Способы определения коэффициента трения
Способы определения коэффициента тренияСкачать файл - Способы определения коэффициента трения
Необходимо учитывать то, что на разных стадиях процесса прокатки существуют разные коэффициенты трения — f з , f пер , f у. Коэффициент трения f у при установившемся процессе также нуждается в разъяснении. В общем случае в очаге деформации имеют место три зоны: Его величина зависит от шероховатости поверхности, смазки, скорости скольжения и других факторов. Под f у обычно понимают средний коэффициент трения, который определяют как отношение суммарной силы трения к суммарной нормальной силе:. Следует отметить, что условный коэффициент трения меньше среднего, который бы имел место в случае, когда скольжение происходило по всей контактной поверхности. Рассмотрим некоторые наиболее распространенные методы экспериментального определения коэффициента трения. Метод максимального угла захвата. Валки устанавливают так, чтобы захват не происходил. Потом зазор между валками увеличивают к моменту захвата. Величину максимального угла захвата рассчитывают по формуле. В процессе прокатки постепенно увеличивают обжатие тем или иным способом например, используют клиновую заготовку рис. В определенный момент возникает пробуксовка, что свидетельствует о том, что выполняется уравнение:. Используя метод керновых отметок, экспериментально определяют величину опережения S h. Потом путем превращения формулы Финка находят величину нейтрального угла:. Для определения нейтрального угла также может быть использована формула Дрездена. Найденное таким образом значение нейтрального угла подставляют в формулу Экелунда-Павлова, которая решена относительно угла трения:. М етод принудительного торможения. К заднему концу заготовки прикладывается тормозящая сила, под действием которой начинается пробуксовка рис. В момент начала пробуксовки фиксируют вертикальную силу Р, и усилие торможения. Путем решения уравнений равновесия сил, которые прилагаются к заготовке, пренебрегая малыми величинами, можно получить формулу:. Поверхность прокатных валков, как и других металлических изделий, покрытая тонким слоем окалины, причем поверхность более твердых металлов покрыта более крепкой окислительной пленкой. В процессе деформации более крепкие пленки испытывают меньшее разрушение, которое предотвращает схватывание в зоне контакта. Это обеспечивает снижение коэффициента трения при скольжении по поверхности более твердых металлов. Это в определенной мере объясняет разницу в условиях захвата при горячей прокатке на стальных и чугунных валках. Обнаружено, что чем лучше обработана поверхность валков, тем меньше коэффициент трения рис. Следует отметить, что при высоких температурах величина неравенств приближается к некоторому общему значению, которое находится в пределах 5-го класса чистоты поверхности. Поэтому при высоких температурах рассмотренная зависимость не наблюдается. При горячей прокатке большое влияние на коэффициент трения оказывает печная окалина, толщина которой достигает 5—10 мм. Определенная часть печной окалины удаляется при транспортировке и прокатке, а остальная уплотняясь валками, остается на поверхности и имеет толщину 0,74 — 1,5 мм. После удаления печной окалины появляется воздушная окалина толщиной 0,1 — 0,2 мм и крепко держится на поверхности металла. Коэффициент трения при этом значительно больше, чем при прокатке с печной окалиной. Таким образом, удаление печной окалины позволяет увеличить величину обжатия. Следует отметить, что горячая прокатка без технологической смазки связана с налипанием на поверхность валков частиц металла и его окислов, что значительно повышает значение коэффициента трения иногда в 2 раза. Состояние поверхности валков в процессе прокатки непрерывно изменяется. Можно отметить три периода изменения состояния поверхности валков: Влияние давления металла на валки. Зависимость коэффициента трения от давления металла на валки была исследована И. Коэффициент трения при установившемся процессе определяли при прокатке пакетов, которые были составлены из трех слоев. При этом изменяли материал среднего слоя, а материал двух других слоев был неизменным. Коэффициент трения определяли клещевым методом. В результате опытов было зафиксировано, что при прокатке на сухих и смазанных валках коэффициент трения уменьшается при увеличении давления металла на валки рис. Это явление может быть объяснено тем, что при увеличении давления шероховатость поверхности уменьшается, в связи с чем уменьшается и коэффициент трения. Однако исследования этой зависимости при больших значениях давления показывают, что увеличение давления металла на валки вызывает увеличение коэффициента трения, что можно объяснить ростом сил взаимодействия между контактными поверхностями даже при наличии масла, потому что оно при больших значениях давлениях разрушается. Экспериментальные опыты показывают, что коэффициент трения при прокатке стали, и некоторых других металлов в зоне высоких температур уменьшается при увеличении температуры, а в зоне относительно низких температур наоборот, коэффициент трения уменьшается по мере снижения температуры рис. Такой характер температурной зависимости коэффициента трения объясняется свойствами окислов. Сначала окислы вызывают увеличение коэффициента трения, а затем прочность их снижается и они начинают играть роль масла, которое способствует снижению сил трения. Экспериментальные опыты свидетельствуют о том, что увеличение скорости прокатки вызывает снижение коэффициента трения. Подобная зависимость была установлена при прокатке в ящичных калибрах рис. Снижение коэффициента трения в результате увеличения окружной скорости валков наблюдается и в установившемся процессе прокатки. Коэффициент трения определяли методом крутящего момента. Такое влияние скорости прокатки на коэффициент трения объясняют уменьшением продолжительности контакта металла с валками при увеличении скорости, уменьшением при этом глубины проникновения частиц металла в углубления шершавой поверхности валков и вследствие этого — относительным уменьшением напряжения сдвига в зоне деформации. Кроме этого, увеличение скорости приводит к увеличению давления, что само по себе вызывает снижение коэффициента трения. Рисунок 19 — Зависимость коэффициента трения f у от скорости прокатки стали со смазкой в холодном состоянии. При прокатке со смазкой причиной падения коэффициента трения является увеличение количества смазки, которая втягивается в очаг деформации. Влияние химического состава металла. Влияние химического состава стали в большинстве случаев проявляется при горячей прокатке. От химического состава металла зависят свойства окислов на его поверхности, сила сцепления окалины с металлом, скорость окисления, сопротивление деформации металла и т. Опытами обнаружено, что увеличение содержания углерода в стали вызывает уменьшение коэффициента трения рис. Такая зависимость объясняется уменьшением сил адгезионного взаимодействия в зоне контакта. Металлы, которые имеют склонность к налипанию, имеют большие значения коэффициента трения. К таким металлам относят нержавеющую сталь, титан, цинк, свинец, алюминий и его сплавы. При горячей прокатке нержавеющей стали коэффициент трения в 1,3 — 1,5 раза выше, чем у углеродистой стали. По мнению некоторых исследователей, уменьшение коэффициента трения при прокатке высокоуглеродистых сталей связано с ростом давления. Технологические смазки используют при прокатке для того, чтобы увеличить износостойкость и одновременно охладить валки, предотвратить налипание прокатываемого металла, снизить энергосиловые параметры процесса прокатки и получить высокое качество поверхности металла. Смазками являются разные растительные, животные и минеральные масла, а также их водные эмульсии. Эффективность действия смазки зависит от ее активности и вязкости. Активность заключается в способности смазки образовывать на поверхности тонкий слой из полярных молекул. FAQ Обратная связь Вопросы и предложения. Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Способы определения коэффициента трения Необходимо учитывать то, что на разных стадиях процесса прокатки существуют разные коэффициенты трения — f з , f пер , f у. Под f у обычно понимают средний коэффициент трения, который определяют как отношение суммарной силы трения к суммарной нормальной силе: Величину максимального угла захвата рассчитывают по формуле ; Тогда коэффициент трения при захвате будет равняться Рисунок 12 — Схема прокатки клиновой заготовки В определенный момент возникает пробуксовка, что свидетельствует о том, что выполняется уравнение: Потом путем превращения формулы Финка находят величину нейтрального угла: Рисунок 13 — Схема действия сил при торможении заготовки в валках В момент начала пробуксовки фиксируют вертикальную силу Р, и усилие торможения. Путем решения уравнений равновесия сил, которые прилагаются к заготовке, пренебрегая малыми величинами, можно получить формулу: Влияние различных факторов на величину коэффициента трения. Состояние поверхности валков и обрабатываемого металла Поверхность прокатных валков, как и других металлических изделий, покрытая тонким слоем окалины, причем поверхность более твердых металлов покрыта более крепкой окислительной пленкой. Влияние температуры прокатываемого металла Экспериментальные опыты показывают, что коэффициент трения при прокатке стали, и некоторых других металлов в зоне высоких температур уменьшается при увеличении температуры, а в зоне относительно низких температур наоборот, коэффициент трения уменьшается по мере снижения температуры рис. Рисунок 19 — Зависимость коэффициента трения f у от скорости прокатки стали со смазкой в холодном состоянии 1 — эмульсия минерального масла; 2 — эмульсия пальмового масла При прокатке со смазкой причиной падения коэффициента трения является увеличение количества смазки, которая втягивается в очаг деформации.
МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ
Дошкольное воспитание официальный сайт статьи
Заявление о конфиденциальности образец
Теоретическая часть. «Определение коэффициента трения
Сонник к чему снятся дохлые крысы
/ книга 3
Условные обозначения деревьев на топосъемке
Лазолван сироп инструкция по применению
Установить вайбер на пк без смартфона