ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Определение антифрикционной эффективности смазок из "Трение и смазки при обработке металлов давлением Справочник " Наиболее надежные данные по эффективности смазок могут быть получены лишь при испытаниях в том процессе, для которого они предназначены, так как условия поступления смазки в очаг деформации в разных процессах могут резко различаться. [c.158] Все методы определения антифрикционной эффективности смазок можно разделить на прямые и косвенные. К прямым относятся те методы, которые основаны на измерении непосредственно сил трения или коэффициента трения. Косвенные методы основаны на исследовании влияния смазки на параметры, зависящие от трения,—деформационные, кинематические или энергосиловые. [c.158] Применение этих методов в разных вариантах требует измерения или силы трения в каждой точке контактной поверхности, т. е. определения эпюры сил трения или средней удельной силы трения (коэффициента трения). Оценка эффективности смазок, основанная на исследовании распределения сил трения по контактной поверхности, не получила широкого распространения из-за сложности эксперимента и недостаточной точности. [c.158] Из всех прямых методов оценки эффективности смазок наиболее часто применяется исследование коэффициента трения (среднего на контактной поверхности). Способы определения этого показателя описаны в гл. 5. [c.158] Преимуществом косвенных методов является простота экспериментов, недостатком — то, что получаемые результаты пригодны в основном для выводов качественного характера. Количественные выводы зависят от частных условий проведения опытов размеров образцов, выбранной величины обжатия, конструкции деформирующей машины и др. [c.158] При использовании косвенных методов необходимо проводить опыты при таких параметрах деформации, при которых существует ярко выраженная зависимость между фиксируемым показателем и силами трения. В большинстве случаев это условие сводится к тому, что должно быть обеспечено достаточно большое отношение длины контактной поверхности к средней толщине полосы в очаге деформации. Так, при прокатке отношение / //i p должно быть выше 2—3. [c.158] Усилие деформации. Смазка, снижая подпирающие силы трения, способствует уменьшению усилия, необходимого для осуществления деформации. В тех случаях, когда усилие деформации мало зависит от величины сил трения при испытании смазок используют дополнительные показатели. Например, при оценке смазок в операциях листовой штамповки дополнительным показателем может служить величина вытяжки, при которой наступает разрушение металла [200]. В некоторых случаях рекомендуется оценивать эффективность смазок по удельному расходу энергии на деформацию [201 ]. [c.159] Исследование коэффициента вытяжки. Опыты заключаются в последовательной прокатке одинаковых образцов с разными смазками при постоянной установке валков. Для каждого образца определяют коэффициент вытяжки А/=/1//о, где /о и — длина образца соответственно до и после прокатки. [c.159] Чем эффективнее смазка, тем ниже давление на валки и тем меньше упругая деформация деталей рабочей клети стана. За счет уменьшения пружины клети растут обжатие и вытяжка. Абсолютные значения Я зависят от начальной установки валков и жесткости стана. Если бы рабочая клеть была совершенно жесткой системой, то коэффициент вытяжки при испытании разных смазок был бы одинаковым, так как зазор между валками оставался бы постоянным (несмотря-на изменение усилия прокатки). [c.159] Для оценки смазок можно сравнивать не только коэффициенты вытяжки, но и обжатия (абсолютные или относительные). Однако измерение толщины образцов осуществляется труднее и менее точно, чем их длины. Для повышения точности измерений целесообразно на продольной оси образца делать специальные засечки или небольшие отверстия (диаметром 2—3 мм), между которыми измеряют расстояние /д и 1 . Следует применять достаточно тонкие образцы и устанавливать валки так, чтобы даже при отсутствии смазки обжатие было не слишком малым. При прокатке на валках диаметром 150—200 мм начальная толщина образцов должна быть не более 1,0—1,5 мм. [c.159] Иногда для получения более контрастных результатов при исследовании эффективности смазок образцы прокатывают в несколько проходов. В итоге об эффективности смазки судят по полному коэффициенту вытяжки или суммарному обжатию. [c.159] Из этой зависимости видно, что с уменьшением коэффициента трения опережение также уменьшается. Следовательно, исследуя опережение при прокатке с разными смазками, можно судить об их сравнительной антифрикционной эффективности. Опережение достигает значительной величины только при прокатке тонких полос. Кроме того, зависимость опережения от коэффициента трения проявляется в значительной мере лишь в диапазоне а//у = 0,5—2. Для получения более надежных выводов обжатие при прокатке образцов с разными смазками должно быть одинаковым (за счет изменения установки валков при испытании каждой новой смазки). [c.159] Чем меньше рср тем эффективнее технологическая смазка. Для получения более отчетливых результатов прокатка должна проводиться при условии и ср 2—3, но лучше, если это отношение будет выше 4—5. [c.160] Для исследования удельного расхода энергии стан должен быть оборудован аппаратурой для измерения расхода энергии (мощности). Точность метода несколько ниже, чем при определении давления, так как измеряемый параметр включает в себя потери в главной линии стана, почти не зависящие от внешнего трения в очаге деформации. [c.160] Обычным методом оценки эффективности смазки при волочении является экспе риментальное определение усилия волочения или удельного расхода энергии В производственных условиях эффективность смазки часто оценивают по стой, кости волок или числу обрывов (в единицу времени или по отношению к опре деленному объему продукции). При прессовании показателем эффективности смазки в основном служит усилие прессования. Параллельно исследуют состояние поверхности изделий, матрицы и контейнера (отсутствие задиров). О эффективности смазок в процессе выдавливания можно судить по искажению координатной сетки, нанесенной в плоскости разъема составных образцов [199]. Распределение деформации в объеме деформируемого тела может служить качественной характеристикой влияния смазки на силы трения и в других процессах обработки металлов давлением. [c.160] Анализируя действие смазки, как антифрикционной среды, следует различать физическую эффективность, определяющую толщину формируемого смазочного слоя, и химическую эффективность, характеризующую строение, прочность и адгезионную способность этого слоя [133]. [c.160] Все существующие прямые и косвенные методы исследования эффективности смазок при обычном их применении не позволяют разграничить влияние физических и химических факторов. Обычно в опытах смазка подается на образцы и инструмент с большим избытком. При этом на контактных поверхностях в очаге деформации формируется смазочный слой различной толщины для разных смазок (в зависимости от их вязкости). [c.160] Метод нанесения мерных слоев позволяет выделить и оценить истинную химическую эффективность смазок. Он заключается в сравнении коэффициентов трения, удельных сил трения или других (косвенных) показателей при деформировании с разными смазками и одинаковой толщиной слоя смазки на контактных поверхностях. С этой целью на поверхность образцов перед деформированием наносят мерный, заранее выбранный слой смазки. Толщина наносимого слоя должна быть меньше той предельной толщины, которая образуется при обычной обильной подаче смазки. [c.160] Нанесение мерных слоев смазок на образцы осуществляется с помощью растворов заданной концентрации. Хорошими растворителями для минеральных и растительных масел являются стый авиационный бензин, четыреххлористый углерод и др. После нанесения раствора на образец растворитель испаряется и на поверхности металла остается слой масла определенной толщины. [c.160] Для нанесения на одну поверхность образца слоя смазки толщиной требуется масла (по массе) д = 5Fp, где Р — площадь одной деформируемой поверхности образца р — плотность масла. [c.160] Вернуться к основной статье