4126968835

gdzie: T] - współczynnik lepkości dynamicznej smaru, h - grubość warstwy smaru, v_x -prędkość materiału względem narzędzia w kierunku x. Zwraca się uwagę, że:

•    bezwzględna wartość siły tarcia jest wprost proporcjonalna do powierzchni kontaktowej S i prędkości v_x oraz odwrotnie proporcjonalna do grubości warstwy smaru (wzór (III. 11));

•    bezwzględna wartość naprężenia tarcia rośnie ze wzrostem prędkości v_x (wzór (III. 12)), odwrotnie niż w przypadku tarcia suchego.

Przedstawione wyżej uwagi dotyczą sił tarcia występujących na powierzchniach kontaktowych przedmiotu odkształcanego z narzędziem (tarcie zewnętrzne). Podczas kształtowania plastycznego materiałów rozdrobnionych (np. proszków metali) połączenia sczepne tworzą się nie tylko pomiędzy narzędziem i materiałem obrabianym, ale również wewnątrz odkształcanej objętości (pomiędzy poszczególnymi cząstkami materiału rozdrobnionego), co utrudnia ich względne przemieszczenia. Zjawisko to określa się mianem tarcia wewnętrznego (przez analogię do podobnego zjawiska związanego z niesprężystym zachowaniem się materiałów litych przy małych obciążeniach, powodującego m. in. tłumienie drgań swobodnych, występowanie histerezy sprężystej itp.).

6.3. Wpływ tarcia na przebieg procesów obróbki plastycznej

Praca L siły zewnętrznej F potrzebna do realizacji procesu obróbki plastycznej przy założeniu (III.6) wyraża się wzorem:

- j*Fds=L_p + L, - j" jc^c

dV+ IjpnJuldS    (IU.13)

gdzie: Lp - praca odkształceń plastycznych, Li - praca wykonana przeciwko siłom tarcia, -składowe tensora naprężenia, eP - końowe wartości składowych tensora odkształcenia plastycznego, |u| - długość wektora przemieszczenia względnego, V - objętość strefy uplastycznionej, Sk - całkowite przemieszczenie narzędzia. Udział pracy tarcia Li w całkowitej pracy L określa współczynnik sprawności procesu T|_t:

(IH.14)

Obecność tarcia w procesach obróbki plastycznej wywołuje następujące skutki:

•    ulegają zmianie parametry siłowo - energetyczne: rośnie całkowita praca i moc potrzebna do realizacji procesu, wzrastają więc także siły i naciski jednostkowe na powierzchniach narzędzi, co prowadzi do ich szybszego zużycia;

•    występowanie przywierania materiału do narzędzia i tworzenie narostów wpływa na pogorszenie jakości powierzchni wyrobu;

•    dyssypacja cieplna pracy tarcia przy dużych wartościach nacisków jednostkowych oraz prędkości względnych prowadzi do znacznego wzrostu temperatury w obszarach sąsiadujących z powierzchnią kontaktową - może się okazać, że niezbędne jest ograniczenie tych prędkości, a tym samym obniżenie wydajności procesu (inaczej narzędzie ulegnie zniszczeniu lub przedwczesnemu zużyciu, względnie zajdą niepożądane zmiany w strukturze i własnościach warstwy wierzchniej materiału kształtowanego);