Способ для определения параметровдеформации b процессе обработкиметаллов давлением и устройстводля его осуществления
Союз Советскик
Сециаиистнческик
Ресаублик
ОПИСАпиЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ Сей ЕТИЛЬСТВУ
<»800608 (6Ц Дополнительное к авт. саид-ву (53)Pi к в з (22) Заявлено 1 204.79 (21) 2750927/25-28 с присоединвнием заявки ¹(23) Приоритет
6 01 В 5/30
Государственный комитет
СССР яо дмам изобретений и открытий
Опубликовано 30.01.81, Бюллетень N9 4
Дата опубликования описания 300181 (53) УДК 531,781, .2(088.8) (72) Авторы изобретения
1 Е Г(Р р с!
Ю.Г. Гуляев и В,Ф. Балакин! i p" . !
Г:
Днепропетровский ордена Трудового КрасяаГр ЗнаменИ металлургический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ
ДЕФОРМАЦИИ В ПРОЦЕССЕ ОБРАБОТКИ
NETARHOB ДАВЛЕНИЕМ И УСТРОЙСТВО
ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам и устройствам для определения параметров деформации металла при его обработке. 5
Известен способ определения параметров деформации металла в процессе обработки металлов давлением, заключающийся в том, что образец металла подвергают обработке давлением, l0 измеряют контактные давления и силы трения в очаге деформации, по которым судят о параметрах деформации
f11 . недостатком известного способа 15 является низкая точность,связанная с невозможностью определения ииерциоиюах усилий, возникающих в очаге . деформации вследствие изменения скорости металла при прохождении 20 очага деформации.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ определения .параметров деформации в про- 25 цессе обработки металлов давлением, .заключающийся в том, что образец металла пОдвергают обработке давлением, измеряют величину вытяжки и скорости выхода образца из очага 30
2 деформации в осевом направлении, по которым судят о параметрах деформации (2), Недостатком данного способа также является низкая точность изМерений, связанная с неучетом инерционных усилий, оказывающих существенное влияние на силовую картину процесса обработки металлов давлением, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство, содержащее деформирующий инструмент с выходным отверстием, механизм подачи образца в очаг деформации с приводом, два фотодатчика, размещенные возле выходного отверстия деформирующего инструмента последовательно в направлении продольной оси последнего и связанные с прибором регистрации скорости образца (3), Цель изобретения — повынение точности измерений и расширение воэможностей способа. Укаэанная цель достигается тем, что осуществляют торможение образца в очаге деформации, определяют среднюю плотность обрабатываемогО материала в очаге деформации, а ди800608 намическую нагрузку на обрабатываемый материал от ускорения определяют по формуле
P = VpF (1 -Д- ), (1) где Ч - скорость выхода образца в осевом направлении из очага деформации, м/с;
Я - средняя плотность обрабатываемого мавериала в очаге деформации, кг/м;
F - -площадь поперечного сечения образца иа выходе иэ очага деформации, м 1
p — суммарная вытяжка образца з результате деформации.
Б устройстве для осуществления способа определения параметров деформации в процессах обработки металлов давлением указанная цель достигается тем, что более удаленнЫй от выходного отверстия деформирующего инструмента фотодатчик соединен с 20 приводом механизма подачи образца в очаг деформации, Ка чертеже схематически изображено устройство для осуществления способа определения параметров деФормации 15 в процессах обработки металлов давлением, Устройство содержит деформирующий инструмент 1 с выходным отверстием
2, в который помещен исследуемый образец 3 металла, механизм подачи образцов в очаг деформации с приводом 4 и два фотодатчика 5 и б, соединенные с прибором 7 для регистрации скорости образца. Более удалейный от выходного отверстия 2 деформирующего элемента 1 фотодатчик б соединен также с приводом 4 механизма подачи,образцов в очаг деформации.
Деформирующий инструмент 1 соединен с контейнером 8 пресса, в который 40 подается под давлением рабочая жидкость.
Способ определения параметров деформации в процессах обработки металлов давлением реализуется следую- 45 щим образом.
Исходный образец 3 металла, площадь поперечного сечения которого оавна Г„, помещается в контейнер 8 ресса и под действием высокого $0 явления рабочей жидкости 9 прозессовывается через деформирующий нструмент 1, выходя, через его вы.одное отверстие 2 и изменяя плоцадь поперечного сечения до F. СкоРость образца 3 на входе в очаг деформации равна Чр и меньше скорости образца на выходе из очага деформации на величину вытяжки,О . Прохождение переднего торца образца 3 регистрируется фотодачтиками 5 и 6, ф0 сигнал с которых подается на регист-
Рирующий прибор 7, Скорость Ч образца Э после прохождения очага деформации определяется как отношение расстояния между датчиками к интер- 65 валу времени прохождения мимо них переднего торца образца 3. При прохождении переднего торца образца 3 мимо фотодатчика б последний подает сигнал на выключение привода 4 механизма подачи образца в очаг деформации, который прекращает повышение давления рабочей жидкости 9 в контейнере 8 пресса, что приводит к торможению образца 3. Площадь поперечного сечения образца измеряют до и после очага деформации, что позволяет Рассчитать величину вытяжки ,0 . Недоцрессованный образец 3 извлекают из деформирующего инструмента
1 и контейнера 8 пресса,. от него отрезают полностью недеформированный и полностью продеформированный концы. Среднюю плотность обрабатываемого материала в очаге деформации определяют как отношение массы оставшегося после отрезания образца к его объему, Динамическую нагрузку на обра-. батываемый материал определяют по.
Формуле
Р = Ч РГ (1 —,О-"), полученной следующим образом.
Рассматривается элементарный объем металла в очаге деформации, ограниченный двумя находящимися на бесконечно малом расстоянии плоскостями, перпендикулярными направлению движения исследуемого образца. Элементарное усилие, действующее на массу металла, ограниченную проведенными плоскостями, равно
dP = adm (2) где а= — — ускорение выделенной
dv
d+ массы в очаге деформации;
V — скорость в осевом направлении; — время;
m — масса выделенного объема в очаге деформации.
Заменяя в (2) дифференциалы временир массы и скорости их значениями
dV = Чо 1ох (Э) õ (4) О (1К Х с (5) х где Чр — скорость движения заготовки в осевом направлении на входе в очаг деформацииу ,4 = — р — вытяжка в данном сечении
Fõ очага деформации;
dx — протяженность выделенного объема очага деформации в направлении движения исследуемого образца1
Π— средняя плотность деформируемого материала в очаге деформации 1
F0,РХ- плоЩади сечения образца в очаге деформации плоскостью, перпендикулярной направлению движения образца, 800608
3$ после преобразований можно получить аР = V,pF,йа„ (6)
Интегрирование соотношения (6) дает .,и
Ч, р, их= Чр),(О- 1) <7)
С учетом того, что Ч =,ОрЧр,можно получить окончательную формулу для определения инерционного усилия, дей. ствующего на исследуемый образец в очаге деформации, р = ЧР <1 ®). <8)
Применение предлагаемого изобретения позволяет повысить точность определения параметров деформации и расширить возможности способа определения параметров деформации в процессе обработки металлов давлением за счет измерения динамической нагрузки на обрабатываемый материал от ускорения.
Формула изобретения
1. Способ для определения параметров деформации в процессе обработки металлов давлением, заключающийся в том, что образец металла подвергают обработке давлением, измеряют величину вытяжки и скорости выхода образца из очага деформации в осевом направлении, по которым судят о параметрах деформации, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений и расширения возможностей способа, осуществляют торможение образца в очаге деформации, определяют среднюю плотность обрабатываемого материала в очаге деформации, а динамическую нагрузку на обрабатываемый материал от ускорения определяют по формуле
P =VpF (1-М- ), где Ч вЂ” скорость выхода образца в осевом направлении из очага деформации, м/с;
Я вЂ” средняя плотность обрабатываемого материала в очаге деформации, кг/м9у
F — - площадь поперечного сечения образца на выходе из очага деформации, м у ,ц - суммарная вытяжка образца в результате деформации, 2, Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее деформирующий инструмент с выходным отверстием, механизм подачи образца в очаг деформации с приводом, два фотодатчика, размещенные возле выходного отверстия деформирующего инструмента последовательно в направлении продольной оси последнего и связанные с прибором .регистрации скорости образца, о т л и ч а ющ е е с я тем, что более удаленный от выходного отверстия деформирующего инструмента фотодатчик соединен с приводом механизма подачи образца в очаг деформации, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1, Чекмарев A,Ï., Ольдэдевскнй С.A.
Методы исследования процессов прокатки, М., Металлургия, 1969, с. 268, ряс. 171, 2. Чижиков 10.М, Прокатное производство. M., Металлургиздат, 1952, с. 87, рис. 92 (прототип) .
3. .Гуляев l0.Г. Ксыплексное исследование процесса прокатки труб в трехвалковом раскатном стане и выбор o1 тимальных режимов деформации. Дис,на соиск, учен, степени канд. техн. наук.
Днепропетровск, ДМЕТИ, 1978, с. 26, рис. 1.4 (прототип).
ВНИИПИ Заказ 10393/46
Тираж 653 Подписное
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород,ул.Проектная,4
