Semenov-converted (825164), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

Степень деформации модели и натуры в сравниваемые моменты должны быть одинаковыM = H4. Подобие трения. Коэффициенты трения между контактными поверхностями деформируемогометалла и инструмента у модели и натуры должны быть одинаковыми.Для этого необходимо, чтобы были одинаковыми материалы и их обработка, смазка, температурана контактной поверхности и скорости скольжения металла по контактным поверхностям.t kH  = t kM (2.2)v c H = v cM(2.3)Из уравнения (2.3) следует и равенство скоростей деформирования, т.е. скоростей движениядеформирующего инструмента:v H = vM(2.4)Тогда для скорости деформации  и времени t должны выполнятся следующие условия:M = nH1tM = tH(2.5)n255.

Физические условия подобия.Для выполнения физических условий подобия необходимо:- одинаковая длительность процесса деформирования:t M = t H (2.6)Это обуславливает равенство скоростей и деформаций:M =  H(2.7)И в n раз меньшую скорость деформирования модели:1vM = vH(2.8)n- Для физического подобия необходимо соблюдение теплового подобия:1tM = 2 tH(2.9)n M = n 2 H(2.10)vM = nvH(2.11)Сравнивая скоростные условия (2.5) и (2.6) и уравнения (2.9) и(2.11) видим, что физическиеусловия подобия не могут быть достигнуты одновременно с другими. Данные противоречияустраняются при помощи экспериментальных коэффициентов.Скоростной коэффициент определяется: c = (1...3,5)Масштабный (объемный) коэффициент: 0 = (0,4...1,0)Методы измерения полных и удельных усилий деформирования.При исследовании технологических процессов прокатки, прессования, волочения и т.п.наиболее важными являются следующие параметры:1.

Распределение напряжений и деформаций внутри деформируемой заготовки и на контактныхповерхностях максимально.2. Энергосиловые параметры процесса:Впервые исследовал распределение напряжений на контактных поверхностях Пуэк, которыйприменил для этого датчик в виде штырька, который одним концом выходил на контактнуюповерхность, а другим концом упирался в угольную месдозу (из графита пустотельный цилиндр,образец изменения сопротивления). При помощи графитной месдозы можно было регистрироватьдавления на поверхности.26ЛЕКЦИЯ №12Методы измерения полных удельных сил.Широкое распространение для записи и регистрации сил нашли месдозы с датчикамисопротивления.

Датчики бывают 2-х видов:- фольговые- бумажныеПринцип работы:Датчики измеряют деформацию. В основе каждого датчика лежит проволочка, при деформированииспециальной проволочки происходит изменение его электрического сопротивления. Это изменениепропорционально величине деформации. Датчики наклеивают либо на специальные устройства,называемые месдозой, либо непосредственно на поверхность деформирующего инструмента.l – длина прямолинейныхучастков проволокидатчика, которыйназывается базой.lНа месдозу наклеивают два вида датчиков – рабочий и компенсационный.27Шаровая опора (подпятник) для верности замеров устраняет перекос (перекосприводит к нагружению одного датчика больше другого)Месдоза – пустотелая втулка с тонкими стенками.Рабочие датчики наклеиваются своей базой l по направлению измеряемых сил,компенсационные – перпендикулярно к ним.Датчики соединяются между собой в мостовую или полумостовую схему.Мост Уитстона:R4Сопротивлениедолжно бытьодинаковымR1R3R2UосциллограммаусилительОСУ ИПМост Уитстона и его характеристика: произведение сопротивлений:R1 R3 = R2 R4При отсутствии сил мост балансируется таким образом, что на выходе напряжениеотсутствует.

Под действием деформирующих нагрузок рабочие датчики на месдозе изменяют своесопротивление, возникает сигнал рассогласования, который усиливают и с усилителя подается наосциллограф. Для того, чтобы получить численные значения полученных отклонений наосциллограмме, необходимо провести предварительную тарировку месдозы.

Для замера напряжений(удельных сил) на контактных поверхностях применяют контактные (точечные) месдозы.р.д.Измеряют растяжениеМесдоза растяжения –внутренняя месдоза28к.д.Такой датчик вставляют в специальное резьбовое отверстие, выполненное в рабочем инструменте.Диаметр датчика 1 – 3 мм.Понятие о методе фото-упругости.Для получения картин распределения напряжений применяется метод фото-упругости,который основан на свойстве некоторых прозрачных изотропных материалов приобретать поддействием нагрузки оптическую анизотропность и свойства двойного преломления световых лучей,если на плоскую модель из оптически активного материала, находящегося в плоском напряженномсостоянии падает нормально к поверхности параллельный пучок света, то в каждой точке моделиволна света разделится на две.Плоскости, поляризование которых будут совпадать с направление главных напряжений, т.к.волны в модели имеют разную скорость, то на выходе мы получим относительную разность хода.R = cB( 1 −  3 ) 1 −  3 - разность главных напряжений. 2 = 0 , т.к.

плоское напряженное состояние.В – толщина пластины.с – оптический коэффициент напряжения модели.В и с для данного материала постоянны.Разность хода  ( 1 −  3 ) .Затем пучок света, прошедший через модель проходит через анализатор, плоскость которогоперпендикулярна плоскости модели. И в результате интерференции те волны, разность фаз которыхкратна длине волны, погасятся.

А те волны, у которых разность фаз кратна нечетному числуполуволн, будут видны в виде ярких линий, т.е. появится картина с чередованием темных и светлыхполос.Нагружаемсилой29Темные, либо цветные линии – это геометрические места точек, имеющих одинаковую величинумаксимальных касательных напряжений. Они также называются изохромами.При обучении модели плоско поляризованным светом получится такая же картиначередования полос с другой интенсивностью линий и расстояний между ними. Такие линииназываются изоклинами.Изоклины – это места точек, в которых направления главных напряжений параллельны, т.е.изменяя плоскость поляризации можно получить полную картину изоклин.Картины изохром и изоклин позволяют определить:- главные нормальные напряжения  1 и  2- составляющие нормальных напряжений  x и  zглавные касательные напряжения  maxнапряжения  xz в любой точки модели.Недостаток метода:Замеряются только деформации, моделирующие малые напряжения.-ЛЕКЦИЯ №13Метод координатной сетки.Метод заключается в том, что на исследуемую поверхность наносят в определенном порядкесистему линий, изменение взаимного расположения которых позволяет определять перемещения идеформации.

Координатную сетку наносят либо на поверхность образца, либо на одну из половинпредварительно разрезанного по плоскости симметрии образца. Половинки затем спаивают. Послеэтого производится деформирование образца. И уже при визуальном осмотре можно сделатьзаключение о характере течения металла, очаге пластической деформации, застойных зонах и т.д.Сетка имеет форму квадратов (по Зибелю) или форму окружностей (по Томленову). Сеткананосится на образец нацарапыванием при помощи рейсмуса или штангенциркуля на специальномразметочном столе, либо на фрезерном станке или на координатно-расточном станке.30При малых поверхностных напряжениях, а так же внутри разрезанного образца сетку можнонаносить фотографическим или фотохимическим способом.Рассмотрим квадратную исходную сетку и сетку после деформирования, которая при условииоднородной (монотонной) деформации превращается в параллелограмм.Вписанная в исходный квадрат окружность трансформируется в эллипс, при измеренияхфиксируются значения сопряженных размеров 2а, 2b1, соединяющих точки касания эллипса состоронами параллелограмма и угол между ними .Главные оси определяются по формулам:112a = 2 (a 21 + b 21 ) +(a 21 + b 21 ) 2 − 4a 21b 21 sin 2 222b = 21 21(a 1 + b 21 ) −(a 21 + b 21 ) 2 − 4a 21b 21 sin 2 22угол между большой главной осью эллипса и сопряженным диаметром определяется по формуле:tg =1b21b2b2(1 − 2 )tg −(1 − 2 )tg 2 − 4 222aaaДалее рассчитывают главные компоненты деформации: 1 = ln2222 2222a 1 a 1 + b 1 + (a 1 + b 1 ) − 4a 1b 1 sin = lna0 22a 2 02222 2222b 1 a 1 + b 1 − (a 1 + b 1 ) − 4a 1b 1 sin  2 = ln= lna0 22a 2 0Интенсивность деформации определяется:31i =2 21 +  2 2 + 1 23Затем по экспериментальным зависимостям  i = f ( i ) , полученным по результатамиспытания образца из данного металла на растяжение или сжатие определяют величину  i .Затем используя уравнение связи между напряжениями и деформациями определяют  1 и  2 .Для случая 2-х осного напряженного состояния:1 =2 i( 1 −  3 )3 iи2 =2 i( 2 −  3 )3 i 3 = −( 1 +  2 ).Метод широко применяется для исследования операций преимущественно для ПНС и ПДС.ПНС – плоско напряженное состояние.ПДС – плоско деформированное состояние.Прокатка, калибровка тонких листов, профилирование (создание профильного листа).Для этого перед пластическим деформирование на заготовку наносится координатная сетка ввиде окружностей с диаметром от 5 до 20 мм в зависимости от формы и размера площадиповерхности.d0d2d1После деформирования заготовки все окружности превращаются в эллипсы или в окружностибольшего размера.

Затем определяются главные логарифмические деформации по аналогии сметодом Зибеля.dd2 21 +  2 2 +  1 2 1 = ln 1 ;  2 = ln 2 и  i =d0d03Для анализа напряженно деформируемого состояния Томленов ввел понятие критическойустойчивости интенсивности деформации. Это наибольшая величина интенсивности деформации,который может быть реализована в процессах формоизменения листового металла без разрушения.2 1 − m + m2n,2−mгде m – показатель схемы напряженного состояния для плоско деформированного состояния.n – показатель упрочнения материала, который определяется по результатам испытаний наодноосное растяжение. iкк =m=213 = 032m=При одноосном растяжении:1 =  TДля 2-х осного растяжения:2 2 +  12 1 +  22 = 0m=0 1кр = n1 =  2 iкк = 2nm =1по сравнению с одноосным растяжением получается деформация в два раза больше.При 2-х осном растяжении достижима вдвое больше интенсивность деформации, чем приодноосном растяжении.ЛЕКЦИЯ №14Вычисляя по деформированной сетке  1 ,  2 ,  i и определяя m и n (n определяется по результатамрастяжения образца), величину критической интенсивности деформации  iкк определяюткоэффициенты использования пластичности металла:=i iккЕсли 1, то произойдет разрушение в виде трещин и надрывов.Метод измерения твердости.Метод основан на предположении, что между твердостью деформируемого металла иинтенсивностью напряжений и деформаций  i существует линейная зависимость (однозначная).Данный метод предназначен только для процессов ХПД.Данные предположения подтверждаются целой серией экспериментальных результатов, т.е.необходимо заранее установить для исследуемого материала функциональную связь между еготвердость и степенью деформации еi и интенсивностью напряжений i.

Характеристики

Список файлов лекций