4126968830

6. Informacja merytoryczna

6.1. Definicja tarcia

Jeżeli dwa ciała:

•    stykają się ze sobą,

•    występuje pomiędzy nimi siła wzajemnego oddziaływania o składowej normalnej do powierzchni styku różnej od zera,

•    jedno ciało przemieszcza się względem drugiego z prędkością względną styczną do powierzchni kontaktowej -

to przemieszczenie względne tych ciał wymaga pewnej siły F stycznej do powierzchni kontaktowej S, niezbędnej do pokonania siły tarcia T (rys. III/4 a).

Przedstawiona sytuacja jest typowa dla procesów obróbki plastycznej, gdzie narzędzie oddziaływuje na powierzchnię przedmiotu kształtowanego pewną siłą normalną, a równocześnie materiał przemieszcza się względem narzędzia w kierunku stycznym do powierzchni kontaktu, a więc występują siły tarcia (rys. IU/4 b).

Pojęcie siły tarcia stosuje się globalnie do całej powierzchni kontaktowej. Lokalnie (w określonym punkcie) tarcie może być określone przez podanie jednostkowej siły tarcia 0naprężenia tarcia) o_yx:

... AT o =±lim—

^    AS

AS—>0    (HI. 1)

gdzie AT jest siłą tarcia działającą na elemencie powierzchni AS, kierunek y jest normalny do powierzchni kontaktowej, x jest kierunkiem wektora prędkości materiału v względem narzędzia. Znak „+” lub wybiera się w zależności od zwrotu wektora prędkości v. Średnie naprężenie tarcia t_yx określa zależność:

(in.2)

:±I

s

6.2. Charakterystyka i mechanizmy tarcia w obróbce plastycznej. Czynniki wpływające na siły tarcia

Tarcie występujące podczas obróbki plastycznej jest zjawiskiem bardzo skomplikowanym, ponieważ:

•    rzeczywista powierzchnia kontaktowa nie jest równa nominalnej, lecz składa się z wielu mikroobszarów przylegania, których sumaryczna powierzchnia zwiększa się wraz ze wzrostem nacisku, a pozostałe części obydwu powierzchni oddzielone są szczelinami;

•    obydwie stykające się powierzchnie nie są idealnie czyste, lecz pokryte tzw. warstwami adsorpcyjnymi o grubości ok. 10’⁷ - 10'⁶ mm, które składają się z atomów lub cząsteczek substancji znajdujących się w atmosferze i utrzymywanych na powierzchniach oddziaływaniem sił atomowych [2];

•    oprócz warstw adsorpcyjnych na stykających się powierzchniach tworzą się w temperaturze otoczenia warstwy tlenków o grubościach ok. 10’⁶ - 10‘⁵ mm [2];