4.2. Нанесение покрытия на бумагу

Для повышения качества бумаги на ее поверхность наносят покрытие, после чего она становится гладкой, а часта и глянцевой (рис. 91).

Типичные условия непрерывного процесса нанесения покрытия следующие: скорость бумаги 𝑣=500 м/мин (до 1000 м/мин);

𝑣=50000 см/мин=50000/60 см/с

размер зазора у равен расстоянию между ножом скрепера поверхностью вала:

скорость сдвига

ɣ==()=8,3

Максимальная скорость сдвига при покрытии бумаги может быть выше

4.3 Эффективность машинного масла

Типичные размеры поперечного сечения подшипника скольжения коленчатого вала (рис. 92)

радиус вала =27,53 мм; радиус муфты =27,50 мм;

толщина пленки масла у=0,03 мм;

частота вращения коленчатого вала n=4000 ;

Это дает значение ɣ=4.

Приведенные в литературе для данного случая значения скорости сдвига варьируют от ɣ=в начале движения автомобиля до ɣ=, когда спортивный автомобиль движется на полной скорости.

Типичные размеры цилиндра и порция двигателя (рис. 93):

размер зазора у=0,03 мм;

частота вращения коленчатого вала n=4000 ;

максимальная скорость поршня =20 м/с;

средняя скорость поршня =14 м/с.

Это приводит к значению

Или

Скорость сдвига в слое масла между маслосъемным кольцом поршня и цилиндром обычно достигает экстремально высоких значении.

Типичные размеры масляного насоса, расположенного в масло-сборнике двигателя (рис. 94): диаметр трубы d=0,7 см=7 мм; радиус трубы R=0,35 см= 3,5 мм;

скорость течения Q=30 /мин=500 /с.

При этом значение ɣ

Скорости сдвига машинного масла во входной области патрубка масляного насоса очень высоки. В самом масляном насосе скорости сдвига гораздо ниже. Во время работы двигателя машинное масло подвергается воздействию очень широкого интервала скоростей сдвига, а не какой-либо одной скорости сдвига. Это важно знать, несмотря на тот факт, что масла обычно являются ньютоновскими жидкостями. Моторные масла подвержены действию значительных переменных нагрузок в широком интервале температур, для повышения смазывающей способности в высококачественные масла вводят соответствующие добавки, которые придают им неньютоновский характер течения.

Необходимо изготавливать масла, которые обладают достаточной вязкостью при высоких скоростях сдвига. Это обеспечивает хорошую смазку поверхности металлических деталей и предотвращает непосредственный контакт между ними. В то же время вязкость масла должна быть достаточно низкой при низких скоростях сдвига, когда оно течет в масляном насосе малых скоростях сдвига, се под действием гравитации по направлению к входному патрубку насоса, а затем вверх при всасывании масла насосом. Если масло слишком вязкое насос частично втягивать воздух, и тогда подача масла в подшипники ограничивается. Очень важно, особенно в условиях низких температур чтобы масло не проявляло предела текучести (при нулевой и скорости сдвига) и вследствие этого не вело бы себя как твердое тело, которое совсем не поступает в масляный насос.

4.4 Печать па трафаретной сетке

Оценку скорости сдвига чернил, продавливаемых через сетчатый трафарет (рис. 95), можно провести следующим образом.

1. Определение скорости 𝑣 лезвия скребка, проходящего над одним отверстием. Зная количество отверстий на один дюйм сетки, можно оценить среднюю ширину отверстия и, полагая отверстие круглым, - его средний радиус R отсюда можно рассчитать время t прохождения скребка над одним отверстием:

t=2R/𝑣

2. Определение объема чернил V, которые проходят через одно отверстие. При печати некоторая площадь подложки покрывается чернилами, после чего определяют их вес G. Зная число отверстий N на единицу площади сетки и плотность чернил ρ, можно найти V:

V=G/(Nρ)

3. Тогда скорость течения Q рассчитывается как

Q=V/t /с.

4. Если представить отверстие как часть капилляра, скорость сдвига можно рассчитать по уравнению :

Ниже приведены типичные значения указанных выше величин: G = 1,8 г/; N= 10 1/в сетке 31 меш; ρ=1,2 г/; V=1,5; 𝑣=30 мм/с = 1,8 м/мин; R=45мм, t = 3с; Q = 0,5 /с.

Тогда скорость сдвига равна =6,900 в сетке 31 меш.

Чернила для печати подвергаются гораздо более высокой скости сдвига между поверхностью сетчатого трафарета и нож скребка. Протекание на подложку идет с меньшей скоростью сдвга .

Предел текучести и тиксотропная структура чернил способствуют получению и сохранению четкого контура печати.

При печати по сетчатому трафарету имеет место множество скоростей сдвига. Поскольку характер течения черни, сильно отличается от ньютоновского, необходимо проводить измерения вязкости как при низких, так и при высоких скоростях сдвига.

4.5. Нанесение губной помады.

Оценка скоростей сдвига при нанесении губной помады может проводиться следующим образом.

Женщины, выбранные в качестве экспертов (группа не менее 10 человек), наносят губную помаду одним мазком. Скорость нанесения покрытия 𝑣 в течение этого мазка ограничена. Тюбик помады взвешивают до и после нанесения, чтобы узнать среднюю массу слоя покрытия m. Для оценки площади покрытия А листок фильтровальной бумаги прижимают к тубам, покрытым помадой, после чего площадь образовавшегося пятна измеряют планиметром. Толщину покрытия определяют следующим образом:

где плотность губной помады.

Значения типичных для данного процесса параметров равны: 𝑣=10 см/с; m =0,05 г; А = 10 ; ρ=1 г/; у=0,005 см.

Скорость сдвига при нанесении губной помады ɣ=2000 .