Logo GenDocs.ru


Поиск по сайту:  


Курсовая работа - Расчет силы волочения листа методом верхней оценки - файл 1.doc


Курсовая работа - Расчет силы волочения листа методом верхней оценки
скачать (359 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc359kb.15.11.2011 19:34скачать

содержание

1.doc

Реклама MarketGid:
Министерство Образования и Науки Российской Федерации

ГОУ ВПО Уральский Государственный технический университет - УПИ


Кафедра обработки металлов давлением.





РАСЧЕТ СИЛЫ ВОЛОЧЕНИЯ ЛИСТА МЕТОДОМ ВЕРХНЕЙ ОЦЕНКИ




Курсовая работа


Выполнил: студентка группы Мт-349 Белоусова А.А.


Принял: Степаненко В.И.


РЕФЕРАТ


В данной курсовой работе рассмотрен расчет силы волочения листа методом верхней оценки. При выполнении данной работы был построен годограф скоростей, найдены мощности сил среза на границах первой и второй, второй и третьей жестких зон. Таким образом, была определена мощность деформации и коэффициент напряженного состояния с точностью до угла при отсутствии силы трения на поверхности контакта. Из условия минимума мощности деформации были определены значения угла и коэффициента напряженного состояния.

с. 10, рис. 3, табл. 1, библ. 1 наим., прил. 1.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

4

1. Постановка задачи

4

2. Построение годографа скоростей и расчет мощности деформации

5

3. Определение коэффициента напряженного состояния n и угла

7

Приложение

9

ВВЕДЕНИЕ


При волочении листа имеет место плоское течение. Хотя данный процесс на практике встречается редко, знание его важно для анализа процесса волочения тонкостенных труб, где наблюдается течение металла, близкое к плоскому. Последний из выше упомянутых видов обработки металлов давлением получил широкое применение в производстве. Поэтому расчет силы волочения листа дает практически важный результат, который можно использовать при расчете силы волочения тонкостенных труб.

В работе использованы расчетные формулы, известные из механики сплошных сред и теории процессов обработки металлов давлением [1].

^ 1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

В данной работе выполнен расчет силы волочения листа. При решении этой задачи можно считать материал листа идеально пластичным. Тогда целесообразно разбить объем деформированного металла на 3 жесткие зоны (рис. 1).
^
Схема процесса волочения листа.



h0 половина высоты листа до волочения;

h1 половина высоты листа после волочения;

 — угол наклона волоки;

0 скорость листа до волочения;

1 скорость листа после волочения;

P сила волочения листа.

Рис. 1


^ 2. ПОСТРОЕНИЕ ГОДОГРАФА СКОРОСТЕЙ И РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ДЕФОРМАЦИИ

Следует отметить, что деформация сосредоточена лишь на границах между зонами, являющихся поверхностями разрыва скоростей. Поэтому мощность деформации определяется формулой ,

где Nд мощность деформации;

Nвн мощность внутренних сил;

Nтр мощность сил трения;

Nср мощность сил среза.

Применительно к данной задаче, когда деформация вызвана только силами среза и трение на контактной поверхности отсутствует, выше приведенная формула приобретает следующий вид: , (1)

где N1 мощность сил среза на границе первой и второй жестких зон;

N2 мощность сил среза на границе второй и третьей жестких зон.

Мощность сил среза можно найти по формуле

,

где Sp поверхность разрыва скоростей;

S сопротивление деформации на сдвиг;

ср скачок в касательной составляющей на поверхности разрыва скоростей;

Fp площадь поверхности разрыва скоростей.

Так как течение металла плоское, то все расчеты можно вести на единицу того размера, в направлении которого металл не течет, то есть

, (2)

где lp длина поверхности разрыва скоростей.

Как видно из формулы (2), для определения мощности сил среза, а, значит, и мощности деформации, необходимо построить поле скоростей. Для этой цели целесообразно воспользоваться годографом скоростей (рис. 2), построенным из условия непрерывности нормальной составляющей скорости перемещения частиц металла. Сначала выбирается полюс годографа точка o, из которой проводится горизонтальный отрезок произвольной длины oa. Затем из точки o проводится линия oc параллельно волоке, а из точки a линия ac параллельно границе жестких зон 1 и 2. Далее из точки o опускается перпендикуляр od на линию ac. В заключении из точки c проводится линия bc, на которую опускается перпендикуляр из точки o.

Можно доказать, что . По теореме синусов и . Отсюда следует, что . Из рис. 1 можно определить, что . Отсюда следует, что . Проведя несложные преобразования, легко получить искомое соотношение.


Годограф скоростей.



Рис. 2
^
Теперь легко установить, что

и . Используя формулу (2), можно найти N1 : , или . (3) Аналогично можно определить: , и , или . (4)

Окончательно мощность деформации можно найти, используя формулы (1), (3) и (4): . (5)

^ 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ n И УГЛА

Теперь из формулы (5) можно определить коэффициент напряженного состояния с точностью до варьируемого параметра : , или . (6) Осталось определить значение угла из условия минимума мощности деформации, то есть решить дифференциальное уравнение , которое эквивалентно уравнению ^ . Ввиду сложности аналитического способа решения этого уравнения можно эту задачу решить графически. Для этой цели можно использовать компьютерную программу Mathcad 2000 Professional, где при применении формулы



получается график, приведенный на рис. 3.



Рис. 3

С помощью функции отслеживания устанавливается, что при угле =8531 коэффициент напряженного состояния принимает наименьшее значение, равное 0.376968448062.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица 1

Таблица значений n = n()


n

0.377793

0.377265

0.377101

0.377044

0.377002

0.376977

, град

83

84

84.5

84.75

85

85.25




n

0.37697

0.376968

0.376975

0.376998

0.377245

0.377736

, град

85.4

85.517

85.75

86

87

88



^

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК


1. Колмогоров В.Л. Механика обработки металлов давлением: Учебник для вузов. М.: Металлургия, 1986. 688с.


Задано:

=1,2;

=20;

=0.
Реклама:





Скачать файл (359 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru