Способ определения удельной силы трения

/О ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ У 21М.Володин Трудового Кр ический инсти тельство СССР м ДЕЛЬНОЙ(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ У СИЛЫ трения между обрабатывае(21 ) (22) (46) (72) (71) ного тут (53) (56) по з ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛ 3513142/25-2819,11,8207.06.84. Бюл. УВ.К.Смирнов и И,Уральский орденаЗнамени политехнм. С.М.Кирова620.178,162(0881, Авторское свидявке У 2962307/201 О 3/56, 1981. материалом и матрицей, заключающийся в том, что образец, выполненныйиз обрабатываемого материала, устанавливают в матрице, рабочие боковыеповерхности которой наклонены к еедну, осаживают образец в матрице ирегистрируют усилие осадки, по которому судят о величине удельной силытрения, о т л и ч а ю щ и й с я течто, с целью повыщения точности,осаживают образец путем приложения,усилия к боковой поверхности матрицы и регистрируют его в момент отрыва от дна матрицы.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 матрице, рабочиебоковые поверхности которой наклонены к ее дну, осаждают образец в матрице и регистрируют усилие осадки, по которому судят о величине удельной силы трения Я .При использовании известного способа возникает необходимость контролировать такие параметры процесса, как площадь поверхности материала, находящегося в контакте с матрицей, линейные размеры осаженного образца, кроме того предполагается иэвестным предел текучести обрабатываемого материала, который определяется экспериментальным путем.Недостаток известного способа состоит в большом количестве экспериментально определяемых параметров,каждый иэ которых вносит погрешностьв конечный результат измерений. В итоге точность известного способа оказывается недостаточно высокой.Цель изобретения - повышение точности,Поставленная цель достигаетсятЕм, что согласно способу определения удельной силы трения между об 1 рабатываемым материалом и матрицей,заключающемуся 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, осаживают образец путем приложения усилия к боковой поверхности матрицы и регистрируют его в момент отрыва образцаот дна матрицы,На фиг,1 приведена основная расчетная схема, поясняющая существо способа, на фиг,2 - типичный график зависимости между касательными и нормальными напряжениями; на фиг.3 - принципиальная схема устройства, реализующего способ,В основе способа лежат следующие соображения, При осадке образца О (фиг,Ц в матрице М путем приложения к ее боковоЙ поверхности усилия Р на контактных поверхностях А возни/ кают нормальные Р и касательные напряжения, Характерная зависимость между этими величинами представленана Фиг.2, В области 1 Р почти прямопропорционально ь,В области П наблюдается опережающий рост нормальных напряжений посравнению с касательными, При достижении некоторого значения усилияосадки Р нарушается равновесие образца О и происходит его сдвиг в направлении 5 . В этот момент выполня ется условие1Рэдооьл л15 лгде- удельная сила трения междуобразцом О и стенками матрицы МуР - площадь, по которой осуществляется контакт образца 20 О с матрицей М;И, - угол наклона рабочих поверх.ностей матрицы М к ее дну,Устройство для реализации этогоспособа Фиг.3) включает плиту 1, накоторой жестко закреплен упорный боек 2. На плите 1 с воэможностью поступательного перемещения по ее поверхности и оппозитно упорному бойку 2 установлен нажимной боек 3, Ра бочие поверхности бойков 2 и 3 наклонены под углом с к поверхности плиты 1 и образуют пространство, предназначенное для размещения в немобразца 4, который предварительноустанавливают в контейнер 5, Контейнер 5 выполнен в виде оболочки извысокопрочного материала, охватывающей со всех сторон образец, с оппозитно расположенными окнами б, предназначенными для обеспечения непосредственного контакта бойков 2 и 3 собразцом 4, Контейнер 5, бойки 2 и 3и плита 1 образуют составную матрицу, На дне этой матрицы установленконтактор 7, взаимодействующий в процессе испытаний с контейнером 5.Способ реализуется следующим образом.Образец 4 устанавливают в контейнер 5 и последний размещают междубойками 2 и 3 таким образом, чтобыконтактор 7 пришел во взаимодействие с контейнером 5, К бойку 3 прикладывают возрастающее во времениусилие осадки до тех пор, пока непроизойдет отрыв контейнера 5 вместес образцом 4 от плиты 1. Этот моментфиксируют с помощью контактора 7 иодновременно измеряют усилие осадкиРо60 Величину удельной силы трения рассчитывают по формулеРэ Бпь1096543 ф Составитель М.Добычинедактор Е.Папп Техред М.тепер Корректор Л, Пилипенко Заказ 3816/31 Тираж 823 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5ул, Проектна нтф г,ПП о и где Р - плоцадь контакта образца 4с рабочими поверхностямибойков 2 и 3;угол наклона рабочих поверхностей бойков 2 и 3 к поверхности плиты 1, 5 Способ позволяет определять величину удельной силы трения в широком диапазоне значений нормальных давлений на контакте и температурных режимов деформирования.