Механизм жидкостного трения

Природа жидкостного рения иная, чем сухого и граничного. Жидкостное трение – внутреннее трение в объеме смазки. Оно нашло применение при волочении проволоки. Смазка, экранирующая толстым слоем трущиеся поверхности и реализующая режим жидкостного трения, не обязательно должна быть жидкой, а может быть консистентной или даже твердой, сопротивление деформации которой на несколько порядков ниже сопротивления деформации обрабатываемого металла. Такую смазку называют вязкопластическим веществом. В частности, при волочении используют обычное мыло. Поэтому термин «жидкостное трение» - условен.

Отличительной особенностью жидкостного трения является давление в слое смазки. Оно должно быть таким, чтобы могло привести обрабатываемый металл в пластическое состояние. В этом случае смазка не будет выдавливаться из зазора между трущимися поверхностями, и деформация будет осуществляться через слой смазки.

.

Смазка при омд

Для того чтобы смазка в достаточной степени изолировала деформируемое тело от инструмента, не разрывалась и не выдавливалась, она должна иметь достаточную активность и вязкость.

Активность смазки – способность образовывать на поверхности трения прочный защитный слой из ее полярных молекул. Активность смазки зависит от наличия в ней поверхностно-активных веществ, к которым относят жирные кислоты и их соли, являющиеся мылами. Для создания активности достаточно небольшой добавки жирных кислот к смазке.

Вязкость смазки обеспечивает ее сопротивление выдавливанию из места контакта.

Смазка, обладающая высокой активностью и вязкостью, при высоком качестве отделки поверхности трущихся тел и высокой скорости скольжения может создать условия жидкостного и полужидкостного трения.

При холодной обработке давлением с большими степенями деформации и высокими скоростями (прокатка тонких полос и лент, волочение), когда выход тепла значителен, смазка, помимо основного требования – снижения коэффициента трения, должна еще и охлаждать инструмент и обрабатываемый металл. В связи с этим она должна обладать высокой теплоемкостью.

При горячей обработке давлением (особенно при высоких температурах) с большими удельными давлениями и большой длительностью контакта между металлом и инструментом смазка должна обладать малой теплопроводностью. Это позволит предохранить инструмент от чрезмерного перегрева.

В последнее время используют гидростатические и гидродинамические смазки. Сущность гидростатической смазки заключается в том, что смазка в зону деформации подается под большим давлением, что способствует лучшему ее проникновению между металлом и инструментом. Такой вид смазки требует установки сложного оборудования. Более перспективной является гидродинамическая смазка.

Сущность гидродинамической смазки заключается в том, что перед входом металла в зону деформации создается повышенное давление смазки вследствие гидродинамического эффекта. Этот эффект возникает в результате того, что смазка, налипая на движущуюся проволоку, трубу или полосу, увлекается ими в узкие и достаточно длинные насадки с сужающимся поперечным сечением. При большой скорости движения через насадку в смазке создается давление, соизмеримое с сопротивлением деформации обрабатываемого металла.

Помимо указанных свойств, смазка должна удовлетворять ряду технологических требований: легко наноситься, быть химически пассивной, т.е. не разъедать металл и инструмент, иметь минимальное количество остатков, чтобы не загрязнять поверхность, быть безвредной для рабочих и т.д.

В зависимости от назначения применяют следующие виды смазки:

1. Жидкие и консистентные смазки – эмульсии, растительные и минеральные масла и их смеси. Эмульсии, представляющие собой смесь воды и взвешенных в ней мельчайших капелек масла, обладает хорошей охлаждающей способностью. Их применяют главным образом при холодной обработке давлением с большими скоростями. При больших давлениях применяют масла и их смеси, обладающие большей вязкостью. Для повышения вязкости к маслам иногда добавляют загустители (парафин или стеарин). Для повышения активности к маслам добавляют активные наполнители (серный цвет, хлористые соединения и др.)

2. Порошкообразные смазки – мыло в виде порошка или стружки или графит. Последний часто добавляют к маслам или используют с другими добавками.

3. Стекло в виде порошка или ваты применяют при горячем прессовании сталей и тугоплавких металлов. При соприкосновении с нагретым металлом стекло размягчается, плотно прилипает к поверхности металла и, выполняя роль смазки, предохраняет инструмент от перегрева.

4. При волочении проволоки и труб из высокопрочных сталей и сплавов применяют покрытие заготовки мягкими пластичными металлами (медь, свинец), на которые могут наноситься другие виды смазки.