Влияние контактного трения

Влияние контактного трения [c.94]

Как видно из представленных данных, образующаяся текстура неоднородно распределена по объему образца. Текстура у поверхности выражена слабо (значение X для /г = 0 и /г 7 мало отличается от соответствующих значений для образца без текстуры) в связи со значительным влиянием контактного трения между обрабатывающим инструментом и образцом. Исследования показали, что с повышением температуры деформации толщина поверхностного слоя со слабой текстурой увеличивается. Дальнейшее изменение интенсивности текстуры с увеличением глубины связано с различной степенью деформации. Это обстоятельство (зависимость от степени деформации) можно использовать и для создания текстуры, интенсивность которой зависит от расстояния до оси. На практике такая зависимость может быть легко реализована. [c.205]

С уменьшением диаметра сечения отношение площадей поверхности заготовки и верхности контакта с инструментом к объему увеличивается. Возрастает влияние контактного трения и поверхностного упрочнения. Вследствие этого пластичность и особенно сопротивление деформированию, начиная с некоторого критического объема, поперечного размера для сплошной заготовки, толщины стенки для полой заготовки, увеличиваются. [c.104]

Изучая влияние контактного трения при обжатии цилиндров круглого сечения, можно идти двумя путями или уточнением численного значения коэффициента подпора или исключением фактора трения в результате обработки специально поставленных испытаний. [c.263]

Определение сопротивления деформированию и механических свойств деформированных образцов. О сопротивлении деформированию судят по результатам испытаний образцов на сжатие или растяжение, характеризующихся схемой линейного напряженного состояния. При испытании на сжатие цилиндрические образцы осаживают между плоскими бойками с регистрацией усилия деформирования. С целью уменьшения влияния контактного трения бойки тщательно обрабатывают и покрывают эффективным смазочным материалом. Удельное усилие при осадке определяется по формуле [c.20]

ВЛИЯНИЕ КОНТАКТНОГО ТРЕНИЯ НА ФОРМОИЗМЕНЕНИЕ ЗАГОТОВКИ, [c.30]

При испытании на осадку в пределах пластических деформаций нет ограничения по величинам деформаций, при которых могут быть определены значения напряжения текучести, однако необходимо исключить влияние контактного трения, что представляет довольно сложную задачу. [c.41]

Влияние контактного трения на процесс формовки жестким инструментом является отрицательным, так как увеличивает усилие деформирования. Уменьшению усилия Р и увеличению глубины Л полости способствует эффективное смазывание заготовки и штампа. [c.74]

При сжатии подобных цилиндрических заготовок из одного и того же металла, но разных по размеру сопротивление деформации тем больше, чем меньше размер образца. С. И. Губкин объясняет этот эффект тем, что для меньшего по размерам образца создаются в большей степени условия для всестороннего объемного сжатия за счет относительно более сильного развития контактной поверхности и возникновения относительно больших напряжений сжатия от сил контактного трения. Однако эффект увеличения напряжения — незначительный, и, видимо, более существенное значение фактора FjV обусловлено большей относительной развитостью поверхности и за счет этого более существенным воздействием внешней среды на пластичность и сопротивление деформации меньших по объему образцов. При этом на изменение пластичности и сопротивление деформации оказывают влияние 1) окружающая среда 2) состояние поверхности слоев, сформировавшихся по структуре и свойствам в результате обработки резанием 3) контактное трение и поверхностное натяжение. [c.480]

С увеличением относительной поверхности S/V в большей степени начинает проявляться влияние окружающей среды, механической обработки, поверхностного наклепа, контактного трения, поверхностного натяжения. [c.529]

Если значения 0/у>[а]/у, то в результате циклического действия контактных напряжений в сопряженных поверхностях деталей возникают усталостные микротрещины. Под влиянием сил трения качения эти микротрещины располагаются наклонно вследствие пластического течения металла (рис. 0.8, а). [c.20]

Фретинг-эффект. Сильное влияние на усталостную прочность титановых сплавов оказывает фретинг-эффект, или контактная коррозия в местах сопряжения. Наличие контактного трения при циклическом нагружении у всех металлов приводит к заметному снижению усталостной прочности, особенно в коррозионных средах. Титановые сплавы в этом отношении мало отличаются от сталей, близких к ним по прочности [106, 158—160]. Возникающее контактное трение (в местах заделок, прессовых посадок, креплений и пр.) резко снижает усталостную прочность, действуя подобно концентратору напряжений. Степень снижения ее в основном зависит от сопряженного материала, вызывающего фретинг-эффект, удельного давления в месте сопряжения и окружающей среды. Удельное давление [ 158, 160] сильно влияет только при низких значениях. При более прочных креплениях или плотных посадках при удельных давлениях более 30—50 МПа усталостная прочность изменяется мало. Так, прессовая посадка втулки с удельным давлением 50 МПа снижает усталостную прочность технически чистого титана с 320 до 112 МПа [ 158]. Дальнейшее увеличение удельного давления посадки до 200 МПа снизило O j до 103 МПа. В среднем предел выносливости при наличии фретинг-эффекта у титановых сплавов на воздухе при контактировании с однородным сплавом 20- 40 % от исходного предела [c.161]

Испытания на плоское сжатие более трудоемки, однако при плоском сжатии снижается влияние контактных сил трения и достигаются значительные [c.52]

Для снижения влияния контактных сил трения при испытаниях на сжатие в ряде работ использовалась методика осадки цилиндрических образцов в конусных бойках, наклон которых подбирали таким образом, чтобы цилиндрическая форма образца в процессе сжатия сохранялась. [c.52]

Во всех случаях увеличение скорости качения приводит к уменьшению коэффициентов трения скольжения. Это влияние увеличивается с уменьшением давления и вязкости смазки. Влияние контактных давлений сложное однако при типичных режимах работы f с ростом увеличивается. На фрикционные характеристики существенное влияние оказывает вязкость масел при температуре вступающих в контакт поверхностей. Однако было установлено следующее увеличение вязкости смазки всегда приводит к уменьшению / только в области скольжения — При ма- [c.206]

В реальных механических системах причиной гистерезисных явлений служит не только внутреннее трение в материале, но и конструкционное трение в опорах и формально неподвижных соединениях (прессовых, болтовых, резьбовых и др.) в последнем случае трение возникает вследствие малых проскальзываний по контактным поверхностям. Во многих случаях влияние конструкционного трения даже превосходит влияние внутреннего трения. Конструкционное трение также практически не зависит от скорости, и поэтому для его описания пользуются выражениями типа (11.51), не содержащими скорости (или частоты процесса). В ряде случаев удается вычислить постоянные к я п по параметрам системы и значению коэффициента трения, в других случаях эти постоянные приходится определять опытным путем. [c.50]

Появление новых методов и средств определения структуры, строения и состава поверхностных слоев, возникающих в процессе трения, позволяет расширить научные и прикладные исследования в области граничной смазки, химико-физических свойств присадок к маслам. Важным является получение тонких поверхностных пленок на поверхностях трения под влиянием контактных давлений, температур, временного фактора, химического взаимодействия материалов и смазочных сред, при воздействии окружающей среды. На всех стадиях формирования граничных слоев решающее влияние имеют адсорбционные процессы, кинетика образования и разрушения поверхностных пленок. Целесообразно получить реологические уравнения для граничных смазочных слоев при высоких давлениях, скоростях сдвига, температурах с учетом анизотропии свойств. [c.197]

Фретинг-эффект, Особое значение в усталостной прочности титановых сплавов имеет фретинг-эффект, или контактная коррозия, в местах сопряжения. Наличие контактного трения при циклическом нагружении у всех металлов приводит к заметному снижению усталостной прочности, особенно в коррозионных средах. Титановые сплавы в этом отношении мало отличаются от сталей, близких к ним по прочности [761. Возникающее контактное трение (в местах заделок, прессовых посадок, креплений и т. п.) резко снижает усталостную прочность, действуя подобно концентратору напряжений. Степень снижения усталостной прочности в основном зависит от сопряженного материала, вызывающего фретинг-эффект, удельного давления в месте сопряжения и окружающей среды. Удельное давление [761 оказывает сильное влияние только при его низких значениях. В прочных креплениях или плотных посадках при удельных давлениях более 3—5 кгс/мм усталостная прочность мало изменяется. Так, по данным работы [76], прессовая посадка втулки с удельным давлением 5 кгс/мм снижает усталостную прочность технически чистого титана с 32 до 11,2 кгс/мм . Дальнейшее увеличение удельного давления посадки до 20 кгс/мм снизило предел усталости до 10,3 кгс/мм . В среднем предел усталости при наличии фретинг-эффекта ((т /) у титановых сплавов на воздухе при контактировании с однородным сплавом составляет 20—40% от исходного предела усталости, т. е. (tI i = (0,2- -0,4)(Т 1. При контактировании с более мягкими материалами (медные, алюминиевые или магниевые сплавы) это соотношение повышается и достигает ali = 0,6(T i. Повышения значения до (O,5-hO,6)0 i можно добиться анодированием поверхности или покрытием пленкой полимеров, т. е. благодаря улучшению условий трения. [c.154]

В первой части книги приведены материалы по определению величины сил контактного трения при ковке и штамповке, прокатке, волочении и прессовании. Эти данные необходимы для разработки режимов деформации, расчетов оборудования на прочность и потребной мощности. Чаще всего величину сил трения определяют через коэффициент трения. Поэтому для решения технологических и конструкторских задач требуется с достаточной степенью достоверности выбрать среднюю величину коэффициента внешнего трения в зоне деформации. При этом надо правильно учитывать влияние основных факторов трения, выделяя их среди многих второстепенных. Теоретический анализ процессов обработки металлов давлением во многих случаях требует знания не только средних значений сил трения, но и распределения их по контактной поверхности. Этому сложному вопросу также уделено значительное внимание. [c.6]

В химической промышленности широко применяются многослойные сосуды высокого давления. Под действием внутреннего давления многослойная цилиндрическая стенка из-за контактных сближений поверхностей отдельных слоев деформируется не так, как однослойная. В зоне сопряжения многослойного цилиндра с днищем возникает повышенный уровень напряжений по сравнению с аналогичной зоной однослойного цилиндра. Ранее эта задача решалась авторами на основе совместности деформаций многослойного цилиндра с полусферическим или эллиптическим днищем [1, 2]. При этом силы трения, возникающие на границе контакта слоев, не учитывались. Ниже рассматривается методика расчета многослойного цилиндра, сопряженного с монолитным элементом днищем, фланцем илй горловиной, учитывающая влияние сил трения на возможность проскальзывания слоев многослойного цилиндра. Напряженно-деформированное состояние монолитного элемента в этом случае определяется с помощью метода конечных элементов (МКЭ). Это позволяет решать данную задачу сопряжения многослойного сосуда с монолитным элементом - днищем, фланцем или горловиной - любой встречающейся на практике формы. [c.59]

В настоящей главе приведены решения соответствующих задач контактного взаимодействия при переменных зонах контакта. Дана также оценка влияния сил трения между конструкцией и ложементом. [c.69]

Испытанием на сжатие (осадку) находят 8.JP ос — степень деформации, соответствующую появлению на свободной поверхности образца первой трещины при осадке, а также Qq — удельное усилие при осадке в зависимости от степени деформации. При испытании иа сжатие контактное трение оказывает существенное влияние на получаемые результаты. Коэффициент трения имеет переменное значение в зависимости от температуры, состояния контактирующих поверхностей, химического состава материалов и других факторов, учесть которые трудно. [c.131]

Получены интегральные уравнения поставленных контактных задач, для решения которых в случае неизвестной области контакта использован метод нелинейных граничных интегральных уравнений [104, 105]. Исследовано влияние коэффициента трения Кулона, формы штампа, упругих констант и толщины слоя на величину контактных напряжений, на зависимость вертикального перемещения штампа от вдавливающей силы, на величину и форму области контакта и на перемещение точек поверхности слоя вне области контакта. [c.245]

Влияние коэффициента трения. Увеличение коэффициента трения на контактной поверхности приводит к росту сил трения, действующих как в продольном, так и в поперечном направлениях. Поэтому влияние коэффициента трения определяется соотношением длины и ширины контактной поверхности. Так, при прокатке узких полос, когда длина дуги захвата больше ширины очага деформации, увеличение коэффициента трения приводит к большему возрастанию сил трения и, следовательно, сопротивления перемещения металла в продольном направлении по сравне-44 [c.44]

Изучению в первую очередь была подвергнута операция осадки, встречающаяся в том или ином виде во всех процессах ковки и объемной штамповки. Экспериментально было установлено, что вибрационная обработка способствует более равномерному распределению деформации и уменьшению поэтому макроскопической локализации деформации. Этот существенный результат позволил рекомендовать вибрационную обработку давлением для малопластичных труднодефор-мируемых материалов (стали, специальных сплавов), которые получили широкое распространение во многих областях. Особенно благоприятно применение вибрационной обработки давлением для технологических процессов формоизменения, где существенно сказывается вредное влияние контактного трения. При этом было установлено, что наиболее эффективным является вибрационный режим, обспечивающий отрыв контактных поверхностей инструмента и обрабатываемой заготовки в течение каждого импульса нагрузки. [c.42]

При определении предела прочности при сжатии используют цилиндрические образцы с отношением высоты к диаметру 1-2. При построении диаграммы сжатия на различных ступенях нагружения фиксируют изменение высоты образцов, величины прикладьшаемой нагрузки и измеряют диаметры торцев и бочки (по середине высоты образца). По полученным среднеарифметическим данным определяют истинную площадь сечения образца на различных стадиях деформирования, что позволяет рассчитывать величины истинных напряжений сжатия. Для уменьшения влияния контактного трения, оказывающего существенное влияние на вид напряженного состояния и форму деформируемого образца, используют прокладки из материала с низким коэффициентом трения (например, из фторопластовой пленки толщиной 0,1 мм). [c.107]

Влияние контактного трения на процесс обжима. Контактное трение при обжиме играет отрицательную роль, так как увеличивает усилие деформирования, перегружая тем самым зону передачи усилия. Несмотря на то что давление инструмента на поверхность заготовки сравнительно невелико и обычно не превышает (0,05...0,1) 05, суммарное значение сил трения довольно значительно вследствие большой площади контакта матрицы и заготовки. Уменьшив силы трения, можно уменьшить коэффициент обжима. Основными способами уменьшения сил трения являются правильный выбор смазок и изменение характера нагружения. Наряду с традиционными жидкими и консистентными смазками в последнее время используют смазки в виде эластичных пленок (полиэтиленовых, цапон-лака и др.), а также предварительно покрывают поверхность заготовки тонким слоем металла с высокой пластичностью. Хорошими смазывающими свойствами обладают коллоидальный мелкодисперсный графит [c.62]

Влияние контактного трения на процесс вытяжки. Силы контактного трения, действующие на поверхности заготовки, соприкасающейся с пуансоном, играют положительную роль, так как способАвуют разгрузке опасного сечения, что особенно заметно при изготовлении конических, сферических, оживальных и других деталей. Поэтому, если не ухудшается качество внутренней поверхности детали, не следует стремиться к наименьшей шероховатости пуансона, а также смазывать заготовку в зоне контакта с последним. Однако одновременно трение, действующее на поверхности фланца и ребре матрицы, является вредным, так как перегружает опасное сечение. Уменьшая это трение, можно на 30...40% уменьшить усилие и примерно на 20% — коэффициент вытяжки. [c.66]

Влияние контактного трения на процесс отбортовки. Силы контактного трения, действующие на кромке отверстия, играют юложительную роль, так как затрудняют локализацию дефор-1 аций, противодействуя возможному при локализации смещению материала в окружном направлении. Контактное трение, действующее в других очагах деформации, является вредным, так как увеличивает усилие деформирования. Для увеличения степени деформации нужно, чтобы в течение всего процесса в контакте с пуансоном находилась только кромка заготовки, что обеспечивается использованием инструмента со сферической или конической формой рабочей поверхности. [c.71]

При полном взаимном перекрытии (рис. 19, б) коэффициент трения и износ асбофрикционного материала не зависят от окружающей среды, что можно объяснить, как установлено выще, значительным снижением адсорбционного эффекта. В данном случае очень понижен и щелевой эффект, так как при испытаниях применяли образцы (ПХ = 79X46 мм Ь= 16,5 мм), исключающие эффективное поступление окружающей газовой среды в контактную зону и ее влияние на трение (см. табл. 2, режим 7, рис. 18). [c.149]

При полном взаимном перекрытии (рис. 3,8, б) коэффициент трения и износ ФПМ мало зависят от рода действующей окружающей среды, что можно объяснить, как установлено выше, вырождением адсорбционного эффекта. Вырожден в данном случае и щелевой эффект, так как при испытаниях применялись образцы (D X d = 79X46 мм 6= 16,5 мм), исключающие достаточно эффективное поступление окружающей газовой среды в контактную зону и ее влияние на трение (см, табл. 3.4, режим 7 рис. 3.7). [c.231]

Внедрение прогрессивных методов холодной объемной штамповки, в частности выдавливания и прессования, ограничивается низкой стойкостью штампов. Заготовка во время прессования и выдавливания подвергается деформированию в условиях объемного сжатия в закрытой полости штампа развиваются высокие удельные давления, доходящие при штамповке легированных сталей до 300 кГ/жж1 Проблема изыскания высокопрочных инструментальных материалов является основной и определяет дальнейшее развитие холодной объемной штамповки. Большое значение имеют также исследования течения металла и определение оптимальной формы инструмента. Например, форма входной части матрицы при прессовании оказывает существенное влияние на образование мертвых зон металла, на условия контактного трения, а следовательно, и на удельное давление применение матрицы для обратного выдавливания не с плоским дном, а с конической выточкой снижает удельное давление при штамповке сталей на 50—70 кГ1мм . Эффективным средством повышения стойкости штампов является помещение матриц в обоймы с прессовой посадкой, что создает предварительное напряженное состояние сжатия и снижает распирающие напряжения, возникающие в процессе штамповки, [c.218]

Изучение структурных и энергетических закономерностей пластической деформации в приповерхностных слоях материалов в сравнении с их внутренними объемными слоями имеет важное значение для развития теории и практики процессов трения, износа и схватывания. При этом следует отметить, что. поверхностные слои кристаллических материалов имеют, как правило, свои специфические закономерности пластической деформации. Так, например, в работе [11 при нагружении монокристаллов кремния через пластичную деформируемую среду силами контактного трения было найдено, что в тонких приповерхностных слоях на глубине от сотых и десятых долей микрона до нескольких микрон величины критического напряжения сдвига и энергии активации движения дислокаций значительно меньше, чем аналогичные характеристики в объеме кристалла. Было также показано [2], что при одинаковом уровне внешне приложенных напряжений по поперечному сечению кристалла в радиусе действия дислокационных сил изображения эффективное напряжение сдвига значительно выше, чем внутри кристалла. Поэтому поверхностные источники генерируют значительно большее количество дислокационных петель и на большее расстояние от источника по сравнению с объемными источниками аналогичной конфигурации и геометрии при одинаковом уровне внешних напряжений. Высказывалось также предположение, что облегченные условия пластического течения в приповерхностных слоях обусловлены не только большим количеством легкодействующих гомогенных и различного рода гетерогенных источников сдвига [3], но и различной скоростью движения дислокаций у поверхности и внутри кристалла [2]. Аномальное пластическое течение поверхностных слоев материала на начальной стадии деформации может быть обусловлено действием и ряда других факто-зов, например а) действием дислокационных сил изображения 4, 5] б) различием в проявлении механизмов диссипации энергии на дислокациях, движущихся в объеме кристалла и у его поверхности причем в общем случае это различи е, по-видимому, может проявляться на всех семи фононных ветвях диссипации энергии (эффект фононного ветра, термоупругая диссипация, фонон-ная вязкость, радиационное трение и т. д.) [6], а также на электронной [71 ветви рассеяния вводимой в кристалл энергии в) особенностями атомно-электронной структуры поверхностных слоев и их отличием от объема кристалла, которые могут проявляться во влиянии поверхностного пространственного заряда и дебаевского радиуса экранирования на вели- [c.39]

Для оценки возможности применения формулы (3.1), полученной при формовании деталей непосредственно из железных порошков, для пересчета удельной силы холодного выдавливания спеченной заготовки на другую марку железного порошка было проведено исследование влияния материала спеченного образца, его плотности, диаметра пуансона, направления сил контактного трения и типа смазочного материала на удельную силу при вьщавливании деталей типа стаканов. Сравнение результатов этого исследования с расчетами по формуле (3.1) показывает, что изменение удельной деформирующей силы при изменении марки порошка в случае штамповки спеченных заготовок уменьшается примерно в [c.123]

Динамическая система станка схематически показана на рис. 7, а. Взаимодействие упругой системы и процесса трения показано стрелками. Эквивалентная упругая система (ЭУС) в этом случае учитывает влияние процессов в двигателе на характеристики упругой системы. Амплитудно-фазовая частотная характеристика ЭУС определяется, как правило, расчетным путем, поскольку экспериментальное ее получение связано со значительными трудностями. Распределенный характер сил трения не только в пределах одной направляющей поверхности, но и по нескольким направляющим, очень часто расположенным в различных плоскостях, и замена этих сил равно-еиствующей делает соответствующие модели системы еще более приближенными. 3 рис. 7, б показана частотная характеристика ЭУС такой модельной системы. Там же Сипоказана частотная характеристика контактного трения как отношение лы трения к нормальной контактной деформации поверхности трения. Статическое ачение (статический коэффициент трения) представляется видоизменением из-J. ого коэ( ициента трения в законе Амонтона, где берется отношение силы трения Ко °Р - >ьной нагрузке. Отставание по фазе изменения силы трения от нормальной щ гной деформации связано с явлением так называемого предварительного сме- 6 с тангенциальной деформацией контакта трущихси поверхностей, пред-лщ У °щей их взаимному скольжению. Практически это отставание имеет значение ь при очень малых скоростях скольжения ввиду малости смещения. Характерис- [c.125]

В качестве основных используются допущения, известные в теории листовой штамповки вследствие малой относительной толщины заготовки влияние изгиба и спрямления на напряженно-деформированное состояние не учитывается. Деформируемая заготовка рассматривается как безмо-ментная оболочка схема напряженного состояния в очаге деформации принимается плоской с двумя напряжениями, действующими соответственно в меридиональном и окружном направлениях. Напряжения, нормальные к срединной поверхности, не учитываются силы трения при деформировании жестким инструментом принимаются пропорциональными нормальному давлению и относятся к срединной поверхности заготовки. При формовке силы трения отсутствуют вследствие осевой симметрии очага деформации и слабого влияния контактных сил трения, напряжения считаются главными, постоянными по толщине стенки материал штампуемой заготовки изотропен и несжимаем. Деформационное упрочнение отсутствует. [c.403]

Рассматриваемая задача является периодической с периодом I и относится к типу Л. Поскольку имеет место полный контакт двух тел по плоскости z = О, начальное давление распределено равномерно, т.е. р(а ,0) = Р(0)/1 (а G (—схэ,-Ьсхэ)). При изнашивании имеет место формоизменение первоначально плоской поверхности полупространства и перераспределение контактного давления p x,t). Так как движение происходит в направлении, перпендикулярном плоскости Oxz, можно пренебречь влиянием сил трения на распределение контактных давлений и использовать оператор А в форме (8.4) для определения упругих перемещений границы полупространства. Упругие Uz x, t) и износные Wif x,i) перемещения границы, а также контактное давление р х, t) являются периодическими функциями координаты X. Они могут быть определены из решения системы уравнений (7.18)-(7.20), в которых оператор А имеет вид (8.4), уравнение износа описывается соотношением (8.8), а условие контакта (7.20) примет вид [c.408]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...