Распределение сил трения по контактной поверхности

Распределение сил трения по контактной поверхности [c.41]

Рис. 30. Зона прилипания и распределение сил трения по контактной поверхности при осадке

Оценка возможности возникновения зоны прилипания и определение ее размеров являются важнейшими условиями правильного анализа распределения сил трения по контактной поверхности. [c.42]

Экспериментальные методы исследования распределения сил трения по контактной поверхности [c.44]

При решении задач теории обработки металлов давлением возникает необходимость в математическом представлении функции распределения сил трения по контактной поверхности. [c.71]

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]

Приведены материалы по определению сил внешнего трения в различных процессах обработки металлов давлением, эпюры распределения сил трения на контактной поверхности, данные по коэффициенту трения для конкретных условий обработки. Освещены методы определения коэффициента трения в процессах пластического деформирования. Рассмотрены вопросы теории смазочного действия, сортамент эффективных технологических смазок, способы их производства, а также смазочные системы и условия их эксплуатации. Описаны методы испытания смазочных веществ. Даны технико-экономические показатели смазок. [c.2]

Все существующие методы исследования распределения удельных сил трения по контактной поверхности имеют те или иные недостатки (см. п. 4.4). Оценки точности этих методов противоречивы. Получение истинных эпюр сил трения в некоторой мере остается проблемой. [c.75]

Для некоторых относительно простых схем неподвижных соединений потерн на трение при циклическом нагружении можно вычислить теоретическим путем. При ЭТОМ обычно принимается, что материал элементов соединения совершенно упругий, а силы трения на контактных поверхностях подчиняются закону Кулона. В тех случаях, когда массы элементов, образующих соединение, малы по сравнению с общей массой конструкции, элементы соединения можно считать безынерционными и рассчитывать гистерезисные характеристики по квазистатической схеме такой ПОДХОД допустим вообще в тех случаях, когда частота возбуждения существенно меньше низшей собственной частоты системы [107, 151, 152, 175]. Наряду с этим иногда необходимо учитывать силы инерции, распределенные по объему элементов соединения, например при исследовании процесса забивки [142, 143] и вибрационного погружения [11] свай. Эти специальные и относительно более сложные случаи не рассматриваются. [c.144]

Сущность и теория метода. С помощью точечных месдоз или другими методами исследуют распределение нормального давления по контактной поверхности. Далее используют дифференциальное уравнение равновесия сил в очаге деформации, из которого при известной эпюре давлений можно вычислить величину сил трения в любой точке поверхности. [c.44]

Для определения коэффициента трения в любой точке контактной поверхности необходимо исследовать распределение удельных сил трения и нормального давления в очаге деформации. Сопоставление эпюр сил трения и давления позволяет получить полное представление об изменении коэффициента трения по контактной поверхности, а также найти его среднее значение как для всего очага деформации в целом, так и на отдельных участках. В этом состоит ценность методов исследования удельных сил трения по всей поверхности контакта. [c.75]

Решение в принципе должно дать величину и распределение напряжений по всему объему тела, т. е. значения напряжений как функции координат точек тела, в том числе и лежащих на поверхности, непосредственно воспринимающей активное усилие. К сожалению, такое решение возможно лишь в отдельных частных случаях и то при отсутствии (или в предположении отсутствия) сил трения па контактных поверхностях. [c.176]

Для определения удельной силы, действующей на торец пуансона (область /), и давления на боковую поверхность матрицы по формулам (2.103) и (2.104) необходимо знать распределение нормальных напряжений на границе между областями /// и II ( л-11), которые определяются по формуле (2.102). Для этого необходимо установить зависимость касательных напряжений, вызываемых силами трения на контактных поверхностях, от напряжений аг, т. е. [c.76]

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]

Эпюра распределения давления по контактной поверхности при осадке может быть построена теоретически. Этому вопросу посвящено большое число работ [20, 27, 28]. Вид теоретической эпюры давления зависит от того, какой закон распределения сил трения принят при выводе. Для случая осадки цилиндрического тела получены следующие уравнения [c.33]

Определение сил трения по всей контактной поверхности представляет собой трудную экспериментальную задачу. В настоящее время применяют пять методов исследования распределения сил трения, причем один из них косвенный, в большей степени теоретический, чем экспериментальный. [c.44]

На рис. 61 показаны экспериментальные данные по распределению контактных напряжений вдоль стенки контейнера при закрытой прошивке цилиндрических свинцовых образцов диаметром 40 мм и высотой 50 мм диаметр пуансона 28 мм. Полированные поверхности вставок из оптически активного материала смазывали смесью машинного масла с графитом. Эпюры контактных напряжений получены через каждые 5 мм хода оправки-пуансона при общей глубине внедрения 37,5 мм (последняя ступень внедрения составляла 2,5 мм). Силы трения на протяжении образующей контейнера изменяют знак на части поверхности они совпадают с движением пуансона (вблизи дна контейнера), а на другой части, где металл выжимается в зазор с образованием стенки стакана, они направлены против хода пуансона. Лишь при максимальной деформации (внедрении на 37,5 мм) силы трения по всей длине поверхности контейнера направлены против движения пуансона. [c.68]

На неравномерность распределения деформаций по высоте раската большое влияние оказывают силы трения, возникающие на поверхности контакта металла с валками. Контактные силы трения препятствуют течению металла как в продольном, так и в поперечном направлениях, причем это влияние максимально в приконтактных слоях и затухает по мере удаления от контактной поверхности. Зоны влияния сил трения, где течение металла затруднено, называют зонами затрудненной деформации. [c.49]

Расчет прессовых соединений. В результате сборки прессового соединения за счет натяга на сопрягаемых поверхностях возникают контактные давления р (рис. 2.11), которые полагаем равномерно распределенными по поверхности контакта. Если на конструкцию действует осевая сила F и вращающий момент Т, то на сопрягаемых поверхностях возникнут силы трения, которые должны исключить относительное смещение деталей соединения. Пользуясь принципом независимости действия сил, можем написать условия равновесия [c.29]

Рассмотрим процессы в области контакта эластомерного уплотнения. Собственное контактное давление pi, распределение которого вдоль уплотняющей поверхности при неподвижном положении рассмотрено в гл. IV, несколько изменяется при движении за счет деформации сечения под воздействием сил трения и за счет образования смазочной пленки между уплотняющими поверхностями. Так как деформация уплотнения при установке в канавку составляет доли миллиметра и более, а толщина смазочной пленки не превосходит нескольких микрон, влияние толщины пленки на распределение напряжений по сечению уплотняющего кольца должно быть ничтожным и касается в основном крайних областей эпюры давлений. Деформация сечения вследствие действия сил трения может быть более существенной, но из-за трудности расчета и экспериментального определения до сих пор не исследована. [c.226]

Прочностные характеристики металла в большинстве случаев относительно слабо влияют на коэффициент трения. Вместе с тем удельная сила трения пропорциональна пределу текучести или сопротивлению сдвига, что видно из законов трения (16)—(18), (20), (21). Свойства металла изменяются в процессе пластической деформации. Распределение свойств по объему очага деформации (контактной поверхности) часто является сложным. [c.29]

Заметим, что выражения для адгезионной составляющей силы трения, полученные из рассмотрения одномерной модели шероховатого тела (равновысокие неровности), явно не зависят от нагрузки Р. Единственное условие, которое накладывается на величину Р - выполнение неравенства Dq D - Если же при моделировании шероховатостей учесть их распределение по высоте, то количество неровностей N на единицу плош ади поверхности, для которых имеет место диссипация энергии при прохождении контактной зоны, существенно зависит от нагрузки Р, радиуса цилиндра R и функции ip h) распределения неровностей по высоте, т. е. N = N P, R,ip h)). В этом случае в выражении (2.76) следует положить N = Ni. Метод построения функции Ni P, R,if h)) изложен в главе 1. [c.130]

Заметим, что коэффициент i9 равен нулю при г/= 0,5, т. е. когда упругое тело несжимаемо. В этом случае наличие сил трения не оказывает влияния на распределение контактных давлений. Для реальных материалов коэффициент Пуассона v принимает значения О < < 0,5, при этом коэффициент = (1 —2г/)/(2 —2г/) изменяется в пределах от О до 0,5 (например, = 0,286 для v = = 0,3). Следует, кроме того, учесть, что коэффициент трения также мал. При трении без смазочного материала стали по стали = 0,2. Полагая в этом случае и = 0,3, получим fid 0,057. Для смазанных поверхностей величина принимает ещё меньшие значения. [c.151]

V — скорость резания, преодолевает сопротивление силы трения Ртр.п- Механическая работа силы трения, распределенной по контактной площадке 1-2-5-6 на передней поверхности лезвия (рис. 8.1, б), может быть найдена как [c.108]

Мощность сил трения при верчении шарика определится по формулам трения для пяты (см. гл. 15). Поверхность трения представит круг, диаметр которого равен диаметру упругой площадки контакта шарика с плоскостью АТ. Определение потерь на трение при верчении требует знания закона распределения контактных напряжений на упругой площадке контакта. Это становится возможным в результате решения контактной задачи Герца. Вследствие громоздкости выкладок, отсутствия точных данных о коэффициентах трения качения и скольжения предпочтительнее соотношения между силами Р и Q устанавливать на основании экспериментальных данных. [c.502]

Выкрашивание рабочих поверхностей шипов крестовины и стаканов подшипников является следствием усталостного разрушения поверхности из-за возникновения значительных контактных напряжений при неравномерном распределении нагрузки по длине рабочих игл. Нагрузка по длине рабочих игл распределяется неравномерно при сдвиге их от оси цилиндрических рабочих поверхностей шипа и стакана подшипника. Иглы сдвигаются в результате возникновения на их торцах неодинаковых сил трения при перемещениях в подшипнике. Величина сдвига зависит от допусков на [c.207]

Эта формула рекомендуется в качестве исходной расчетной зависимости на основе следующих соображений. При работе зубчатых колес на боковых поверхностях зубьев возникают силы трения, которые изменяют напряженное состояние в зоне контакта и увеличивают максимальное касательное контактное напряжение. Если принять коэффициент трения равным 0,2 и неизменным по ширине 2Ь полоски контакта, то Тшах = О,340 на глубине 0,46) [134]. Это напряжение почти не отличается от напряжения сдвига при параболическом законе распределения нагрузки поперек полоски контакта. [c.188]

Все теоретические формулы для расчета усилия деформирования выведены с некоторыми допущениями, поэтому являются приближенныхми. Например, широко распространенная формула (67) выведена в предположении равномерного распределения сил трения по контактной поверхности и при условии равномерной деформации (без бочкообразования). [c.79]

Он предложен почти одновременно и независимо Г. Т. Ван Ройеном, В. А. Бако-феном (1957 г.) [43] и А. П. Чекмаревым, П. Л. Клименко (1958 г.) [44]. Этим методом получены первые прямые экспериментальные данные по распределению сил трения на контактной поверхности при прокатке и волочении. Метод широко применялся в работах [30, 31, 36, 45, 46] и др. [c.45]

Анализ накопленных к настоящему времени материалов по распределению сил трения на контактной поверхности показывает, что данные многих авторов, несмотря на применение разных методов исследования, в качественном отношении сходны (для дних и тех же процессов). Это позволяет говорить о типовых эпюрах сил трения. [c.68]

Под действием радиальных ультразвуковых колебаний снижаются силы трения на контактной поверхности матр1[цы и заготовки. Это приводит к уменьшению силы выдавливания и способствует более равномерному распределению деформации по объему заготовки. Последнее обстоятельство позволяет повысить допустимую степень деформации при штамповке выдавливанием тонкостенных поковок. Поскольку амплитуда радиальных сме-ще 1ий на контактной поверхности мала, основная доля снижения сил контактного трения обеспечивается за счет продольных смещений на рабочей поверхности матр1щы. В этом случае направив [c.148]

На фиг. 22,6 показаны зоны различных деформаций при осадке цилиндрической заготовки. Установлено, что деформируемый объем при этом имеет характерные зоны / — зоны затрудненной деформации благодаря влиянию сил внешнего трения II — зона наиболее интен--сивной деформации, расположенная к действующему усилию под углом 45° III — зоны средних по величине деформаций. В центре имеем схему объемного сжатия, а на боковых частях сжатие с растяжением. Этим объясняется неравномерное распределение давлений по контактным поверхностям. На краях образца удельное давленне равно пределу текучести деформируемого металла (фиг. 22,г), а к [c.80]

При работе зубчатых колёс на поверхностях зубьев возникают силы трения, которые изменяют напряжённое состояние в зоне контакта и увеличивают максимальное контактное напряжение сдвига. Если принять коэфициент трения равным 0,2 и неизменным по ширине полоски контакта, то максимальное контактное напряжение сдвига получит значение 0,34j на глубине 0,4 1 [15, 26]. Это напряжение почти не отличается от максимального контактного напряжения сдвига при г араболическом законе распределения нагрузки поперёк полоски контакта (при вышеуказанной её ширине), принятого здесь в качестве условного расчётного [c.244]

Решение нек-рых контактных задач для упругих тел впервые дано Г. Герцем (G. Hertz). В основу его теории К. н. положены след, предположения материал со прикасающихся тел в зоне контакта однородеи и следует закону Гука линейные размеры площадки контакта малы по сравнению с радиусом кривизны и линейными размерами соприкасающихся иоверхностей в окрест-иости точек контакта силы трения между соприкасающимися телами пренебрежимо малы. При этом найдено, что при сжатии двух тел, ограниченных плавными поверхностями, площадка контакта имеет форму эллипса (в частности, круга или полоски), а пнтенспвпость распределения К. н. но этой площадке следует эллипсоидальному закону. [c.445]

Рассмотрим элемент уплотняюш,ей губки, ограниченный углом da (рис. 92, а). На него действуют внешние силы, напряжения по плоскостям сечения и инерционные силы. Пусть в полости, где расположена пружина, действует давление жидкости р, со стороны внешней среды давление а перепад .р = р — р . При установке на вал губка манжеты с пружиной растягиваются, за счет дефоршции возникает равномерно распределенное усилие пру-жийы а со стороны вала контактное усилиеЯ. При неподвижном вале все эти силы находятся в равновесии. При вращении вала возникнут силы трения и инерционные силы от перемещений кромки вслед за радиальными биениями его поверхности. Контактное усилие удобнее рассматривать для сектора с длиной дуги 1 см. Полученное при этом удельное усилие Р в кПсм можно использовать для расчета любой манжеты с диаметром кромки более 20 мм. Если определять Р при действии только одного из рассмотренных выше факторов, получим следующие его соста- [c.193]

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]

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]

Динамика этого явления была изучена в работе [34] на примере двух осесимметричных контактных задач для упругого кольцевого в плане штампа (а г 6) и деформируемого полупространства. Рассматривается два варианта движения штампа 1) равномерное скольжение с малой скоростью V 2) вращение вокруг оси симметрии с постоянной угловой скоростью Со . Силы трения, связанные с давлением законом Амонтона-Кулона с коэффициентом трения / = onst, приводят к возникновению тепловых потоков, распределенных по области контакта. Предполагается, что теплоотдача со свободных поверхностей тел отсутствует и все тепло, генерируемое на площадке контакта, в случае задачи 1 поглощается штампом, а в случае задачи 2 — обоими соприкасаемыми телами (при условии равенства температуры в области взаимодействия). [c.479]

Среди работ А.Ю. Ишлинского важное место занимают публикации, посвя-ш,енные изучению трения и особенностей его проявления при разных видах пере-меш,ения тел. Им построена теория трения качения жесткого катка по упругому и вязкоупругому основанию [1-3], позволившая изучить влияние относительного проскальзывания поверхностей в пределах плош,адки контакта (этот источник диссипации энергии при качении впервые был обнаружен О. Рейнольдсом [4]), и несовершенной упругости реальных материалов (см. [5]) на сопротивление перекатыванию тел. Эти исследования, проведенные на упрош,енных стерженьковых моделях упругого и вязкоупругого материала, позволили, в частности, объяснить немонотонную зависимость силы трения качения от скорости, установить зависимость сопротивления качению от коэффициента трения скольжения взаимодействующих тел, определить все контактные характеристики (распределение нормальных и тангенциальных напряжений, величину относительного проскальзывания, момент трения качения и т. д.). В дальнейшем развитие теории трения качения шло по пути усложнения моделей взаимодействующих тел, одновременного учета нескольких факторов, влияющих на сопротивление перекатыванию. Подробный обзор работ в этом направлении можно найти в монографиях [6-8]. [c.279]

Во время зацепления на зубья нагруженных зубчатых колес действуют 1) нормальная к их поверхности, распределенная по контактной полоске нагрузка д кг1см с переменной интенсивностью 2) касательная к поверхности сила трения с/[, возникающая при взаимном проскальзывании рабочих поверхностей зубьев. [c.92]

Как показано в п. 2.2, холодное выдавливание с активным, ействием сил трения происходит при приложении меньших дельных сил на контактной поверхности между торцом пуан-она и заготовкой по сравнению с обычным выдавливанием. )дновременно можно наблюдать уменьшение давления на боковую поверхность матрицы и более равномерное распределение реформаций в поковке, что улучшает ее качество. [c.186]

НОСТИ. При качении с тангенциальной силой д < цР проскальзывание имеет место лишь в задней части области контакта. Компоненты напряжений дх и Хгх на поверхности катящихся цилиндров при касательных напряжениях д х) были найдены в 8.3 и приведены на рис. 9.2. Изменяя коэффициент трения при сохранении отношения Q/P, можно добиться, чтобы зона микропроскальзывания изменялась по величине при этом распределение напряжений изменяется так, как показано на рис. 9.2(а). Когда точка начала течения лежит под поверхностью, на нее слабо влияют поверхностные напряжения. Если-течение начинается на поверхности, критическая точка попадает между зонами проскальзывания и сцепления, как показано на рис. 9.2 (Ь). С возрастанием трения величина контактного давления, при котором начинается течение, падает, как показано штриховой линией на рис. 9.4. [c.328]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...