Kierunek: MET II |
Nazwisko i imię: Dudek Marcin Kopera Piotr |
Data zajęć: 30.03.2011r |
---|---|---|
Nr grupy/nr zespołu: | Temat ćwiczenia: L2. Wpływ warunków tarcia na płynięcie metali w procesach przeróbki plastycznej. |
Ocena: |
Prowadzący: Dr inż. J. Kajtoch |
1. Wykonanie:
I Ćwiczenie
Do badań użyto 6ciu próbek cylindrycznych o wymiarach d0 x h0=20x30 mm ze stali miękkiej w gatunku St1. Próbki posiadają na swoich powierzchniach czołowych wydrążenia stożkowe o zmiennym kącie nachylenia tworzącej α – od 0˚ do 6˚30’. Proces prowadzono na mokro ze smarem (próbki od 1 do 3) i na sucho: bez smaru (od 4-6). Po zmierzeniu ich średnicy próbki ściskano ze stałą siłą nacisku ok. 240kN, między płytami stożkowymi o kącie odpowiadającym kątom próbki, smarując ich powierzchnie czołowe. Po ściskaniu zmierzono średnice każdej próbki w trzech przekrojach przy powierzchniach czołowych górnej dg i dolnej dd oraz w przekroju środkowym ds. Wyniki pomiarów zestawiamy w tabeli, Szukamy przypadku, w którym po ściskaniu próbka nadal będzie posiadała kształt cylindryczny gdy dg=ds=dd, tj. tylko wtedy kąty tarcia ρ jest równy kątowi stożka α. Tak więc współczynnik tarcia pomiędzy ściskaną próbką a matrycami – w warunkach tarcia na mokro lub na sucho, określamy z zależności analitycznej(wz2.16)
II Ćwiczenie:
Zastosowano 2 próbki klinowe, wykonane z Al, gdy jedna z powierzchni ma kąt nachylenia oraz parę płyt ściskających na powierzchni, z równoległymi rowkami(czwarta klasa chropowatości powierzchni hśr=37μm). Kliny poddajemy kolejno ściskaniu stałą siłą nacisku Fn pomiędzy nieposmarowanymi płynami, przy czym raz klin ustawiony wzdłuż rowków, drugi raz – w poprzek ich pochylenia. Kąt α klina można określić z duża dokładnością na podstawie uprzednio wykonanych pomiarów jego wymiarów początkowych h1, h2 i L, Przyjęto stałą szerokość klina. Próbka odkształca się zachowując po zgnieceniu tzw.: przekrój neutralny A-A, w którym materiał nie płynie wzdłuż, lecz wszerz próbki. W miejscu, w którym jego szerokość po ściskaniu będzie największa, jest umiejscowiona tzw. strefa neutralna A-A. Znając kąt pochylenia klina α i położenie strefy neutralnej w oparciu o pomiary odległości x1 i x2, możemy wyznaczyć wielkość współczynnika tarcia wzorem (wz.2.24). Pomiary kształtu klina, przed i po ściskaniu, pozwolą wyznaczyć wartość współczynników tarcia w kierunku: wzdłużnym μ1 i poprzecznym μ2, a także współczynnik nierównomierności tarcia λt= μ2/ μ1 >1.
2. Obliczenia:
Wyniki:
I Ćw.:
Lp. | α | Warunki tarcia | do | dg | ds | dd | Fn | μ | Kształt przekroju próbki po spęczeniu |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
stopnie | mm | mm | mm | mm | kN | - | |||
1. | 0 | Ze smarem | 20 | 21,1 | 21,3 | 21,1 | 240 | - | Beczkowaty |
2. | 1˚30’ | 20 | 21,3 | 21,2 | 21,3 | 240 | tg1˚30’ | Cylindryczny | |
3. | 2˚30’ | 20 | 21,7 | 21,3 | 21,7 | 240 | - | Wklęsły | |
4. | 4˚30’ | Na sucho | 20 | 20,9 | 21,4 | 20,9 | 240 | - | Beczkowaty |
5. | 5˚30’ | 20 | 20,9 | 21,0 | 20,9 | 240 | tg5˚30’ | Cylindryczny | |
6. | 6˚30’ | 20 | 21,0 | 20,8 | 21,0 | 240 | - | wklęsły |
Ze wzoru: μFn = Fn tgα określamy, że μ = tg α
Wobec tego dla próbek:
2) μ=tg1˚30’=0,0262
5) μ=tg5˚30’=0,0963
II Ćw.:
lp. | Pomiar w kierunku | Wymiary klina | Siła nacisku Fn | Współczynniki |
---|---|---|---|---|
h1 | h2 | l | ||
mm | mm | mm | ||
1. | wzdłużnym | 17,9 | 14,8 | 53,2 |
2. | poprzecznym | 17,9 | 14,8 | 53,2 |
Dla próbek:
1)
2)
λt= μ2/ μ1 >1
3. Wnioski:
[
Wnioski: uzasadnienie zmiany kształtu próbek w zależności pod warunków tarcia na powierzchni styku między materiałem, a narzędziami odkształcającymi. Ponadto należy ustosunkować się do wyników metod pomiaru współczynnika i nierównomierności tarcia
]