanchish paytida yangi yuza hosil kilishga sarflangan ishni hisobga olmasa ham bo‘ladi, chunki uning qiymati ancha kichik bo‘ladi. Bunday holatda — tenglamani quyidagicha o‘zgartirish mumkin:
(17.8)
bu yerda k₁ — mutanosiblik koeffisiyenti; d — bo‘lakning xarakterli o‘lchami.
Tenglama Kik-Kirpichevning yanchish gipotezasini ifodalaydi. Bu gipotezaga ko‘ra qattiq materialni yanchish uchun sarflangan ish yanchilayotgan bo‘lak xajmiga (yoki massasiga) mutanosib. Agar yanchish jarayoni yuqori maydalanish darajasi bilan olib borilsa, tenglamadagi xajmiy deformasiya uchun sarflangan ishni hisobga olmasa ham bo‘ladi, chunki uning qiymati yangi yuza hosil qilishga sarflanayotgan ishga nisbatan ancha kamdir. Bunday holatda tenglamani quyidagicha yozish mumkin:
(17.9)
bu yerda ₁ — mutanosiblik koeffisiyenti.
Yuqoridagi tenglama Rittinger gipotezasini ifodalaydi. Bu gipotezaga ko‘ra qattiq jismni yanchish uchun sarflangan ish yangi hosil bo‘lgan yuzaga mutanosibdir.
(17.7) tenglamaning o‘ng tomonidagi ikkala tashkil etuvchilarni hisobga olish zarur bo‘lgan paytda (maydalanishning o‘rtacha darajalari uchun) Bond quyidagi tenglamani taklif etgan:
(17.10)
Bond tenglamasiga asosan bitta bo‘lakni yanchish uchun sarflan­gan ish uning xajmi va hosil bo‘lgan yangi yuza o‘rtasidagi o‘rtacha geometrik qiymatiga mutanosibdir.
(17.8 – 17.10) tenglamalar yordamida maydalash jarayoni uchun sarflangan ishning absolyut miqdorini aniqlash mumkin emas, chunki mutanosiblik koeffisiyentlari (k₁,₁,k₂ ) ning qiymatlari noma’lumdir. Shu sababdan ushbu tenglamalar maydalash jarayonlarini o‘zaro solishtirish uchun ishlatiladi.
Yanchish mashinalari (yoki tegirmonlar)ning birorta materi­alni maydalash uchun sarf qiladigan quvvati tajriba yo‘li bilan aniqlanadi. Buning uchun boshqa maydalash mashinasining ana shu materialni maydalash paytida olingan tajriba natijalaridan foydalaniladi.
Agar ishlab turgan tegirmonning ish unumi Q₂, sarflangan quvvati N₂, materialning maydalanish darajasi d_b2/d_m2 va ish­lab chiqarishga joriy qilinayotgan boshqa tegirmonning ish unumi Q₁, maydalanish darajasi d_b1/d_m1 bo‘lsa, u holatda oxirgi tegirmonning sarf qiladigan quvvati N₁ Rittinger gipotezasiga asosan quyidagi tenglama bilan topiladi:

(17.11)

Yuqorida bayon qilingan gipotezalardan foydalanish mayda­lash jarayonlarini to‘g‘ri tashkil qilish va bu jarayonlarga sarf qilinadigan energiyalarni taxminan aniqlash imkoniyatini beradi.

Qattiq jismlarni maydalash nazariyasi chuqur o‘rganilgan emas. Shu sababli maydalash jarayonlari va tegishli mashinalarni mukammallash bo‘yicha hamda yangi yuqori samarali maydalash usullari va mashinalarini yaratish sohasida ilmiy-tadqiqot ishlarini olib borish maqsadga muvofiqdir. Bunday tadqiqotlar quyidagi maqsadlarni amalga oshirishga qaratilgan bo‘lishi kerak: maydalash narxini pasaytirish; solishtirma energiya sarfini hamda maydalash mashinalarining yeyilishi va metall ushlashligini kamaytirish; mashinalarning mustahkamligini oshirish va ularni ishlatishga qulay qilish. Tadqiqotlarning asosiy maqsadi ma’lum talablarga javob beradigan maydalangan xom ashyo olishdan iboratdir. Bu talablar qatoriga quyidagilar kiradi: a) ma’lum donali tarkibga ega bo‘lgan mahsulot olish; b) tegishli solishtirma yuzaga erishishi; v) maydalangan donalarning optimal shaklga va tegishli pishiqlikka ega bo‘lishligi.
Mahsulotlarni kesib maydalashdan maqsad, unga zarur shakl, o‘lcham va yuzalarini sifatli qilishdir. Materiallarni kesish jarayonida chegaraviy qatlam buziladi va natijasida bo‘laklarga ajraladi. Material parchalanishdan avval elastik va qayishqoq deformasiyalarga duchor bo‘ladi. Ushbu deformasiyalar kesuvchi asbobga ko‘rsatilayotgan ma’lum kuch ta’sirida hosil bo‘ladi. Ta’sir etayotgan kuchlanish materialning vaqtincha qarshiligiga teng bo‘lgan holdagina materialning parchalanishi boshlanadi.
Kesish uchun sarflangan ish elastik va qayishqoq deformasiyalar, hamda kesish asbobining materialga ishqalanishini yengishga sarflanadi.