Способ для определения параметровдеформации b процессе обработкиметаллов давлением и устройстводля его осуществления

Сафа Сфветскик Сфциаиистнчески к РесаубликОПИСАпиЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ Сей ЕТИЛЬСТВУ он 800608(22) Заявлено 1204.79 21) 2750927/25-28 с присфединвнием заявки Ко(23) Приоритет О 01 В 5/30 Государственный комитет СССР по дмам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения1 - ",ГР;р гт; Ю,Г. Гуляев и В,Ф. Балакин ф,щ еХДнепропетровский ордена Трудового КрасйаГа Знаменнметаллургический институт(54) СПОСОБ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВДЕФОРМАЦИИ В ПРОЦЕССЕ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ И УСТРОЙСТВОДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам и устройствам для определения параметров деформации металла при его обработке. 5Известен способ определения параметров деформации металла в процессе обработки металлов давлением, заключающийся в том, что образец металла подвергают обработке давлением, 10 измеряют контактные давления и силы трения в очаге деформации, по которым судят о параметрах деформации 11 тнедостатком известного способа 15 является низкая точность,связанная с невозможностью определения ииерциоиюах усилий, возникающих в очаге . деформации вследствие измененияскорости металла .ри прохождении 20 очага деФормации.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ определения .параметров деформации в про цессе обработки металлов давлением, .заключающийся в том, что образец металла пОдвергают обработке давлением, измеряют величину вытяжки и скорости выхода образца из очага 30 2деформации в осевом направлении,по которым судят о параметрах деформации 2,Недостатком данного способатакже является низкая точность изМерений, связанная с неучетом инерционных усилий, оказывающих существенное влияние на силовую картинупроцесса обработки металлов давлением,Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук изобретению является устройство,содержащее деформирующнй инструментс выходным отверстием, механизмподачи образца в очаг деформации сприводом, два фотодатчика, размещенные возле выходного отверстияДеформирующего инструмента последовательно в направлении продольнойоси последнего и связанные с прибором регистрации скорости образца 33,Цель изобретения - повынение точности измерений и расширение воэможностей способа.Укаэанная цель достигается тем,что осуществляют торможение образцав очаге деформации, определяютсреднюю плотность обрабатываемогОматериала в очаге деформации, а ди 800608намическую нагрузку на обрабатываемыйматериал от ускорения определяют поформулеР = Ч рГ (1 -Д-"), (1)где Ч - скорость выхода образца восевом направлении из очагадеформации, м/с;Я - средняя плотность обрабатываемого мавериала в очагедеФормации, кг/м;Г - плбщадь поперечного сеченияобразца иа выходе иэ очагадеФормации, м 1,О - суммарная вытяжка образца зрезультате деформации,Б устройстве для осуществленияспособа определения параметров деформации в процессах обработки металлов давлением указанная цель достигается тем, что более УдаленнЫй отвыходного отверстия деформирующегоинструмента фотодатчик соединен с 20приводом механизма подачи образцав очаг деформации,На чертеже схематически изображеноустройство для осуществления способаопределения параметров деформации 15в процессах обработки металлов давлением,Устройство содержит деформирующийинструмент 1 с выходным отверстием2, в который помещен исследуемыйобразец 3 металла, механизм подачиобразцов в очаг деформации с приводом 4 и два фотодатчика 5 и б, соединенные с прибором 7 для регистра"ции скорости образца. Более удалейный от выходного отверстия 2 деформирующего элемента 1 Фотодатчик бсоединен также с приводом 4 механизмаподачи,образцов в очаг деформации.Деформирующий инструмент 1 соединен с контейнером 8 пресса, в который 40подается под давлением рабочая жидкость,Способ определения параметров деформации в процессах обработки металлов давлением реализуется следую щим образом.Исходный образец 3 металла, площадь поперечного сечения которого оавна Г, помещается в контейнер 8 ресса и под действием высокого 50явления рабочей жидкости 9 прозессовывается через деформирующийнструмент 1, выходя через его вы.одное отверстие 2 и изменяя пло 4 адь поперечного сечения до Г. СкоРость образца 3 на входе в очаг деформации равна Чр и меньше скорости образца на выходе из очага деформации на величину вытяжки ,О, Прохождение переднего торца образца 3 регистрируется фотодачтиками 5 и 6, 60 сигнал с которых подается на регист-Рирующий прибор 7, Скорость Ч образца Э после прохождения очага деформации определяется как отношение расстояния между датчиками к интер валу времени прохождения мимо нихпереднего торца образца 3. При прохождении переднего торца образца 3мимо фотодатчика б последний подаетсигнал на выключение привода 4 механизма подачи образца в очаг деформации, который прекращает повышениедавления рабочей жидкости 9 в контейнере 8 пресса, что приводит кторможению образца 3, Площадь поперечного сечения образца измеряют дои после очага деформации, что позволяет рассчитать величину вытяжки,О . Недорессованный образец 3 извлекают из деформирующего инструмента1 и контейнера 8 пресса,. от негоотрезают полностью недеформированный и полностью продеформированныйконцы. Среднюю плотность обрабатываемого материала в очаге деформации определяют как отношение массыоставшегося после отрезания образцак его объему.Динамическую нагрузку на обра-.батываемый материал определяют поФормулеР = ЧЯГ (1 О ) рполученной следующим образом.Рассматривается элементарный объемметалла в очаге деформации, ограниченный двумя находящимися на бесконечно малом расстоянии плоскостями,перпендикулярными направлению движения исследуемого образца. Элементарное усилие, действующее намассу металла, ограниченную проведенными плоскостями, равнойР = айп, (2)где а= -- ускорение выделеннойдб 1массы в очаге деформации;Ч - скорость в осевом направлении;- время;в - масса выделенного объема в очаге деформации.Заменяя в (2) дифференциалы времени, массы и скорости их значениями1 Ч = Чо 1 гОх(Э)3 х (4)(ОМха =рг (5)хгде Чр - скорость движения заготовки в осевом направлениина входе в очаг деформацииу,О = - р - вытяжка в данном сечениихочага деформации;Йх - протяженность выделенногообъема очага деформациив направлении движенияисследуемого образца 1р - средняя плотность деформируемого материала в очагедеформацииГс,Гх- площади сечения образца вочаге деформации плоскостью,перпендикулярной направлению движения образца,800608 25 Заказ 10393/43 Подписное ВНИИП Тираж после преобразований можно получитьйр = Ч, Р Рооох (6) Интегрирование соотношения (6) дает .,ОР = ЧоРГФ 1= Ч,УГ (,О - 1) (7) С учетом того, что Ч =,ОрЧр,можно получить окончательную Формулу для определения инерционного усилия, дей ствующего на исследуемый образец в очаге деформации,Р = Чрг (1-К) (8)Применение предлагаемого изобретения позволяет повысить точность определения параметров деформации и расширить возможности способа определения параметров деформации в процессе обработки металлов давлением за счет измерения динамической нагрузки на обрабатываемый материал от ускорения. Формула изобретения 1, Способ для определения параметров деформации в процессе обработки металлов давлением, заключающийся в том, что образец металлаподвергают обработке давлением,измеряют величину вытяжки и скоростивыхода образца из очага деформациив осевом направлении, по которымсудят о параметрах деформации, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности измеренийи расширения возможностей способа,осуществляют торможение образца вочаге деформации, определяют среднюю плотность обрабатываемого материала в очаге деформации, а динамическую нагрузку на обрабатываемыймагериал от ускорения определяют поФормулеР = Ч рГ (1 - ,и-),где Ч - скорость выхода образца восевом направлении из очагадеФормации, м/с;)Э - средняя плотность обрабатываемого материала в очагедеформации, кг/м 9;Р - площадь поперечного сеченияобразца на выходе из очагадеформации, м,ц - суммарная вытяжка образцав результате деформации,2, Устройство для осуществленияспособа по п. 1, содержащее деформирующий инструмент с выходнымотверстием, механизм подачи образцав очаг деформации с приводом, двафотодатчика, размещенные возлевыходного отверстия деформирующегоинструмента последовательно в направлении продольной оси последнегои связанные с прибором .регистрациискорости образца, о т л и ч а ющ е е с я тем, что более удаленныйот выходного отверстия деформирующего инструмента фотодатчик соединенс приводом механизма подачи образцав очаг деФормации,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Чекмарев А,П Ольдэлевскнй С,А.Методы исследования процессов прокатки, М., Металлургия, 1969,с. 268, ряс, 171,2. Чижиков Ю,М, Прокатное производство. М Металлургиздат, 1952,с. 87, рис, 92 (прототип),3. Гуляев Ю,Г. Ксыплексное исследование процесса прокатки труб в трехвалковом раскатном стане и выбор оптимальных режимов деформации. Дис,на соиск, учен, степени канд. техн, наук. Днепропетровск, ДМЕТИ, 1978, с. 26, рис. 1.4 (прототип). Филиал ППП фПатент",г. Ужгород,ул.Проектная,4