Moderno 24kRPMcentri di lavorazioneIl calore incontrollato provoca degrado del cuscinetto, errori geometrici e guasti catastrofici.La nebbia di petrolio promette un miglior trasferimento termicoQuesto lavoro quantifica i compromessi di prestazione utilizzando test di produzione.
Piattaforma di prova:Mazak VTC-800C con fusione ISO 40 a 24 rpm
Fabbricazione:Blocchi di Ti-6Al-4V (150×80×50mm)
Attrezzature:Fabbricazione a partire da carburo di 10 mm (4 flauti)
Caldaie:
Aereo:6 bar di aria compressa filtrata
Nebbia di petrolio:UNILUBE 320 (5% olio/aria in volume)
Sensore | Localizzazione | Tasso di campionamento |
---|---|---|
Termocoppia TC1 | Corsa del cuscinetto anteriore | 10 Hz |
Termocoppia TC2 | Core dello statore del motore | 10 Hz |
Dislocatore laser | Radicale del naso a fusione | 50 Hz |
Protocollo di prova:Cicli di asperamento di 3 ore (profondità assiale 8 mm, alimentazione 0,15 mm/dente) ripetuti fino all'equilibrio termico.
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Figura 1: la nebbia di petrolio riduce le temperature di picco del 38% rispetto al raffreddamento ad aria
Metodo di raffreddamento | Avg. ΔT vs ambiente | Tempo di stabilizzazione |
---|---|---|
Aria | 200,3°C ± 1,8°C | 142 minuti |
Nebbia di petrolio | 90,7°C ± 0,9°C | 87 minuti |
Lo spostamento termico è direttamente correlato alla varianza di temperatura (R2=0,94).
La superiorità della nebbia di petrolio deriva da:
Capacità termica specifica superiore (∼2,1 kJ/kg·K rispetto all'aria ̇s 1,0)
raffreddamento diretto con cambio di fase alle interfacce dei cuscinetti
Isolamento ridotto dello strato di confine
Nebbia di petrolio:Richiede sistemi di contenimento degli aerosol di olio (+ 8.200 dollari di aggiustamento)
Aereo:Aumento della frequenza di sostituzione del cuscinetto (ogni 1.200 ore contro 2.000 ore)
I dati sul campo forniti dal fornitore Boeing hanno mostrato una riduzione del 23% degli scarti dopo il passaggio alla nebbia di petrolio nei flussi di lavoro in titanio.
Il raffreddamento della nebbia d'olio supera i sistemi a base d'aria nel controllo termico a 24kRPM, riducendo lo spostamento dello spinello del 58%.
Operazioni superiori a 6 ore di funzionamento continuo
Materiali con durezza > 40 HRC
Requisiti di tolleranza inferiore a 20 μm
Studi futuri dovrebbero quantificare gli effetti a lungo termine sull'isolamento della bobina dello statore.