Презентация - Загиров Н.Н., Иванов Е.В. Механика сплошных сред. Теория обработки металлов давлением

Подождите немного. Документ загружается.

ИзИз--за сложности описания одновременного влияния на за сложности описания одновременного влияния на

напряжение трения всех перечисленных факторов на напряжение трения всех перечисленных факторов на

практике используют упрощенные законы трения.практике используют упрощенные законы трения.

Согласно закону трения Согласно закону трения АмонтонаАмонтона--КулонаКулона, напряжение , напряжение

трения трения пропорционально нормальному напряжению пропорционально нормальному напряжению

на поверхности контактирующих тел на поверхности контактирующих тел и не зависит от и не зависит от

сопротивления деформации металла сопротивления деформации металла , то есть, то есть

, (, (1))

μστ

где где -- коэффициент трения, изменяющийся в пределахкоэффициент трения, изменяющийся в пределах

от от 0,1 до до 0,5.

В отношении выражения (В отношении выражения (1) необходимо сделать ) необходимо сделать

существенную оговорку. Дело в том, что по существенную оговорку. Дело в том, что по

условию пластичности максимальная величина условию пластичности максимальная величина

касательного напряжения касательного напряжения не может быть не может быть

больше сопротивления деформации больше сопротивления деформации

сдвига металласдвига металла , то есть, то есть

Пусть при данном увеличивается, Пусть при данном увеличивается,

одновременно возрастает и , но только до тех одновременно возрастает и , но только до тех

пор, пока произведение не станет меньше пор, пока произведение не станет меньше

либо равным . При дальнейшем увеличении либо равным . При дальнейшем увеличении

касательное напряжение остается постоянным, а касательное напряжение остается постоянным, а

скольжение частиц металла по поверхности скольжение частиц металла по поверхности

инструмента затормозится.инструмента затормозится.

max

ττ

≤

μσ

Использование закона Использование закона АмонтонаАмонтона--КулонаКулона ((11) не ) не

является единственно возможным способом учета является единственно возможным способом учета

контактного трения при расчетах напряженного контактного трения при расчетах напряженного

состояния пластически деформируемых тел. состояния пластически деформируемых тел.

Некоторые особенности пластического трения, в Некоторые особенности пластического трения, в

первую очередь пластическая деформация контактной первую очередь пластическая деформация контактной

поверхности, необратимо приближающая поверхности, необратимо приближающая

действительную площадь контакта к номинальной, действительную площадь контакта к номинальной,

обусловливают потерю линейной зависимости обусловливают потерю линейной зависимости

напряжения трения от нормального напряжения.напряжения трения от нормального напряжения.

Ряд ученых считают более целесообразным, особенно Ряд ученых считают более целесообразным, особенно

при горячей деформации, принимать трение при горячей деформации, принимать трение

независимым от нормальной нагрузки и выражать его в независимым от нормальной нагрузки и выражать его в

долях от величиныдолях от величины ..

Этот закон получил название закона трения по Этот закон получил название закона трения по

ЗибелюЗибелюи формулируется так: напряжение тренияи формулируется так: напряжение трения

пропорционально среднему по области пластической пропорционально среднему по области пластической

деформации сопротивлению деформации сдвига деформации сопротивлению деформации сдвига

и не зависит от приложенного нормального и не зависит от приложенного нормального

напряжения , то естьнапряжения , то есть

ψττ

где , в отличие от кулоновского коэффициента где , в отличие от кулоновского коэффициента

трения, называют показателем трения, трения, называют показателем трения,

изменяющимся в пределах изменяющимся в пределах

от от 0,2 до до 1..

Рис. 29.1. Диаграмма, характеризующая Рис. 29.1. Диаграмма, характеризующая

области области применениятогоприменениятого

или иного закона тренияили иного закона трения

В области умеренных значений нормальных В области умеренных значений нормальных

напряжений напряжений вершина пластической волны вершина пластической волны

находится в пределах ската шероховатости находится в пределах ската шероховатости

инструмента, поэтому в области инструмента, поэтому в области 11 справедлив справедлив

закон трения закон трения АмонтонаАмонтона--КулонаКулона..

При некоторой величине При некоторой величине пластическая волна пластическая волна

заполнит всю впадину между соседними заполнит всю впадину между соседними

микроскопическими выступами. После этого микроскопическими выступами. После этого

дальнейшее увеличение напряжения дальнейшее увеличение напряжения не не

изменяет изменяет и оно остается постоянным и оно остается постоянным . .

В области В области 22 справедлив закон трения по справедлив закон трения по ЗибелюЗибелю..

(

)

ττ

≤

Предпринимаются попытки обобщить оба закона Предпринимаются попытки обобщить оба закона

трения и сформулировать один универсальный, трения и сформулировать один универсальный,

позволяющий учесть особенности использования позволяющий учесть особенности использования

каждого из них. Так, группой исследователей под каждого из них. Так, группой исследователей под

руководством А.Н. руководством А.Н. ЛевановаЛевановапредложен закон предложен закон

трения, выраженный формулойтрения, выраженный формулой

1.25exp1ψττ

























−−=

гдегде -- сопротивление деформации пограничного сопротивление деформации пограничного

слояслоя

Влияние различных факторов Влияние различных факторов

на коэффициент (показатель) тренияна коэффициент (показатель) трения

На величину показателя возникающих на На величину показателя возникающих на

поверхности контакта элементарных сил трения поверхности контакта элементарных сил трения

влияет ряд факторов: состояние поверхности влияет ряд факторов: состояние поверхности

деформирующего инструмента, состояние деформирующего инструмента, состояние

поверхности и химический состав поверхности и химический состав

обрабатываемого тела, температура обрабатываемого тела, температура

деформации, скорость относительного деформации, скорость относительного

скольжения и наличие смазки.скольжения и наличие смазки.

Чем выше качество обработки поверхности Чем выше качество обработки поверхности

инструмента, тем меньше при прочих равных инструмента, тем меньше при прочих равных

условиях коэффициент трения. Влияние условиях коэффициент трения. Влияние

обработки настолько значительно, что величина обработки настолько значительно, что величина

коэффициента трения различна в зависимости от коэффициента трения различна в зависимости от

направления скольжения металла по отношению направления скольжения металла по отношению

к направлению обработки, которое задается к направлению обработки, которое задается

направлением взаимного перемещения резца или направлением взаимного перемещения резца или

шлифовального круга и обрабатываемого шлифовального круга и обрабатываемого

инструмента. Это явление можно назвать инструмента. Это явление можно назвать

анизотропией трения.анизотропией трения.

В отдельных случаях силы трения необходимы В отдельных случаях силы трения необходимы

и для их повышения применяют специальные и для их повышения применяют специальные

меры. меры.

Так, в момент захвата полосы валками при Так, в момент захвата полосы валками при

прокатке , в месте контакта действуют силы прокатке , в месте контакта действуют силы

трения, втягивающие полосу в зазор между трения, втягивающие полосу в зазор между

валками. валками.

Для их усиления применяют даже специальные Для их усиления применяют даже специальные

меры, например, наносят на поверхность меры, например, наносят на поверхность

валков насечки, увеличивая тем самым их валков насечки, увеличивая тем самым их

шероховатость.шероховатость.