Способ определения удельной силы трения Советский патент 1984 года по МПК G01N19/02 

Изобретение относится к технике исследования фрикционных свойств контакта между инструментом и обоабатываемым материалом в процессах обработки давлением и касается способа определения удельной силы трения .

Известен способ определения удельной силы трения между обрабатываемым материалом и матрицей, заключающийся в том, что образец, выполненный- из обрабатываемого материала, устанавливают в матрицер рабочие боковые поверхности которой наклонены к ее дну, осаждают образец в матрице и регистрируют усилие осадки по которому судят о величине удельной силы трения ± ,

При использовании известного способа возникает необходимость контролировать такие параметры процесса, как площадь поверхности материсша, находящегося в контакте с матрицей, линейные размеры осаженного образца, кроме того предполагается известным предел текучести обрабатываемого материала, который определяется экспериментальным путем.

Недостаток известного способа состоит в большом количестве экспериментально определяемых параметров, каждый из которых вносит погрешность в конечный результат измерений. В итоге, точность известного способа оказывается недостаточно высокой.

Цель изобретения - повышение точности ,

- Поставленная цель достигается , что согласно способу определения удельной силы трения между обрг1батывае№лм материалом и матрицей. заключающемуся в том, что образец, выполненный из обрабатываемого материала, устанавливают в матрице, рабочие боковые поверхности которой наклонены к ее дну, осаживают обраец в матрице и регистрируют усилие осадки, по которому судят о величине удельной силы трения, осаживают образец путем приложения усилия к боковой поверхности матрицы и регистрируют его в момент отрыва образца от дна матрицы.

На фиг,1 приведена основная расетная схема, поясняющая существо способа; на фиг,2 - типичный график зависимости между.касательными и нормальными напряжениями; на фиг, 3 - принципиальная схема устройства, еализующего способ,

В основе способа лежат следующие оображения. При осадке образца О (фиг.1) в матрице М путем приложения ее боковой поверхности усилия Р а контактных поверхностях А возникают нормальные Р и касательные i напряжения. Характерная зависимость

между этими величинами представлена на фиг,2, В области „ почти прямо пропорционально ,

В области И наблюдается опережающий рост нормальных напряжений по

сравнению с касательными. При достижении некоторого значения усилия осадки Р; нарушается равновесие образца О и происходит его сдвиг в направлении 5. В этот момент выполняется условие

РЭ si л л

1:.7

где - удельная сила трения между

образцом О и стенками матрицы М;

F - площадь, по которой осуществляется контакт образца

Ос матрицей М;

об - угол наклона рабочих поверхностей матрицы М к ее дну. Устройство для реализации этого способа (лиг,3) включает плиту 1, на

которой жестко закреплен упорный боек 2, На плите 1 с возможностью поступательного перемещения по ее поверхности и оппозитно упорному бойку 2 установлен нажимной боек 3, Рабочие поверхности бойков 2 и 3 наклонены под углом сх к поверхности плиты 1 и образуют пространство, предназначенное для размещения в.нем образца 4, который предварительно

устанавливают в контейнер 5, Контейнер 5 выполнен в виде оболочки из высокопрочного материала, охватывающей со всех сторон образец, с оппозитно расположенными окнами 6, предназначенными для обеспечения непосредственного контакта бойков 2 и 3 с образцом 47 Контейнер 5, бойки 2 и 3 и плита 1 образуют составную матрицу. На дне этой матрицы установлен . контактор 7, взаимодействующий в процессе испытаний с контейнером 5,

Способ реализуется следующим образом.

Образец 4 устанавливают в контейнер 5 и последний размещают между

бойками 2 и 3 таким образом, чтобы контактор 7 пришел во взаимодействие с контейнером 5. К бойку 3 прикладывают возрастающее во времени усилие осадки до тех пор, пока не

произойдет отрыв контейнера 5 вместе с образцом 4 от плиты 1. Этот момент фиксируют с помощью контактора 7 и одновременно измеряют усилие осадки Р .

Величину удельной силы трения рассчитывают по формуле

Рд SinCt.

F - площадь контакта образца 4 с рабочими поверхностями бойков 2 и 3;

et - угол наклона рабочих поверхностей бойков 2 и 3 к поверхности плиты 1.5

Способ позволяет определять величину удельной силы трания в широком диапазоне значений нормальных давлений на контакте и температурных режимов деформирования .

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ СИЛЫ трения между обрабатываемым материалом и матрицей, заключакяцийся в том, что образец, выполненный из обрабатываемого материала, устанавливают в матрице, рабочие боковые поверхности которой наклонены к ее дну, осаживают образец в матрице и регистрируют усилие осадки, по которому судят о величине удельной силы трения, отличающийся тем что, с целью повышения точности, осаживают образец путем приложения , усилия к боковой поверхности матрицы и регистрируют его в момент отрыва от дна матрицы. (Л :о У: :л м