Способ определения удельной силы трения

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ СИЛЫ трения между обрабатываемым материалом и матрицей, заключакяцийся в том, что образец, выполненный из обрабатываемого материала, устанавливают в матрице, рабочие боковые поверхности которой наклонены к ее дну, осаживают образец в матрице и регистрируют усилие осадки, по которому судят о величине удельной силы трения, отличающийся тем что, с целью повышения точности, осаживают образец путем приложения , усилия к боковой поверхности матрицы и регистрируют его в момент отрыва от дна матрицы. (Л :о У: :л м

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (!9) (11) 3(51) 0 0 1 И 1 9 / 0 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABT0PCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3513142/25-28 (22) 19.11.82 (46) 07.06.84. Бюл. У 21 (72) В.К.Смирнов и И.М.Володин (71) Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.M.ÊMðîâà (53) 620.178,162(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2962307/28, кл.G 01 N 3/56, 1981. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ

СИЛЫ трения между обрабатываемым материалом и матрицей, заключающийся в том, что образец, выполненный из обрабатываемого материала, устанавливают в матрице, рабочие боковые поверхности которой наклонены к ее дну, осаживают образец в матрице и регистрируют усилие осадки, по -которому судят о величине удельной силы трения, отличающийся тем что, с целью повыщения точности, осаживают образец путем приложения, усилия к боковой поверхности матрицы и регистрируют его в момент отрыва от дна матрицы.

1096543

Изобретение относится к технике исследования фрикционных свойств контакта между инструментом и обоабатываемым материалом в процессах обработки давлением и касается способа определения удельной силы трения.

Известен способ определения удельной силы трения между обрабатываемым материалом и матрицей, заключающийся в том, что образец, выполненный из обрабатываемого материала, устанавливают в матрице, рабочие боковые поверхности которой наклонены к ее дну, осаждают образец в матрице и регистрируют усилие осадки, по которому судят о величине удельной силы трения f1) .

При использовании известного способа возникает необходимость контролировать такие параметры процесса, как площадь поверхности материала, находящегося в контакте с матрицей, линейные размеры осаженного образца, кроме того предполагается иэвестным предел текучести обрабатываемого материала, который определя ется экспериментальным путем.

Недостаток известного способа состоит в большом количестве экспериментально определяемых параметров, каждый иэ которых вносит погрешность в конечный результат измерений. В итоге. точность известного способа оказывается недостаточно высокой. цель изобретения — повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения удельной силы трения между об1рабатываемым материалом и матрицей. заключающемуся в том, что образец, выполненный из обрабатываемого материала, устанавливают в матрице, рабочие боковые поверхности которой наклонены к ее дну, осаживают образец в матрице и регистрируют усилие осадки, по которому судят о величине удельной силы трения, осаживают образец путем приложения усилия к боковой поверхности матрицы и регистрируют его в момент отрыва образца от дна матрицы.

На фиг.1 приведена основная расчетная схема, поясняющая существо способа, на фиг,2 — типичный график зависимости между. касательными и нормальными напряжениями; на фиг.

3 — принципиальная схема устройства, реализующего способ.

В основе способа лежат следующие соображения, При осадке образца 0 (фиг.Ц в матрице M путем приложения к ее боковоЙ поверхности усилия РА на контактных поверхностях A вознии кают нормальные Р и касательные напряжения. Характерная зависимость между этими величинами представлена на фиг.2, В области 1Р почти прямо пропорционально ь .

В области П наблюдается опережающий рост нормальных напряжений по сравнению с касательными. При достижении некоторого значения усилия осадки Р нарушается равновесие образца 0 и происходит его сдвиг в направлении э . В этот момент выполняется условие

Рэ sinai, п

Г

15 л где — удельная сила трения между образцом О и стенками матрицы М;

F — - площадь,,, по которой осуществляется контакт образца

20 О с матрицей М> с — угол наклона рабочих поверхностей матрицы М к ее дну. устройство для реализации этого способа (Фиг.3) включает плиту 1, на которой жестко закреплен упорный боек 2. На плите 1 с воэможностью поступательного перемещения по ее поверхности и оппозитно упорному бойку 2 установлен нажимной боек 3. Ра30 бочие поверхности бойков 2 и 3 наклонены под углом с4 к поверхности плиты 1 и образуют пространство, предназначенное для размещения в нем образца 4, который предварительно устанавливают в контейнер 5. Контейнер 5 выполнен в виде оболочки из высокопрочного материала, охватывающей со всех сторон образец, с оппозитно расположенными окнами б, предназначенными для обеспечения непосредственного контакта бойков 2 и 3 с образцом 4. Контейнер 5, бойки 2 и 3 и плита 1 образуют составную матрицу. На дне этой матрицы установлен контактор 7, взаимодействующий в процессе испытаний с контейнером 5.

Способ реализуется следующим образом.

Образец 4 устанавливают в контейнер 5 и последний размещают между бойками 2 и 3 таким образом, чтобы контактор 7 пришел во взаимодействие с контейнером 5. Y бойку 3 прикладывают возрастающее во времени усилие осадки до тех пор, пока не произойдет отрыв контейнера 5 вместе с образцом 4 от плиты 1. Этот момент фиксируют с помощью контактора 7 и одновременно измеряют усилие осадки

Р о

60 Величину удельной силы трения рассчитывают по формуле

Рэ einw

С г

1096543

Фиг. 2 фив. J

Составитель М.Добычин

Техред М.Тепер Корректор Л. Пилипенко

Редактор E.Ïàïï

Заказ 3816/31 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 где F — плоцадь контакта образца 4 с рабочими поверхностями бойков 2 и 3; угол наклона рабочих поверхностей бойков 2 и 3 к поверхности плиты 1. 5

Способ позволяет определять величину удельной силы трения в широком диапазоне значений нормальных давлений на контакте и температурных режимов деформирова« ния.