Вибрация

11

мая

Новости
Вибрация


ВибрацияРис. 1. Виды вибрации волочильного инструмента:

а — поперечная;
б — продольная;
в — крутильная;
1 — вибратор;
2 — волока;
3 — волока с обоймой


При наложении на волочильный инструмент вибрационных колебаний сила и напряжение волочения могут стать заметно меньшими, чем при волочении без вибрации. Вибрация инструмента может быть осевой, поперечной и вращательной (крутильной) (рис. 1). Используемые частоты колебаний подразделяются на низкие — звуковые (25—500 Гц) и высокие — ультразвуковые (16000—80000 Гц). В качестве источников ультразвуковых колебаний, применяемых для процесса волочения, можно указать пьезоэлектрические или магнитострикционные излучатели. Для получения колебаний низких частот применяют вибрационные устройства с механическим или гидравлическим приводом.

Уменьшение силы и напряжения волочения при наложении вибрационных колебаний объясняется уменьшением сопротивления деформации протягиваемого металла и сил контактного трения. Существенное уменьшение сопротивления деформации наблюдается только при наложении высокочастотных колебаний и связано со знакопеременным характером напряжений и поглощением деформируемым металлом энергии колебаний. Уменьшение напряжения волочения за счет уменьшения сопротивления деформации может достигать 60—70 %, но это наблюдается лишь при сравнительно небольших скоростях волочения (менее 1 м/с). Объясняется это тем, что с увеличением скорости волочения уменьшается длительность пребывания металла в деформационной зоне и соответственно уменьшается поглощение энергии колебаний каждым элементарным объемом деформируемого металла.

За счет уменьшения сопротивления деформации снижаются давления металла на стенки волочильного канала, что приводит к уменьшению напряжений контактного трения. Кроме того, напряжения трения уменьшаются вследствие интенсификации вовлечения смазки в деформационную зону. Последнее наблюдается только в том случае, если скорость волочения значительно меньше, чем колебательная скорость волоки, так как при этом происходит периодический отрыв контактной поверхности волоки от деформируемого металла и дополнительное вовлечение смазки в деформационную зону. При уменьшении разницы между колебательной скоростью и скоростью волочения этот эффект уменьшается и с момента достижения равенства скоростей полностью исчезает.

Дополнительным источником уменьшения напряжения волочения могут служить частые ударные воздействия вибрирующей волоки на деформируемый металл. Это вызывает переход упругих деформаций в микрозонах у контактной поверхности в пластические и соответственно снижает напряжение волочения. При волочении труб на закрепленной оправке эффективны осевые колебания не только волоки, но и оправки. Это объясняется тем, что в том полупериоде колебания оправки, в котором она движется в направлении волочения, силы ее контактного трения направлены не противоположно направлению волочения, как при волочении без вибрации, а совпадают с ним, что снижает величину силы волочения.

Изложенные особенности волочения с наложением вибрационных колебаний показывают, что такой процесс может быть эффективен только при сравнительно небольших скоростях волочения (не более 1—2 м/с). Поэтому вибрационное волочение наиболее благоприятно при обработке изделий в коротких длинах, например при волочении труб и профилей на цепных волочильных станах, где скорости обработки не превышают указанной величины.



Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Информация

Комментировать статьи на нашем сайте возможно только в течении 1 дней со дня публикации.