Preview

Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск

ВЛИЯНИЕ ПЕРЕМЕННЫХ СИЛ ТРЕНИЯ НА РАЗМЕРЫ ЗОН СКОЛЬЖЕНИЯ, ТОРМОЖЕНИЯ И ЗАСТОЯ ПРИ ОСАДКЕ ПОЛОСЫ

https://doi.org/10.17073/0368-0797-2017-9-691-697

Полный текст:

Аннотация

Получены новые аналитические решения для анализа напряженного состояния при осадке полосы из идеального жесткопластического материала в условиях плоской деформации. Рассмотрены участки с переменными силами трения. Основное отличие полученных  решений от известных заключается в использовании точного условия пластичности Мизеса вместо приближенного, записанного в главных напряжениях. Для расчета контактных напряжений на участке скольжения принят закон трения Амонтона–Кулона. Из интегрального  условия равновесия торца полосы получена зависимость контактных напряжений на торце от коэффициента трения. Установлено, что в  сечении, расположенном на расстоянии x от торца, производная от контактного напряжения по координате x обращается в нуль в конце  участка скольжения при достижении касательными напряжениями предела текучести при чистом сдвиге. Показано, что замена точного  условия пластичности приближенным приводит к существенному уменьшению размеров участка скольжения. Из решения уравнений  равновесия плоской задачи с использованием параболической аппроксимации условия пластичности получены рекуррентные зависимости для определения контактных напряжений на участке застоя. Установлено, что с уменьшением силы трения на границе участка  застоя его ширина увеличивается. В результате численного анализа напряженного состояния на участке застоя предложены эмпирические  зависимос ти ширины участка от значения контактных касательных напряжений на его границе. Найдены условия существования участков  торможения и скольжения, предложены зависимости для вычисления равнодействующих нормальных контактных напряжений на этих  участках. С  учетом полученных распределений контактных напряжений уточнены выражения для определения усилия осадки полосы.  Выполнено сопоставление полученных результатов с известными экспериментальными и теоретическими данными. Дана оценка погрешности расчета усилия осадки инженерным методом.

Об авторе

Г. Л. Баранов
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина.
Россия

 доктор технических наук, профессор кафедры «Детали машин».

620002, Россия, Екатеринбург, ул. Мира, 19.



Список литературы

1. Контактное трение в процессах обработки металлов давлением / А.Н. Леванов, В.Л. Колмогоров, С.П. Буркин и др. – М.: Металлургия, 1976. – 416 с.

2. Грудев А.П., Зильберг Ю.В., Тилик В.Т. Трение и смазки при обработке металлов давлением. – М.: Металлургия, 1982. – 312 с.

3. Унксов Е.П. Инженерная теория пластичности. – М.: Машгиз, 1959. – 328 с.

4. Грудев А.П. Теория прокатки. – М.: Интермет Инжиниринг, 2001. – 280 с.

5. Никитин Г.С. Теория непрерывной продольной прокатки. – М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2009. – 399 с.

6. Сторожев М.В., Попов Е.А. Теория обработки металлов давлением. – М.: Машиностроение, 1977. – 424 с.

7. Теория пластических деформаций металлов / Е.П. Унксов, У. Джонсон, В.Л. Колмогоров и др. – М.: Машиностроение, 1983. – 598 с.

8. Соколовский В.В. Теория пластичности. – М.: Высшая школа, 1969. – 608 с.

9. Малинин Н.Н. Технологические задачи пластичности и ползучести. – М.: Высшая школа, 1979. – 119 с.

10. Третьяков Е.М. Упругие и пластические деформации в тонких полосах при сжатии их между плоскими жесткими штампами // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2015. № 3. C. 103 – 118.

11. Смирнов В.С. Теория обработки металлов давлением. – М.: Металлургия, 1973. – 496 с.

12. Воронцов А.Л. Решение плоской задачи теории пластичности при анализе процессов обработки металлов давлением. Часть 2. Напряженное и кинематическое состояние при осадке прямоугольной полосы с трением // КШП. ОМД. 2012. № 7. С. 3 – 15.

13. Гарбер Э.А., Кожевникова И.А., Тарасов П.А. Расчет усилий горячей прокатки тонких полос с учетом напряженно-деформированного состояния в зоне прилипания очага деформации // Прокатное производство. 2007. № 4. С. 7 – 14.

14. Баранов Г.Л. Анализ контактных напряжений в зоне очага пластической деформации со знакопеременными силами трения // Изв. вуз. Черная металлургия. 2015. Т. 58. № 3. С. 192 – 195.

15. Баранов Г.Л. Определение контактных напряжений при осадке прямоугольной полосы // Изв. вуз. Цветная металлургия. 2015. № 4. С. 25 – 31.

16. Баранов Г.Л. Совершенствование методов расчета напряжений в задачах плоской пластической деформации // КШП ОМД. 2015. № 3. С. 3 – 9.

17. Баранов Г.Л. Совершенствование расчета контактных напряжений при прокатке полосы // Сталь. 2015. № 6. С. 34 – 39.

18. Коновалов Ю.В. Справочник прокатчика. Кн. 1. Производство горячекатаных листов и полос. – М.: Теплотехник, 2008. – 640 с.

19. Николаев В.А. Расчет усилия при горячей прокатке // Изв. вуз. Черная металлургия. 2005. № 1. С. 24 – 29.

20. Бровман М.Я. Применение теории пластичности в прокатке. – М.: Металлургия, 1991. – 254 с.


Для цитирования:


Баранов Г.Л. ВЛИЯНИЕ ПЕРЕМЕННЫХ СИЛ ТРЕНИЯ НА РАЗМЕРЫ ЗОН СКОЛЬЖЕНИЯ, ТОРМОЖЕНИЯ И ЗАСТОЯ ПРИ ОСАДКЕ ПОЛОСЫ. Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия. 2017;60(9):691-697. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2017-9-691-697

For citation:


Baranov G.I. INFLUENCE OF VARIABLE FRICTION FORCES ON SIZES OF SLIP, RETARDATION AND DEAD ZONES IN UPSETTING PROCESS. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2017;60(9):691-697. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2017-9-691-697

Просмотров: 226


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0368-0797 (Print)
ISSN 2410-2091 (Online)