Исследование гидродинамического эффекта смазки при волочении

• Автор: Чикуров, Геннадий Александрович
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 198 с. : ил.

Глава 1. Анализ работ по волочению в режиме жидкостного трения

1.1. Краткий исторический обзор работ по гидродинамическому эффекту смазки

1.2. Анализ работ посвященных исследованию гидродинамического эффекта смазки при волочении

1.3. Устройства для создания жидкостного трения при волочении

1.4. Цель и задачи исследования

Глава 2. Аналитическое определение условий создания режима жидкостного трения при волочении

2.1. Основные уравнения гидродинамической теории смазки при волочении

2.2. Расчет деформации контактных поверхностей инструмента и заготовки при волочении по формулам теории упругости
2.3. Расчет деформации контактных поверхностей инструмента и заготовки при волочении методом граничных элементов
2.4. Расчет упругопластической деформации заготовки в предочаговой зоне при волочении

2.5. Расчет теплообмена в инструменте при волочении методом граничных элементов

2.6. Расчет температуры смазки в предочаговой зоне при волочении
2.7. Алгоритм расчета гидродинамического давления и толщины слоя смазки на
входе в очаг деформации при волочении
Глава 3. Экспериментальное определение зависимости вязкости смазки от температуры и давления
3.1. Основные методы измерения вязкости смазок
3.2. Установка для экспериментального исследования зависимости вязкости смазок от давления и температуры
3.3. Методика проведения экспериментов по исследованию зависимости вязкости смазок от давления и температуры
3.4. Результаты экспериментов по исследованию вязкости смазок
3.5. Обработка результатов экспериментов и определение погрешностей
3.5.1. Погрешность теоретического определения вязкости смазки
3.5.2. Погрешность осреднения опытных данных вязкости смазки
3.5.3. Определение функциональной зависимости вязкости смазки от температуры
и давления

Глава 4. Экспериментальное исследование процесса волочения в режиме жидкостного трения
4.1. Установка для экспериментального исследования процесса волочения в режиме жидкостного трения
4.2. Методика проведения экспериментов по исследованию процесса волочения в режиме жидкостного трения
4.3. Методика обработки результатов экспериментов
4.4. Результаты экспериментов по исследованию процесса волочения в режиме жидкостного трения
4.5. Определение погрешности эксперимента
4.5.1. Погрешность теоретического определения толщины слоя смазки на проволоке после волочения
4.5.2. Погрешность осреднения опытных данных толщины слоя смазки на проволоке после волочения
4.6. Сопоставление полученных экспериментальных данных с теоретически
рассчитанными значениями толщины слоя смазки на проволоке после волочения
Глава 5. Расчет условий волочения в режиме жидкостного трения
5.1. Расчет параметров, необходимых для волочения в режиме жидкостного трения, при использовании инструмента с напорной трубкой
5.2. Расчет параметров, необходимых для волочения в режиме жидкостного трения, при использовании инструмента с напорной волокой
5.3. Расчет параметров, необходимых для волочения в режиме жидкостного
трения, при подаче смазки под давлением от внешнего источника
Основные результаты и выводы
Библиографический список
Для успешного решения задач развития всех отраслей современной металлургии и машиностроения необходимо совершенствовать технологические процессы производства изделий из черных и цветных металлов и сплавов. Волочение является широко распространенным технологическим процессом для получения проволоки, прутков, труб и т.д.
В условиях высоких контактных давлений и температур в очаге деформации при волочении трение является одним из главных отрицательных факторов, затрудняющих этот процесс. Силы трения вызывают износ дорогостоящего инструмента, при этом большие силы трения вызывают больший износ инструмента. Замена износившегося инструмента приводит к потерям рабочего времени и простою волочильного оборудования. Трение ограничивает степень деформации и требует большего усилия волочения. При волочении большие трудности возникают из-за налипания обрабатываемого металла на волоки, что приводит к образованию задиров, ухудшению качества поверхности проволоки и обрывам. Во многом это происходит из-за трения между заготовкой и инструментом, которое проявляется в виде тангенциальных сил, приложенных к поверхности контакта.
Силу трения можно существенно уменьшить, создав между трущимися поверхностями режим жидкостного трения. Для создания режима жидкостного трения необходимо разделить трущиеся поверхности слоем смазки толщиной не меньшей суммарной высоты микронеровностей трущихся поверхностей. Такая толщина смазочной пленки позволит экранировать трущиеся поверхности от непосредственного контакта между собой и предотвратить схватывание.
Создание жидкостного трения при волочении приводит к повышению производительности волочильного производства, снижению себестоимости получаемой продукции за счет увеличения скорости волочения и величины обжатия, снижения износа инструмента и обрывности проволоки[38].

Рис. 14. Алгоритм расчета деформаций контактных поверхностей инструмента и заготовки под действием гидродинамического давления смазки при волочении по формулам теории упругости