ПОВЫШЕНИЕ СТАБИЛЬНОСТИ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРОВОЛОКИ ОТ ДЕЙСТВИЯ ПРОТИВОНАТЯЖЕНИЯ ПРИ НЕПОСТОЯННОМ КОЭФФИЦИЕНТЕ ТРЕНИЯ

摘要

При волочении проволоки нестабильность параметров деформации вызывает переменное осевое напряжение. Условия контактного трения изменяются в наиболее короткий отрезок времени и зависят от многих факторов: однородности по длине протягиваемой заготовки физико-механических свойств обрабатываемого материала, качества технологической смазки, стабильности силы натяжения заготовки на входе очага деформации и интенсивности охлаждения волок, вытяжных барабанов, шайб, направляющих роликов и т.п. Для оценки влияния коэффициента трения на стабильность силы (напряжения) волочения использована относительная величина первой производной по коэффициенту трения уравнения для напряжения волочения. Эта величина определена как отношение значений производной и исходного предела текучести материала проволоки, что позволяет выполнять сравнение производных при разных значениях исходного предела текучести материала проволоки. Производная рассчитана для уравнения, определяющего осевое напряжение с. учетом действия противонатяжения, изменения предела текучести вдоль длины очага пластической деформации и уменьшения радиального напряжения в калибрующем пояске от прироста осевого напряжения в рабочем конусе волоки. Построены зависимости от напряжения противонатяжения и коэффициента трения для относительной величины первой производной при разных моделях упрочнения и параметрах деформации. Величина производной уменьшается при росте напряжения противонатяжения, что указывает на целесообразность волочения с противо-натяжением с целью стабилизации силы волочения и снижения усталостного износа рабочей поверхности волоки. Показана зависимость исследуемой величины производной от принятой формулы для ее расчета. Рассмотрен процесс волочения, когда величина коэффициента трения постоянная в калибрующем пояске и переменная в рабочем конусе волоки. Для этого процесса также определена относительная величина первой производной по коэффициенту трения уравнения для осевого напряжения. Калибрующий поясок выполняет стабилизирующее действие на напряжение (силу) волочения, если величина коэффициента трения в нем постоянная. Нестабильность напряжения волочения от отклонения номинальной величины коэффициента трения зависит от значений других параметров деформации. Например, величина производной увеличивается с уменьшением угла волочения. Установленный характер влияния параметров деформации на стабильность напряжения волочения при переменной величине коэффициента трения не противоречит результатам исследования М.В. Бров-мана, а также согласуется с известными данными, полученными на основе расчета осевого напряжения при номинальной коэффициенте трения и отклонении его в сторону увеличения и уменьшения. Повышение стабильности напряжения (силы) волочения положительно влияет на качество проволоки, эксплуатационную стойкость узлов и элементов волочильного стана, например, из-за снижения усталостного износа рабочих поверхностей волок, барабанов, обводных и рихтующих роликов. Волочение с противонатяжением и применение специальных конструкций волочильного инструмента стабилизируют напряженное состояние в очаге деформации проволоки.