Factorii care influențează frecarea fluidului
Ceteris paribus forța de frecare hidrodinamică două ordine mai mici de frecare limită și uscat. Direct de pe puterea stării suprafețelor de frecare hidrodinamică nu este afectată, și conceptul de „frecare“, în acest caz nu poate fi introdus.
Criteriul natural și evident pentru trecerea de la semi-uscat la frecare hidrodinamică - este grosimea stratului de ungere. Aceasta este determinată de grosimea critică a HKR stratului de lubrifiere. În cazul în care grosimea stratului este mai puțin critic, strat de lubrifiere continuă descompune și începe să lucreze mecanism de frecare mixt, și vice-versa. De obicei HKR valoarea asociată cu starea suprafețelor pereche frecare prin HSH medie a rugozității înălțimii.
Astfel, suprafața rugoasă, cu atât mai repede trecerea de la hidrodinamice la hotar de lubrifiere.
Atunci când este necesar, forța de frecare a fluidului pentru a depăși frecarea internă a stratului de lubrifiant:
în care - coeficientul de vâscozitate lichid, V - viteza de glisare, h - grosimea stratului de lubrifiant.
În unități SI viscozitate absolută este măsurată în poise. Astfel poise (poise), definită ca forța în Newtoni necesare pentru a înregistra o suprafață de 1 se deplasează cu o viteză constantă de 1 cm / s, paralel cu planul la o distanță de 1 cm de la ea. În practică, cele mai multe sunt de o sută de ori mai mică unitate (cps). Vascozitatea, exprimată în cP, în general desemnat prin litera z. Vâscozitatea apei la 20 ° C este aproape exact egală cu 1 cps. (Numele „Poise“ este dat în onoarea fizicianului francez Jean Poiseuille.)
Formula arată că singura posibilă frecarea fluidului în mișcare. Dacă viteza de alunecare V = 0 și T = 0 și = 0. La viteze mici, forța de frecare este proporțională cu viteza de. La viteze mari, forța de frecare este proporțională cu pătratul vitezei. La viteze supersonice, forța de frecare vâscoasă este proporțională cu puterea a treia a vitezei.
Această formulă este valabilă numai în cazul în care viteza de alunecare variază liniar în strat lubrifiant grosime. În realitate nu este. Prin urmare, pentru un calcul mai precis este necesar să se ia proiecția vitezei în direcția normală. Astfel, pentru a determina stresul care acționează asupra metalului, este necesar să se cunoască pentru lubrifiere.
Formula arată că puterea și tensiunea de forfecare la frecarea lichid este independentă de presiune normală, dar depinde de zona de contact, în contrast cu frecare uscată. Forța de frecare este mai mare, cu atât mai mare viscozitatea lubrifiantului. Cu toate acestea, vâscozitatea ridicată este necesară pentru a crea un strat neîntrerupt durabil de unsoare. Cu cât presiunea de contact specific, cu atât mai mare viscozitatea lubrifiantului trebuie să posede.
Efectul vitezei de alunecare, așa cum se vede din formulele, frecarea lichid la capătul său influențat oppositely prin frecare uscată. Dacă forța de frecare uscată de frecare scade odată cu creșterea vitezei, apoi lichidul - invers crește. Dar, cu o viteză tot mai mare cantitate mai mare de lubrifiant este antrenată în PNI, grosimea stratului de lubrifiant este crescută și forța de frecare este redusă.
Frecare în diferite tipuri de OMD
Frecare în timpul de rulare
În momentul în care laminarea la cald se efectuează în condiții de frecare uscată. Laminarea la rece se face cu utilizarea de lubrifianți. Când laminate la rece foi și benzi cu o grosime de 2,5 mm, la orificiul de intrare a diferenței de rulare acționează efect hidrodinamic, forțând lubrifiant. La marginile benzii nu se acționează și atinge un maxim în centrul benzii.
Împreună cu obiectul de reducere a frecării, ungere în timpul laminării la rece și efectuează sarcina de răcire a benzii laminate și rolele, adică Se îndepărtează căldura generată de deformare plastică.
Rulare fără frecare nu este posibilă, dar frecarea ar trebui să fie moderat, pentru a nu crește în mod inutil sarcina pe laminor.
Frecare la desen.
Când trefilare și tije folosite frecare fluid. Când desenați tubul pe un dorn lung prin frecarea dornului face ca procesul și deformarea ei ar trebui să fie crescută în limite rezonabile. Frecare din matriță - rezistența la deformare. Și trebuie să fie redusă prin utilizarea modului de frecare fluid.
Frecarea forjare și ștanțare.
forța de deformare considerabil mai mare decât rezistența de deformare a metalului. Acest lucru se datorează faptului că ștampilele brute rezista de metal tartinabil, adică oferă o forță de frecare ridicată. Forjarea frecarea maximă este concentrată în apropierea centrului instrumentului. Și în centru există o lipire. Efectul inhibitor al forfecare accentuează forjare de metal tartinabil poate fi redusă substanțial, dacă tensiunea de forfecare extinde cu 90 de grade, împreună cu introducerea alternantă pumn rotație în jurul axei discului. Dacă viteza de rotație este substanțial mai mare decât viteza de deplasare pe verticală a matriței, componenta orizontală a forței de frecare nu va împiedica în mod semnificativ răspândirea metalului în parte. În acest caz, puterea de precipitare poate fi redusă substanțial.
Presare la rece se face cu utilizarea de lubrifianți. În ultimii ani, devin în mod eficient aplică modul de frecare lichid. capota hidromecanic constă în faptul că comprimarea lichidului în cavitatea matriței poanson cu piesa de prelucrat determină ruperea între matriță și piesa de prelucrat pentru a forma un strat oferind frecare fluid.
^
contracție diferențială
Atunci când uniformă (omogenă) deformarea stării de tensiune în toate punctele la fel, componentele tensorului și direcțiile axelor principale nu sunt modificate atunci când se deplasează de la un punct la un alt corp, planul și liniile drepte nu sunt modificate în organism.
În cazul în care inegale (heterogen) starea de stres si deformare deformare sunt diferite în diferite părți ale corpului. La deformarea OMD întotdeauna inegale. Cu toate acestea, în rezolvarea problemelor practice ia deformare uniformă pe volumul corpului sau a unui organism divizat în volume separate, în care deformarea poate lua uniformă.
^
Principalele cauze deformare denivelări:
instrument asimetrie formează forma corpului deformabil;
frecare externă;
heterogenitatea proprietăților fizice ale corpului deformabil.
Deformarea neuniformă prin tratament de presiune, în cele mai multe cazuri nedorite, deoarece Aceasta dă naștere la tensiuni suplimentare în timpul deformării, care reduce ductilitatea crește forța necesară pentru a denatura forma corpului. Deformarea inegală duce la stres rezidual și eterogenitatea proprietăților de articole finite.
Impactul formei asupra sculei și deformarea piesei de prelucrat neuniformitatea
In cele mai multe metale procesele ce formează forma piesei diferă de forma produsului finit definită de forma sculei. De obicei, sub forma formei semifabricatului mai simplă a produsului, ceea ce duce la comprimarea inegală a unor porțiuni separate ale piesei, adică, deformare neuniformă. Astfel, în timpul forjare mor și forjare o formă diferită de forma semifabricatului; profile în formă în timpul laminare formă de calibru diferă de forma semifabricatului. Numai unele procese, metal care formează forma instrument coincide cu forma piesei (forjare, rulare foaie, desen sârmă).
compresie eravnomernoe H conduce la heterogenitatea structurii, în special în etapele finale ale prelucrării. Ca rezultat, deformare neuniformă în diferite părți ale produsului format din diferite granulometrie, există tensiuni suplimentare. Dacă distribuția tensiunilor cauzate de forțe externe (de bază), va provoca o schimbare a formei, ceea ce va împiedica integritatea corpului, diferitele părți ale corpului va avea tensiune suplimentară de semne diferite.
De exemplu, în timpul de rulare a profilului în formă de cruce a porțiunii centrale gol dreptunghiular este încrețită ușor, iar marginile obține o mare de compresie. forțele externe creează schema de compresie uniformă: vertical de forțe de compresiune pe orizontală - de rezistenta la frecare. Dacă secțiunile 1 și 2 pot fi deformate în mod independent. Ei vor primi o hotă diferită. Dar ele sunt o singură entitate. porțiune Slaboobzhimaemy potolește zonele silnoobzhimaemyh Hood, iar ei, la rândul lor crește capota. Ca rezultat, lungimea tuturor porțiunilor din aceeași obținute. La stația 1 au stres suplimentar de întindere, iar zona 2 - compresie.
Tensiunea principală a rezumat cu o cantitate suplimentară alcătuiesc tensiunea rezultată. subliniază suplimentare pot fi suficient de mare pentru a fi comparabile cu influența majoră și semnificativ asupra diagrama de stare de stres.
porțiune hota fortata 1 determină fluxul de metal din porțiunile silnoobzhimaemyh 2 la statia 1. In silnovyrazhennoy încrețire de metal porțiune neuniformă 1 poate ține pasul role, iar metalul din zonele 2 să se grăbească pe laturile (lărgind stimulate). tensiune suplimentară poate cauza discontinuități utjazhki fisura transversal la locul 1 și locul 2 în val.
Deformarea neuniformă se produce și atunci când scula sau piesa de lucru nu au axa de simetrie, de exemplu, în rulouri cu diametru variabil.
^
Efectul de frecare asupra neuniformitatea deformare
frecarea externă împiedică alunecarea corpului deformabil al instrumentului. Acțiunea sa este distribuit inegal pe volumul corpului, acesta este cel mai puternic în apropierea suprafeței de contact și minim în interiorul corpului. Acest lucru conduce la o deformare neuniformă. De exemplu, când forjare proba are o forma baril datorită acțiunii forțelor de frecare. Ca urmare a zonei lor de deformare constrânsă de acțiune este formată în apropierea suprafeței de contact, ce se extinde la o anumită adâncime și având o formă conică.
Gradul maxim de deformare și duritatea se observă în centrul eșantionului. Cea mai mică - în zonele de deformare constrânse medie - în lateral (în formă de butoi), porțiuni ale semifabricatului.
Când raportul mare de înălțime a semifabricatului diametru format dublu formă butoi cu o porțiune cilindrică între cele două butoaie. Acțiunea forțelor de frecare dezintegreaza in termen de doua îngroșare în formă de butoi și în partea de mijloc de ajustare are scheme de compresie liniară.
Deformarea neuniformă ca urmare a frecării, de asemenea, duce la stres și poate duce la o schimbare în starea circuitului de stres în părțile individuale ale corpului. Astfel, în timpul forjării de la formarea coroanei laterale suprafață parțial iese din zona de reducere directă și începe să experimenteze tensiuni suplimentare la tracțiune. Și în zona interioară există un efort de compresie suplimentară. Acest lucru explică apariția fisurilor de-a lungul generatoarelor cilindrului.
Deformarea neuniformă cauzată de frecare externă pot fi asimetrice. Astfel, în timpul forjării probei între plăcile cu o calitate diferită probă cilindrică suprafață finisată va forma aproape de trapez în secțiune axială: baza va fi mai largă suprafață în apropierea șlefuită decât lângă înăsprită.
^
Influența neomogenitatea proprietăților la neuniformitatea deformare
Eterogenitatea poate fi proprietăți macroscopice (încălzirea neuniformă, un compus de metale diferite într-un lingou) sau microscopic (neomogenitatea cristalului).
Atunci când sunt încălzite straturi de încălzire inegale ca mai moale deformat într-un grad mai mare decât frigul. Acest lucru conduce la solicitări de compresiune suplimentare în straturile exterioare și tensiunea din interior. Cu o diferență de temperatură mare pe secțiunea transversală a lingoului, un grad mare de deformare și joasă ductilitate metalice solicitări de tracțiune suplimentare pot provoca discontinuități straturile interioare.
Când deformarea unui corp compus din metale cu proprietăți mecanice diferite, straturile moi au un efort de compresie suplimentară, iar în solid - întindere. În cazul în care straturi dure au plasticitate mai mici, în care vor exista lacune.
Când inhomogeneity microscopice tensiunile suplimentare nu apar în întregul corp, și în cadrul grupului de cereale (supl. 2 tensiune genus) sau granulele individuale (genul 3).
Anizotropia proprietăților mecanice ale cristalelor conduce la o deformare neuniformă, chiar dacă alte motive pentru acest lucru sunt absente.
tensiuni reziduale
Stresul rezidual (intern) sunt echilibrate în corpul și sunt prezente în acestea fără aplicarea sarcini externe. tensiuni interne pot apărea ca urmare a modificărilor de fază la încălzire sau răcire neuniformă. Tensiunile reziduale în cele mai multe cazuri nedorite, deoarece ele afectează proprietățile metalelor.
În cazul în care funcționarea produsului din tensiunea de sarcină externă coincide cu semnul rezidual, stresul rezultat poate depăși admisibil. În cazul în care în mod necorespunzător presiune tehnologia de procesare a tensiunii reziduale poate ajunge la valori apropiate de punctul de curgere și apoi sarcinile minore pot duce la distrugerea produsului.
Tensiunile reziduale în timp este parțial îndepărtată, ceea ce poate duce la modificări ale dimensiunii corpului si a deformarii. Tensiunile reziduale reduc rezistența la coroziune a metalului. Acest lucru duce la erodarea locale, daune de suprafață și de stres concentrațiile lângă locurile deteriorate.
stresul rezidual este determinat mecanic si radiografic metode.
^
Metode de corectare a tensiunilor reziduale
Metoda de bază - prevenirea apariției acestora să fie modul de procesare în care denivelările se reduce la minimum, iar tensiunile suplimentare sunt îndepărtate în timpul deformării și nu conduc la apariția tensiunilor reziduale.
Pentru a realiza acest lucru, toate necesare pentru a efectua o deformare neuniformă în etapa inițială de prelucrare, în special în timpul cald OMD. În aceste condiții, fluxul de metal este facilitată de părți silnoobzhimaemyh în slaboobzhimaemye, metal de ductilitate. tensiunile suplimentare nu duc la distrugerea și scăderea treptată în cursul deformare ca urmare a recristalizare. Temperatura trebuie să fie aceeași, coeficientul minim de frecare, temperatura nu trebuie să se potrivească cu tranziția-re interfaza.
Uneori crea în continuare deformare inegale, care compensează alte tensiuni. De exemplu, în laminarea la cald a unei tije bimetalice (oțel, cupru) pentru a reduce diferența în proprietățile de rezistență ale straturilor de cupru podstuzhivayut coajă. Iar deformarea inegală cauzată de diferența proprietăților fizice ale cuprului și oțelului, diferența de temperatură este eliminată.
Dacă este imposibil să se evite apariția de stres rezidual (de exemplu, în timpul OMD rece), acestea pot fi îndepărtate prin procesarea suplimentară. De obicei, este - după tratamentul termic al metalelor de formare. Tensiunea de tipul 1 și 2 este de obicei complet îndepărtată în timpul recristalizarea.
Tensiunile reziduale pot fi îndepărtate și mecanic: (foi de șlefuire, sablare cu alice de otel, editat prin role de îndreptare) tratarea presiunii de suprafață.
^
Referințe
Bazele de elasticitate și plasticitate 3
Elastic și plastic deformare 3
Defectele din cristalele 3
durificare în timpul de lucru de metal rece (durificării) 5
Schimbarea proprietăților din metal călit la rece prin încălzire 5
tulpina Teoria și stresul 6
Cantitățile ce caracterizează deformarea corpului 6
Legea de volum constant 7
Volumul deplasat 7
Cazul general al deformării 7
Viteza de deformare 8
Regula de rezistență minimă 9
Cantitățile ce caracterizează starea de stres a corpului 10
Principalul normal și forfecare principală subliniază faptul 12
tensiune octaedrala 13
Legătura dintre stres și tulpina 14
Comunicarea cu tulpina de stres generalizat generalizată 15
stres plan și planul deformarii 15
rezistență la deformare și ductilitate 18
Conceptul de rezistență de deformare și ductilitate 18
Metode de evaluare ductilitate 18
Factorii care influențează rezistența de deformare a 19
Factorii care afectează ductilității metalului 19
Stare Plasticitate 21
Condiții pentru starea de plasticitate stres liniar 21
tensiune de forfecare maximă condiții constante (stare de plasticitate Saint-Venant) 21
Stare plasticitate energetică (stare Huber de plasticitate - von Mises - Hencky) 21
Cazuri particulare de stare plasticitate 22
Efectul schemelor de deformare mecanice pentru a forța de deformare și ductilitate 22
Frecare la OMD 23
Proprietăți de frecare OMD 23
Tipuri de frecare. Caracteristicile fizico-chimice de frecare 23
Mecanismul de frecare uscată 23
Mecanismul de frecare limită 23
mecanism de frecare lichid 24
Lubrifierea la OMD 24
Factorii care influențează frecarea uscată și limita de 25
Efectul durității metalului și 25 presiunea externă
Factorii care influențează frecarea fluidului 27
Frecare în diferite tipuri de OMD 27
tulpina inegala 28
Principalele cauze deformare denivelări: 28
instrument de impact și piesa de prelucrat formează tulpina inegală 28
Efectul de frecare asupra tulpinii inegala 28
Influența neomogenitatea proprietăților asupra tulpinii inegale 29
Tensiunile reziduale 29
Metode de eliminare a tensiunilor reziduale 29
Referințe 30