83
Однако при рассмотрении фильтрации жидкости сквозь
поровое пространство круга в уравнениях [35 – 37, 72, 134] не учтены вязкостный
α
в
и
инерционный
β
и
коэффициенты гидравлического сопротивления [18], что недопустимо
при наличии динамической колебательной системы (вращающиеся шлифовальный
круг и заготовка, периодически перемещающийся или вращающийся правящий инст-
румент)
[
18
]
. Значения коэффициентов
α
в
и
β
и
в зависимости от условий шлифования
изменяются в широких пределах. Согласно работе [18]
α
в
=
а⋅
П
а
к
[ м
-2
] ; (81)
β
и
=
в
⋅
П
а
р
[м
-1
] , (82)
где
а
= (0,064
−
10,4)
⋅
10
4
;
в
= (1,15
−
72,0)
⋅
10
3
;
к
=
−
(4,4
−
5,0);
р
=
−
(5,6
−
5,9);
П
а
−
активная пористость круга:
П
а
=
V
пa
⋅
V
-1
,
где
V
пa
−
объем активных пор шлифовального круга.
Использовать значения
α
в
и
β
и
по рекомендациям [18] при расчете контактных
температур в зонах правки и шлифования с подачей СОЖ по внутренним трактам в
практических целях нельзя из-за низкой точности такого расчета [18, 99, 130, 166]. Да-
лее (см. параграф 2.4) будет показано, как можно определить величины
α
в
и
β
и
для ус-
ловий фильтрации СОЖ сквозь поры вращающегося шлифовального круга. Алгоритм
соответствующей программы для ПЭВМ приведен в работе [51].
Уравнения движения СОЖ [35 – 37, 72, 134], полученные без учета значений
вязкостного
α
в
и инерционного
β
и
коэффициентов гидравлического сопротивления
(т.е. с использованием закона Дарси для статических условий фильтрации жидкостей
сквозь неподвижные сыпучие тела), неправомерно использовать для расчетов расхода
СОЖ сквозь поровое пространство вращающегося круга из-за внесения существенных
ошибок в конечные результаты.
Опираясь на аналитические исследования В.В.Ефимова [35 – 37], попытаемся
получить уравнение движения жидкости по поровому пространству круга, свободное
от указанных недостатков, воспользовавшись схемой, показанной на рис. 27.
На выделенный элемент жидкости в пористом круге действуют внешние по-
верхностные силы или градиент давления, обусловленный избыточным давлением
СОЖ в зоне ее подвода (область
S
), центробежные или внутренние массовые силы, си-
лы сопротивления и капиллярный напор.
Учитывая, что скорость фильтрации мала по сравнению с окружной скоростью
шлифовального круга [72, 169], можно допустить, что подаваемый через неподвижный
насадок площадью S расход жидкости распределяется равномерно по площади
F
r
= 2
π
r
1
⋅H′
к
, где
Н′
к
−
единица высоты круга. В этом случае скорость фильтрации будет
определяться массовой плотностью тока
g
т
=
G
ж
/
F
r
на радиусе
r
1
, одинаковой по уг-
лу
ϕ
. Таким образом, процесс фильтрации в квазиустановившемся режиме можно счи-
тать осесимметричным (в подвижной системе координат), а касательную скорость
фильтрации можно принять равной нулю (
υ
ϕ
= 0).