دراسة تجريبية في عملية الإنهاء السطحي بالجسيمات الحاكة المغناطيسية لتحسين منتجات أغطية الفقاعات

الباحث

عذراء محمد صالح احمد

المشرف

سعد كريم شذر

الجامعة

الجامعة التكنولوجية

الكلية / القسم

قسم هندسة الانتاج والمعادن / هندسة الانتاج والمعادن

الشهادة

دكتوراه

السنة

2024

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Magnetic abrasive finishing;Bubble caps;Surface roughness;Finishing process

يجب أن تكون عمليات التصنيع المستخدمة في الصناعات البترولية أكثر دقة وكفاءة لمقاومة ظروف التشغيل الصعبة مثل درجات الحرارة المرتفعة والضغط والتآكل الناتج عن الظروف المحيطة ومن أنواع مختلفة من مواد المنتجات البترولية. لذلك تهدف هذه الدراسة إلى تحسين كفاءة أكواب الفقاعات المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ 0 والتي يتم تصنيعها بطريقة السحب العميق، والمستخدمة في أبراج التقطير في المصافي مع عملية التشطيب الكاشطة المغناطيسية. ولإنجاز هذا العمل تم تصميم الأداة المغناطيسية وتحضير جزيئات الكاشطة (41205 3.3% + Fe 6.7%( بنوعين ( النوع (A) المطحون في الطاحونة ذات الكرات والنوع (8) المطحون في الطاحونة ذات الاقراص). تم اختيار المعلمات الرئيسية في عملية MAP التي تؤثر على على سلامة السطح. لذلك تم تقسيم التجارب العملية إلى ثلاث مجموعات: تجارب المجموعة الأولى تم تصميمها بواسطة مصفوفة تاجوتشي المتعامدة 1.27 (خمسة معلمات بثلاثة مستويات)، ودراسة تأثير خمس معلمات مدخلات (الجهد الكهربائي، ccd gll مسافة الفجوة، سرعة االدوران و حجم الجسيمات) مع الجسيمات الكاشطة من النوع A على خشونة السطح SR والصلابة HV كمخرجات للعملية.كانت نتائج الحد الأقصى للتحسين لهذا العمل هي: (21.2 ,46.7) SR و EAH التوالي، ولكن نتيجة التجربة المثالية مع التحليل بطريقة GRA لكل من HV 5 SR كانت (25.8، 2) على التوالى. تم تحسين السطح ولكن لوحظ في بعض الدراسات السابقة أن نسبة التحسين في خشونة السطح كانت أعلى مع وجود معاملات مدخلات ،ai لذلك تم تصميم المجموعة الثانية باستخدام مصفوفة تاجوشي المتعامدة 1,9 (ثلاثة معلمات بثلاث مستويات): الجهد الكهربائي وسرعة الدوران و حجم الجسيمات مع الجسيمات الكاشطة من النوع CA. كانت عوامل الاستجابة هي: خشونة السطح ،SR الصلابة SHV كثافة عيوب السطح SD و معدل إزالة المادة MRR كانت نتائج الحد الأقصى للمخرجات هي: )655.6 49,3 55 13.11 (7 على التوالي، ولكن الاختبار الأمثل لجميع عوامل الاستجابة باستخدام طريقة GRA وكانت النتائج: (SR:19.7, HV:49.37, SD:52.5, and MRR:13.11) 6 مع معلمات الإدخال الجهد الكهربائي ,سرعة الدوران وحجم الجسيمات: )20 فولت، 220 دورة في الدقيقة و94 ميكرومتر).

The manufacturing processes used in the petroleum industries need to be more precise and efficient to resist hard operating conditions such as high temperatures, pressure, and corrosion resulting from ambient conditions and from different types of petroleum product materials. Therefore, this study aims to improve the efficiency of SUS420 stainless steel bubble caps that are manufactured by the deep drawing process and used in distillation towers in refineries, using the magnetic abrasive finishing process. To accomplish this work, the magnetic tool was designed and the abrasive particles were prepared (6.7% Fe + 3.3% Al2O3) to two different shapes of abrasive particles that were called Type A (milled in Ball mill device) and Type B(milled in disk mill device). The main parameters affecting the MAF process on the surface integrity were identified. Therefore, the experimental work was divided into three groups: The first group experiments were designed by Taguchi orthogonal array L27 for five input parameters with three levels each to study the effect of the parameters of (voltage, time, gap distance, spindle speed, and particles size) with abrasive particles Type A on surface roughness (SR) and microhardness HV as response factors. The results of this work were maximum SR and HV enhancement (46.7 and 21.2), respectively. However, the optimal experiment result with the Grey Relational Analysis (GRA) for both SR and HV enhancement was in (25.8 and 21.2), respectively. The surface enhancement was done, but we noticed in some of the previous studies that the improvement in SR was higher with less input parameters. Hence, the second group was designed with Taguchi L 9 (three parameters with three levels): voltage, spindle speed, and particles size with abrasive particles Type A for many response factors: The SR, HV, surface defect density (SD), and material removal rate (MRR). The maximum output results as percentage enhancement were: (55.6, 49.3, 91.5, and 13.11) respectively. However, the optimal test for all response factors with the Grey Relational Analysis method was the following results of enhancement: (SR:19.7, HV:49.3, SD:52.5, and MRR:13.11) % with input parameters of voltage, spindle speed, and particles size: (20 Volt, 220 rpm, and 94 μm). The experiments of the second group were repeated in the third group but with the abrasive particles Type B to investigate the effect of the particle shape on the SR for the two types. The results obtained from all tests in the first and the second group of experiments machined with Type A powder improved the surface roughness. From the third group with abrasive particles Type B, the surface was improved with percent 16.1 %, and it was proved that the particle shape is one of the essential input parameters that should be considered in the MAF process.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب