Определенность формы—характерное свойство твердых тел в отличие от газов и жидкостей, которые собственной формы не имеют и при
жүктеу/скачать 0.86 Mb.
|
| Силы и напряжения
Пластическая деформация в большинстве случаев протекает под действием внешних (приложенных) сил, возникающих на поверхности контакта деформируемого металла и инструмента (бойка молота, штампов, валков прокатного стана и т. п.). Иногда деформация может происходить и без приложения внешних сил, например от термических напряжений при неравномерном нагреве и охлаждении металла. Причинами, вызывающими появление внешних сил, являются действия машин — орудий, например молотов, прокатных станов, а также трение, возникающее при перемещении частиц деформируемого металла по контактной поверхности. Силы от действия машин —орудий направлены нормально к контактной поверхности, а силы трения действуют в плоскости контактной поверхности по касательной к ней. Внешние силы разделяют на активные и реактивные. Активные силы совершают деформацию, реактивные препятствуют перемещению частиц металла при деформации. На рис. , а показана схема действия внешних сил на деформируемый металл при осадке цилиндрического тела в штампе. Силы трения, изображенные на этом рисунке, реактивны, так как препятствуют перемещению частиц деформируемого металла. Но так бывает не всегда. В отдельных случаях, например при прокатке, силы трения могут быть активными и способствовать развитию деформации. Следует иметь в виду, что в одной и той же точке контактной поверхности приложены две равные, но противоположно направленные силы. Одна из них действует со стороны инструмента на деформируемый металл, а другая— со стороны деформируемого металла на инструмент. В каждом конкретном случае необходимо ясно представлять, имеем ли мы дело с силами, действующими на деформируемый металл, или с силами, действующими на инструмент. Напряжением называют интенсивность внутренней силы, т. е. часть внутренней силы, приходящуюся на единицу площади сечения. Если напряжения распределены по всей площади сечения равномерно, т. е. в любой точке сечения они одинаковы, то для определения напряжения S в какой-либо точке сечения достаточно разделить внутреннюю силу Р на площадь сечения F: Напряжения на схемах изображают векторами — стрелками, показывающими направление действия напряжений, причем длина стрелки в определенном маcштабе показывает величину напряжения. Напряженное состояние точки характеризуют главными напряжениями. Максимальное главное напряжение обозначают индексом 1, минимальное 3, среднее по величине 2. Не исключены случаи, когда два или три главных напряжения равны между собой. Схема главных напряжений дает графическое представление о наличии или отсутствии напряжений в главных направлениях и о их знаке без указания их величины. На таких схемах главные площадки изображаются в виде трех взаимно перпендикулярных граней куба, а напряжения—стрелками, приложенными к центру граней. Предполагается, что размеры куба весьма малы, а в центре его объема располагается точка, для которой построена схема. Известно 9 схем главных напряжений. Две схемы линейного (одноосного) напряженного состояния, в которых напряжения действуют только в одном главном направлении, а по двум другим направлениям они равны нулю. Схема Л1—линейное сжатие, схема Л2— линейное растяжение. Три схемы двухосного, или плоского, Рис. Возможные схемы главных напряжений напряженного состояния В этих схемах напряжения действующим по двум главным осям, а по третьей оси отсутствуют Схема П1—сжатие по двум осям, схема— П2—растяжение по одному главному направлению и сжатие по другому, схема П3—растяжение по двум главным направлениям. Внутри куба на схеме главных напряжений имеется шесть плоскостей, на которых действуют главные касательные напряжения. Эти плоскости проходят через диагонали граней куба. Зная главные напряжения, можно определить главные касательные напряжения. Существует три значения главных касательных напряжений: Числители каждого из этих выражений представляют алгебраическую разность. При вычислениях необходимо подставлять значения главных напряжений, учитывая их знак; растягивающие ( + ), сжимающие (—). На рис показаны попарно шесть диагональных плоскостей куба, каждой такой паре соответствует одно из трех значений главных касательных напряжений. Рис. Положение плоскостей главных касательных напряжений К числу важнейших факторов, влияющих на образование схемы напряженного состояния, относятся: схема приложения активных сил, действие контактного трения, форма инструмента, форма деформируемого металла, неравномерность деформации и воздействие на очаг деформации внешних частей обрабатываемого объема металла. жүктеу/скачать 0.86 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|