CC BY
97
In this paper, established the regularity of the effect of technological parameters on the inhomogeneity of the strain distribution by thickness of details at the combining operations of the squeezing, the squeezing with thinning and the extrusion of thick-walled tube work-pieces using the finite element method on based software QFORM 2D -3D v. 7.
Key words: Simulation, combining operations, the squeezing with thinning, the extrusion, the inhomogeneity, Bottom Die, Top Die, the coefficient of squeezing, the coefficient of thinning, cross-section, strain rate.
Nguyen Quoc Huy, postgraduete, mpf-tulaarambler. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Mitin Oleg Nikolayevich, candidate of technical sciences, doctoral, mpf-tulaarambler. ru, Russia, Tula, OPC "SPA "SPLAV",
Nuzhdin Georgiy Anatolievich, specialist, mpf-tulaarambler. ru, Russia, Moscow, Organ by quality system certification "Konsersium "
УДК 622.236.732
РАЦИОНАЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ИМПУЛЬСНЫХ СТРУЙ ВОДЫ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ ДЛЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ ПРОХОДЧЕСКИХ КОМБАЙНОВ
А.Б. Жабин, А. А. Маликов, А.В. Поляков
Приведены результаты теоретических исследований процесса резания горных пород гидроимпульсными струями, получаемых различными способами, обосновывается выбор способа получения таких струй. Приводятся расчетные зависимости для определения параметров импульсных струй воды высокого давления и расчета параметров режима разрушения ими горных пород.
Ключевые слова: импульсные струи воды, разрушение горных пород, параметры резания горных пород, математическая модель.
Одним из перспективных направлений развития техники и технологий разрушения горных пород является создание и применение гидромеханических исполнительных органов проходческих комбайнов, реализующих как бесщелевой, так и щелевой способы разрушения и предполагающих одновременное воздействие на породный массив непрерывных высокоскоростных струй воды и механического инструмента. Бесщелевой способ разрушения горных пород к настоящему времени достаточно хорошо изучен. Что же касается щелевого способа разрушения, то здесь существуют резервы повышения его эффективности. Как показывают проводи-
мые в последнее время в России и за рубежом научные исследования [1], направленные на изыскание способов и средств повышения режущей способности высокоскоростных струй воды без увеличения гидравлической мощности оборудования, повышение эффективности щелевого разрушения (повышение производительности резания и снижение энергозатрат или расширение области применения на более крепкие породы) может быть достигнуто на основе создания и применения импульсных струй воды высокого давления [1]. Необходимо отметить, что изучение процесса разрушения породного массива как непрерывной, так и импульсной высокоскоростной струей воды, реализующей щелевой способ, носит самостоятельный характер.
Практика использования импульсных струй воды высокого давления при разрушении различных материалов и горных пород не дает достаточных знаний, позволяющих производить выбор наилучшего способа получения струи и средства для его реализации, то есть рабочего инструмента. Установленные закономерности гидроимпульсного резания носят фрагментарный характер. Отсутствуют практические рекомендации по выбору и обоснованию рациональных параметров и режимов работы гидроимпульсного инструмента. Вместе с тем, совместное влияние большого числа разнородных факторов на показатели процесса щелеобразования имеет сложный взаимозависимый характер с трудно прогнозируемым результатом.
На основании анализа существующих способов получения и средств формирования импульсных струй воды высокого давления (рис. 1) [1, 2] для проведения исследований были выбраны искусственные гидроимпульсные струи (как наиболее эффективные), получаемые механическим способом с внешним прерыванием непрерывной струи воды при помощи вращающегося диска с прорезями (рис. 2, а) и внутренним прерыванием струи за счет наконечника, установленного в корпусе гидроимпульсного инструмента (рис. 2, б).
Выбор этих способов обусловлен в основном тем, что, во-первых, механическое прерывание представляет собой наиболее перспективный способ получения гидроимпульсных струй, а во-вторых, в этом случае получение и контролирование заданной частоты пульсации скорости струи, как основного ее параметра, возможно без проведения дополнительных исследований.
Процесс нарезания щелей в породном массиве импульсной струей воды высокого давления с учетом присущих ему особенностей (см. рис. 2) определяется следующими основными факторами: гидравлическими параметрами импульсной струи воды высокого давления, включающими давление воды перед струеформирующей насадкой Р0 (скорость истечения струи воды из струеформирующей насадки г?0), диаметром отверстия
струеформирующей насадки d0 и коэффициентом расхода насадки т; режимными параметрами гидроимпульсной струи, куда входят частота пульсации скорости струи /и, расстояние между срезом гидроимпульсного инструмента и поверхностью породы 10 и скорость перемещения импульсной струи воды над поверхностью породы тЗп; прочностными свойствами горных пород.
Поскольку импульсные струи воды высокого давления являются прерывистыми, параметры, управляющие их свойствами, намного сложнее, чем параметры непрерывных струй воды.
В качестве основного параметра импульсной струи воды, характеризующего эффективность ее ударного воздействия на горную породу, наряду с частотой пульсации скорости струи /и был принят и безразмерный параметр Sd [1, 3], характеризующий струю как некую систему, имеющую неустановившийся характер движения, и рассчитываемый по выражению
Sd
/и d С
(1)
Рис. 1. Способы получения и средства формирования импульсных струй воды
а
б
Рис. 2. Схема резания горных пород импульсной струей воды высокого давления с механическим внешним при помощи вращающегося диска (а) и внутренним при помощи наконечника (б) прерыванием: 1 - гидроимпульсный инструмент; 2 - горная порода; 3 - наконечник
В качестве основных критериев оценки эффективности процесса нарезания щелей в горных породах импульсной струей воды были приняты глубина прорезаемой щели И и скорость приращения боковой поверхности щели ¥0 = И -&п.
Для установления закономерностей процесса разрушения горных пород импульсными струями воды высокого давления были проведены экспериментальные исследования.
Для этого была разработана стендовая установка, в которой в качестве источника воды высокого давления использовался гидромультипликатор двухстороннего действия, обеспечивающий максимальное давление воды 120 МПа и ее расход 25 л/мин. Породные блоки с различными прочностными свойствами крепились на поворотном столе установки.
Для реализации способа механического прерывания непрерывной струи воды были разработаны различные гидроимпульсные инструменты, условно обозначенные как «инструмент 1», «инструмент 2» и «инструмент 3» (далее кавычки опускаются), схемы которых представлены на рис. 3.
В конструкции гидроимпульсного инструмента 1 (см. рис. 3, а) реализован принцип внешнего прерывания непрерывной струи воды за счет диска с прорезями. При вращении диска, установленного у среза струе-
51
формирующего устройства (см. рис. 2, а), от электродвигателя с тиристор-ным регулятором скорости непрерывная высокоскоростная струя воды прерывалась и таким образом формировалась импульсная струя. Изготовленные три диска с прорезями позволяли получать частоту пульсации скорости струи от 12 до 9750 Гц. Принцип внутреннего прерывания непрерывной струи воды был реализован в двух инструментах (см. рис. 3, б и в), отличающихся формой наконечника и типом его привода. Гидроимпульсный инструмент 2 (см. рис. 3, б) имел конический наконечник и кулачковый привод, а инструмент 3 (см. рис. 3, в) - цилиндрический наконечник и пневмоэлектрический привод. Конструкция гидроимпульсного инструмента 2 позволяла получать частоту пульсации скорости струи воды от 12 до 4500 Гц, а инструмента 3 - от 10 до 3000 Гц.
Прерывание потока воды при помощи инструментов 2 и 3 (см. рис. 3, б и рис. 3, в) осуществлялось за счет возвратно-поступательного движения наконечника, обеспечивающего попеременное открытие и закрытие канала подачи воды высокого давления к струеформирующей насадке 14. При этом для инструмента 2 (см. рис. 3, б) движение наконечника вверх обеспечивалось за счет кулачка 7, получающего момент вращения от электродвигателя 3, а движение вниз - за счет возвратной пружины 8. Для инструмента 3 (см. рис. 3, в) движение наконечника вверх производилось за счет подачи воды высокого давления к струеформирующей головке 5, а движение вниз - за счет периодической подачи сжатого воздуха в гидроусилитель 13 посредствам пневмораспределителя 10, пневмосистемы 12 и генератора электрических сигналов 11.
Анализ результатов экспериментальных исследований по определению влияния прочностных свойств горных пород на показатели процесса разрушения их различными высокоскоростными тонкими струями воды, выполненных другими авторами, показывает, что для оценки сопротивляемости горных пород разрушению в этом случае может использоваться предел прочности на одноосное сжатие &сж, обеспечивающий наиболее тесную корреляционную связь с глубиной прорезаемой щели. Поэтому в качестве прочностного показателя при резании горных пород гидроимпульсной струей был выбран предел прочности на одноосное сжатие. Исследования, выполненные с целью установления влияния частоты пульсации скорости струи воды на глубину прорезаемой щели, проводились на образцах горных пород с пределом прочности на сжатие &сж =12,75; 27,3 и 68,8 МПа при давлении воды перед насадкой Р0 = 80 МПа, диаметре отверстия струеформирующей насадки d0 = 0,4 • 10 м, скорости перемещения гидроимпульсной струи относительно образца горной породы
_3
ч}п = 1 10 м/с и расстоянии от среза гидроимпульсного инструмента до образца горной породы 10 = 30 • 10 м.
в
Рис. 3. Схемы гидроимпульсных инструментов: а - инструмент 1; б - инструмент 2; в - инструмент 3; 1 - струеформирующее устройство; 2 - сварная рама; 3 - электродвигатель с тиристорнымрегулятором скорости; 4 - диск; 5 - струеформирующая головка; 6 - наконечник; 7 - кулачек; 8 - возвратная пружина; 9 - винт; 10 - пневмораспределитель с электроуправлением; 11 - генератор электрических сигналов; 12 - пневмосистема; 13 - гидроусилитель; 14 - струеформирующая насадка
Результаты исследований показали (рис. 4), что для инструментов 1, 2 и 3 (см. рис. 3) диапазон значений частоты пульсации скорости струи, равный соответственно 1300 - 1800, 240 - 600 и 270 - 450 Гц, является рациональным с точки зрения нарезания щели максимальной глубины. Установлено, что в диапазоне рациональных значений частот пульсации скорости струи для каждого гидроимпульсного инструмента режущая способность импульсной струи воды оказывается выше, чем для непрерывной.
Показано, что глубина щели, нарезаемая при помощи инструментов 1 (см. рис. 3, а), 2 (см. рис. 3, б) и 3 (см. рис. 3, в), примерно на 10 - 22; 60 -110 и 62 - 112 % выше, чем глубина щели, нарезаемая непрерывной струей воды, соответственно. При этом энергоемкость процесса резания импульсной струей воды по сравнению с непрерывной снижается пропорционально увеличению глубины прорезаемой щели. Дальнейшие исследования процесса нарезания щелей в горных породах импульсными струями воды проводились при рациональной частоте пульсации скорости струи из установленного выше диапазона для каждого инструмента. Для определения влияния давления воды и диаметра отверстия струеформирующей насадки на глубину прорезаемой щели проведены исследования на породных образцах с &сж = 33,5 МПа. Давление воды принималось равным 10, 20, 40, 60, 80, 100 и 120 МПа, диаметр отверстия струеформирующей насадки -(0,2; 0,3; 0,4; 0,6; и 0,8) • 10_3 м, частота пульсации скорости струи - 1300, 600 и 350 Гц для инструментов 1 (см. рис. 3, а), 2 (см. рис. 3, б) и 3 (см. рис.
3, в) соответственно, расстояние от среза гидроимпульсных инструментов
_3
до образца горной породы 10 = 25 10 м.
Скорость перемещения гидроимпульсной струи относительно образ-
_3
ца горной породы ч}п = 1 10 м/с. Установлено, что при увеличении давления воды от 10 до 120 МПа и диаметра отверстия струеформирующей
_о
насадки от 0,2 до 0,8 • 10 м глубина прорезаемой щели увеличивается примерно в 9 - 16 раз и не зависит от конструкции гидроимпульсного инструмента.
Показано, что эффективность нарезания щелей гидроимпульсной струей, получаемой тем или иным способом, при равных гидравлических параметрах инструментов в основном определяется рациональной частотой пульсации скорости струи для каждого конкретного инструмента.
Влияние расстояния от среза гидроимпульсного инструмента до образца горной породы 10 на глубину прорезаемой щели Н изучалось на образцах горных пород с &сж = 33,5 МПа при давлении воды перед насадкой Р0 = 60 МПа, диаметре отверстия струеформирующей насадки
d0 = (0,2; 0,3; 0,4; 0,6; и 0,8) • 10_3 м, скорости перемещения гидроимпульс-
_3
ной струи относительно образца горной породы ч}п = 1 10 м/с, частоте
пульсации скорости струи /и = 1300, 600 и 350 Гц для инструмента 1 (см. рис. 3, а), 2 (см. рис. 3, б) и 3 (см. рис. 3, в) соответственно. Расстояние от среза гидроимпульсных инструментов до образца породы 10 изменялось от
10 до 200 • 10 _3 м. Анализ зависимости к = / (10) показал, что с увеличением расстояния 10 глубина нарезаемой щели к изменяется по параболической зависимости с наличием максимума. Получено, что наиболее эффективно нарезание щели происходит при значениях 10 в пределах
(30 _ 40)• 10 _3 м при использовании гидроимпульсного инструмента 1 (см. рис. 3, а) и (75 _ 100)• 10_3 м - при использовании инструмента 2 (см. рис. 3, б) и 3 (см. рис. 3, в) для всех значений диаметра отверстия струе-формирующей насадки.
На основании анализа результатов выполненных экспериментальных исследований процесса нарезания щелей импульсными струями воды высокого давления, получаемых при помощи инструментов 1, 2 и 3, и оценки их эффективности показано, что использование внутреннего прерывания непрерывной струи воды, реализованного в инструментах 2 и 3, более эффективно, чем внешнее прерывание, реализованное в инструменте 1. Кроме того, при использовании инструмента 3 (см. рис. 3, в) глубина прорезаемой щели оказывается выше по сравнению с инструментом 2, и при оценке в целом результатов проведенных экспериментов установлено, что наиболее эффективным инструментом с точки зрения обеспечения прорезания щели наибольшей глубины является гидроимпульсный инструмент 3. Поэтому все дальнейшие экспериментальные исследования по установлению влияния прочностных свойств горных пород, скорости перемещения гидроимпульсной струи, а также определению ее рациональных параметров при резании горных пород и разработке метода расчета эффективности процесса щелеобразования проводились при использовании гидроимпульсного инструмента 3.
Для установления влияния предела прочности горных пород на сжатие на глубину прорезаемой щели были проведены экспериментальные исследования по разрушению образцов горных пород с &сж = 11,5 -115,5 МПа при давлении воды перед насадкой Р0 = 80 МПа, диаметре от-
_3
верстия струеформирующей насадки d0 = 0,4 10 мм, скорости перемещения гидроимпульсной струи относительно образца горной породы
_3
ч}п = 1 10 м/с, расстоянии от среза гидроимпульсного инструмента до образца горной породы 10 = 30 • 10 м и частоте пульсации скорости струи /и = 350 Гц. Из анализа зависимости к = /(&сж) следует, что глубина прорезаемой щели и предел прочности горных пород на сжатие связаны между собой тесной степенной зависимостью с индексом корреляции 0,91. Это
свидетельствует о том, что предел прочности на одноосное сжатие может быть принят в качестве критерия оценки сопротивляемости горных пород разрушению импульсными струями воды высокого давления.
/НО", м 45
а
/ V 1
V 2
7 • •-•—•
./;, гц
2000
4000
6000
8000
10000
б
в
Рис. 4. Зависимости глубины прорезаемой щели Н от частоты пульсации скорости струи /и: а - гидроимпульсный инструмент 1;
б - гидроимпульсный инструмент 2; в - гидроимпульсный инструмент 3; 1 - при &сж = 12,75 МПа; 2 - при &сж = 27,3 МПа;
3 - при (Гсж = 68,8 МПа
Для определения рациональных параметров импульсной струи воды высокого давления, к которым как отмечалось выше, относятся, частота пульсации скорости струи воды и безразмерный параметр Б,, использовались результаты выполненных исследований по установлению влияние гидравлических и режимных параметров импульсной струи воды высокого давления на глубину прорезаемой щели.
Анализ результатов экспериментальных исследований (см. рис. 4, в) дает основание предположить, что зависимость между глубиной щели и частотой пульсации скорости струи для пород с различными прочностными свойствами является экспоненциальной и имеет максимум в точке, соответствующей рациональному значению /и. Исследование полученной зависимости к = / (/и) на экстремум и статистическая обработка результатов экспериментов позволили получить уравнение, отражающее связь между рациональной частотой пульсации скорости струи воды и прочностью горных пород
/г
и. р
1,8 • 10" 9а(ж + 0,2 ч 1,6 • 10"12 есж + 0,0006 J
(2)
Индекс корреляции для зависимости (2) составил 0,92, а коэффициент вариации опытных данных относительно расчетных - 7,8 %. Значения коэффициентов в уравнении (2) выдерживают проверку на значимость по критерию Стьюдента.
Для установления зависимости безразмерного параметра импульсной струи воды Б, от ее гидравлических и режимных параметров были использованы результаты экспериментальных исследований по определению влияния расстояния от среза гидроимпульсного инструмента 10 на
глубину прорезаемой щели. Обработка экспериментальных данных позволила получить зависимость рационального значения безразмерного параметра импульсной струи воды от рационального расстояния между срезом гидроимпульсного инструмента и поверхностью горной породы
Б, = 55,7 • ехр(-108,0 • !0рац ). (3)
Индекс корреляции для зависимости (3) составил 0,9, а коэффициент вариации опытных данных относительно расчетных - 5,3 %. Значения коэффициентов в уравнении (3) выдерживают проверку на значимость по критерию Стьюдента. Характер зависимости Б, = /(/0рац) согласуется с
физикой процесса формирования струи, изученной другими авторами. В частности, при неизменных гидравлических параметрах струи воды и приближении инструмента к поверхности разрушаемой горной породы требуется увеличение частоты пульсации скорости струи. Другими словами, при
10 ® 0 импульсная струя воды становиться непрерывной и, наоборот, при
10 ® ¥ частота пульсации скорости струи должна уменьшаться.
Исследования по установлению влияния скорости перемещения гидроимпульсной струи относительно разрушаемой породы $п на глубину прорезаемой щели к и скорость приращения боковой поверхности щели ^о проводились при резании образцов горных пород с пределом прочности на сжатие &сж = 11,5; 33,5 и 68,8 МПа. Опыты выполнялись при диаметре
_о
отверстия струеформирующей насадки 0,3; 0,6 и 0,8 • 10 м, частоте пульсации скорости струи /и = 350 Гц, расстоянии от среза гидроимпульсного инструмента до образца горной породы 10 = 50 10 м и давлении воды перед струеформирующей насадкой Р0 = 60 МПа. Скорость перемещения гидроимпульсной струи принималась равной 1; 6,5; 12,5; 15; 27,5 и
_3
110 10 м/с. В результате исследований получено, что при разрушении горных пород с различной прочностью и для всех диаметров отверстия струеформирующей насадки с увеличением скорости перемещения гидроимпульсной струи $п глубина нарезаемой щели Н интенсивно уменьшается по зависимости, близкой к степенной, а скорость приращения боковой поверхности щели сначала возрастает, достигая максимума, а затем снижается.
В результате анализа и обработки экспериментальных данных с применением методов теории подобия и анализа размерностей получена расчетная формула в безразмерных параметрах для определения рациональной скорости перемещения импульсной струи воды над поверхностью горной породы, соответствующей максимальной скорости приращения боковой поверхности щели
_1лопп (с ч-0,038
"п. р
= 1480,3 • (Б,)-
( Р V0,071 (1 Л _0,51 Р п
_0
\^сж J
А
V Ь J
(4)
где Ь = $0 / /и - длина волны импульсной струи воды высокого давления.
Индекс корреляции для выражения (4) составил 0,87, коэффициент вариации опытных данных относительно расчетных - 3,73 %, а критерий Фишера ^ = 13,21. Критическое значение критерия Фишера при 5 %-ном уровне значимости составило 2,4, что подтверждает адекватность полученной зависимости (4) экспериментальным данным. Значения коэффициентов в уравнении (4) выдерживают проверку на значимость по критерию Стьюдента.
Таким образом, функциональная зависимость между глубиной прорезаемой щели и основными факторами может быть представлена в следующем виде:
к = /1(d0,1о , /и ЛЛ , Р0,0сж )• (5)
Анализ зависимости (5) с применением методов теории подобия и размерностей позволил установить, что величины Р0, й0 и /и имеют независимые размерности. С учетом этого зависимость (5) примет более простой вид:
к
= /
Г /и d0 /и 1о Р0 $0 Л V $0 $0 °сж Ап у
(6)
к
Здесь и функция, и аргументы - безразмерные величины, а именно--
симплекс геометрического подобия;
/и 4
ии0 _ ТГ-1 _
А
= Но = - критерий гомо-
хронности, учитывающий неустановившийся характер движения в подоб-
/и ^0 ^0
ных потоках; = — - критерий режима разрушения, показывающий ко-
А
ь
о
А
0 симплекс силового подобия; — - симплекс скоростного подобия.
личество отдельных струй (импульсов), укладывающихся на длине /0; Р— симплекс силового подобия;
А
В результате обработки экспериментальных данных была получена следующая расчетная зависимость:
к_
= 0,055 -(84)
- 0,03
п \0,24 г /с
V ь у
Р
,0,78
V °сж у
А Л
V Ап у
0,38
(7)
О/жиер
200
150
100
50
0
50
100
150
200
0/рисч
Рис. 5. Сопоставление экспериментальных и расчетных данных
по зависимости (7)
59
Индекс корреляции для зависимости (У) составил 0,8, а критерий Фишера F = 90,14 . Критическое значение критерия Фишера при 5 %-ном уровне значимости составило 2,4, что подтверждает адекватность полученной зависимости экспериментальным данным. Значения коэффициентов в уравнении (У) выдерживают проверку на значимость по критерию Стьюдента. Сопоставление экспериментальных данных с расчетными по формуле (У) показано на рис. 5. Коэффициент вариации опытных данных относительно расчетных 28,3 %, что соответствует III классу точности классификационной шкалы горно-технологических показателей и расчетов и указывает на достаточную сходимость расчетных и экспериментальных данных.
Интенсификация горного производства на основе применения новых способов разрушения является пока еще недостаточно востребованным резервом. Тем не менее, полученные экспериментальные данные позволяют утверждать о возможности повышения производительности гидромеханического способа разрушения горных пород при использовании гидроимпульсных струй, а установленный диапазон их рациональных значений - производить расчет основных параметров гидроимпульсных инструментов.
Список литературы
1. Разработка рабочего инструмента и исполнительных органов горнопроходческого оборудования на базе гидроструйных технологий, обеспечивающих санитарно-гигиенические условия труда и повышающих эффективность и безопасность производства горных работ: Отчет о НИР (промежуточ.): П1120/ Министерство образования и науки РФ; рук. Поляков А.В.; исп.: А.Б. Жабин [и др.]. Тула, 2010. 351 с.
2. Vijay M.M. How does a pulsed water-jet work?: материалы сайта www.chem.arizona.edu/smith/50.pdf.
3. Chahine G.L., Conn A.F., Johnson V.E. Cleaning and cutting with self-resonating pulsed waterjet // Pros. 2nd U.S. Water Jet Conference, St. Louis, USA. 1983. P. 16У - 1У3.
Жабин Александр Борисовия, д-р техн. наук, проф., Zhabin.tula a mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Маликов Андрей Андреевич, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой, ecologyatsu. tula.ru , Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Поляков Андрей Владимирович, канд. техн. наук, доц., [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет
60
RATIONAL PARAMETERS OF IMPULSE JETS HIGH PRESSURE WATER FOR DEVELOPMENT MACHINE EXECUTIVE DEVICES
A.B. Zhabin, A.A. Malikov, A. V. Polyakov
Results of theoretical researching cutting rocks by hydro-impulsive jets, which were getting different methods, were demonstrated. The choosing method of getting such jets was substantiated. Calculating dependences for determining impulsive jets parameters of high pressure water and calculating parameters of conditions rocks destruction were shown.
Key words: impulsive water jets, rocks destruction, parameters of cutting rocks, mathematical model.
Zhabin Alexander Borisovich, doctor of technical sciences, professor, Zhabin. tulaamail. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Malikov Andrei Andreevich, doctor of technical sciences, professor, the head of chair, ecology atsu. tula. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Polyakov Andrei Vladimirovich, candidate of technical sciences, docent, [email protected], Russia, Tula, Tula State University
УДК 539.374; 621.983
СИЛОВЫЕ РЕЖИМЫ И ПРЕДЕЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЕФОРМИРОВАНИЯ НА ПОСЛЕДУЮЩИХ ОПЕРАЦИЯХ ИЗОТЕРМИЧЕСКОЙ ВЫТЯЖКИ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ДЕТАЛЕЙ В УСЛОВИЯХ ВЯЗКОГО ТЕЧЕНИЯ АНИЗОТРОПНОГО МАТЕРИАЛА
С.С. Яковлев, А. А. Пасынков, Ю.В. Бессмертная, В. А. Булычев
Приведена математическая модель последующих операций изотермической вытяжки осесимметричных деталей из анизотропных высокопрочных материалов. Выявлено влияние технологических режимов, анизотропии механических свойств детали и скорости перемещения пуансона на силовые режимы и предельные возможности деформирования на последующих операциях изотермической вытяжки осесимметричных деталей в условиях вязкого течения анизотропного материала.
Ключевые слова: вытяжка, анизотропия, технологические параметры, температура, матрица, пуансон, сила, разрушение, деформация, ползучесть, вязкость, напряжение.
Вытяжка является одной из наиболее распространенных операций листовой штамповки для изготовления осесимметричных деталей [1-8].
