Date post: | 18-Sep-2015 |
Category: |
Documents |
Upload: | bambucha90 |
View: | 239 times |
Download: | 0 times |
Universitatea din PitetiFacultatea de Mecanic i TehnologieDepartamentul Fabricaie i Management IndustrialMaster IMFP
TEMA 3PROCESUL DEDEFORMARE PRIN LOVIRE INTERMITENT; MSURAREA FORELOR DEDEFORMARE
Autor:VASILE Cristian
Piteti
Anul universitar2012-2013
CUPRINS
INTRODUCERE ..............................................................................................................................3
1. STUDIU BIBLIOGRAFIC: ASPECTE TEORETICE PRIVIND PROCESUL DEDEFORMARE PRIN LOVIRE INTERMITENT; MSURAREA FORELOR DEDEFORMARE 1.1 Materialul utilizat............................................................................................................................4 2. MODELAREA PROCESULUI DE ACHIERE ...................................................................5 2.1 Ecuaia forei de achiere...................................................................................................5
3. PLANIFICAREA EXPERIENELOR ..................................................................................6 3.1 Parametrii de intrare ..........................................................................................................6 3.2 Domeniile de variaie i valorile parametrilor de intrare.....................................................6 3.3 Planul de experiene ..........................................................................................................6
4.METODELE I MIJLOACELE UTILIZATE LA DETERMINRILEEXPERIMENTALE ...................................................................................................................7 4.1 Mijloace utilizate ...............................................................................................................7 4.2 Modul de lucru: reglaje, msurri, verificri ......................................................................8
5. PRELUCRAREA DATELOR EXPERIMENTALE (DE MSURARE) ..............................9 5.1 Ecuaia forei n variabil normat ....................................................................................9 5.2 Ecuaia forei n variabil natural ..................................................................................11 5.3 Calculul dispersiei...........................................................................................................11 5.4 Calculul adecvanei ........................................................................................................12 5.5 Calculul cmpului ..........................................................................................................12
6. CONCLUZII ........................................................................................................................14
Bibliografie.................................................................................................................................15
INTRODUCERE
Obiectivele cercetrilor : se determin dependena forei de deformare a materialului la obinerea unui profil metric prin lovire intermitent n funcie de avans i de adncimea ptrunderii n material.Lucrarea prezint modul de prelucrare a datelor obinute la msurarea unei mrimi n dependena liniar de dou variabile.n cadrul lucrrii se va determina dependena forei de deformare a materialului la obinerea unui profil metric prin lovire intermitent n funcie de avans i de adncimea ptrunderii n material.
1.STUDIU BIBLIOGRAFICASPECTE TEORETICE PRIVIND PROCESUL DEDEFORMARE PRIN LOVIRE INTERMITENT; MSURAREA FORELOR DEDEFORMARE
1.3.Materialul utilizat OLC45
Oelurile carbon de calitate sunt oeluri nealiate, obinute printr-o elaborare ngrijit i cu un grad de purificare chimic ridicat. La aceste oeluri se garanteaz att compoziia chimic ct i caracteristicile mecanice. Ele se folosesc n mod obinuit tratate termic prin cementare sau mbuntire, n construcii mecanice supuse la solicitri mari.
Compoziia chimic
C[%]Mn[%]Si[%]P[%]S[%]Cr[%]Ni[%]Cu[%]As[%]
0.42-0.50.5-0.80.17-0.37Max 0.04Max 0.04Max 0.3Max 0.3Max 0.3Max 0.3
Caracteristici mecaniceStareaLimita de curgere0[kgf/mm2]Rezistena la traciune r[kgf/mm2]Alungirea la rupere5[%]Gtuirea la rupereZ[%]Duritatea Brinell [max HB]
Stare lamina-tStare recoapt
Normalizat36621835229197
mbuntit40661736 - -
Tratamente termice i termochimice
Forjare[0C]Recoacere de nmuiereNormalizareRevenire
[0C]Rcire[0C]Rcire[0C]Rcire
8501100680 700cuptor830850aer830850ap/ulei
550650aer
Oelurile cabon de calitate pot fi nu numai mbuntite (clite i revenite la temperatura de mbuntire), dar i tratate superficial , prin nclzirea rapid a zonei superficiale a oelurilor de ap sau ulei. De aceea , aceste oeluri se folosesc adesea pentru roi dinate , suprafee de alunecare , boluri etc.
2.Modelarea procesului de aschiere
2.1 Ecuatia fortei de aschiere
Datele care exprima dependenta unei marimi de 2 variabile se obtin la masurarea marimii Yale carei valori depinde de cele ale unor alte marimi X1 si X2.
Variabilele X1 si X2 sunt variabile independente deoarece la experimentari au valori impuse, iar Y este variabila dependenta, care se masoara. Pentru diferite valori X1, X2 se masoara Y obtinand un sir de date. A prelucra acest sir de date inseamna, in principal, a determina ecuatia planului care exprima cel mai bine dependenta respectiva si campul in care se incadreaza.
Daca dependenta Y=Y(X1,X2) poate fi exprimata printr-o ecuatie de forma Y= + , atunci Y depinde liniar de variabilele X1 si X2.Aceast ecuaie reprezint modelul matematic adoptat pentru caracterizarea procesului sau fenomenului. La o dependen liniar a unei mrimi de mai multe variabile se poate ajunge i prin artificii matematice.
n urma cercetrilor experimentale privind dependena mrimii fortei functie de avans si de adancima patrunderii in material s-a stabilit ca forta poate fi exprimata printr-o relatie de forma:
n care a, b, c sunt constante iar, i reprezint avansul si adncimea patrunderii in material.
Aceast dependen poate fi liniarizat prin logaritmare:
lg F= lg a+b lg+c lg
Fcnd substituirile: lg(F) = Y; lg(a)=; b=; lg()=X1; c=; lg()=X2 se obine ecuaia liniar.
Mrimile X1, X2 sunt cunoscute avnd valori impuse, iar mrimea Y se msoar. Pentru a determina ecuaia trebuie s se determine coeficienii ,,
3. Planificarea experienelor
3.1 Parametrii de intrare
Parametrii de utilizati in cadrul acestei lucrari sunt : - avansul sr;- adncimea de patrundere h1;
3.2 Domeniile de variaie i valorile parametrilor de intrare
Nr. Exp.Sr [mm/rot]h1 [mm]F [N]
10,340,572624
20,640,573682
30,340,873243
40,640,874324
50,490,723809
60,490,723829
70,490,723811
3.3 Planul de experiene
Planificarea experienelor n cercetarea experimentala:- limitele pentru fiecare variabil independent;- numrul de valori ale variabilelor independente;- valorile variabilelor;- numrul de repetri.
4. METODELE I MIJLOACELE UTILIZATE LA DETERMINRILE EXPERIMENTALE
4.1 Mijloace utilizate
Pentru realizarea experimental a procesului de deformare plastic prin lovire intermitent, s-a utilizat o main de frezat universal i un cap de rulare special conceput i realizat pentru a suplini micarea de divizare. Capul de rulare utilizat are cinci role (r1, r2,...r5) decalate axial, una fa de alta, cu pasul p, i unghiular la unghiuri egale de 72, prezentat n figura 4.1.
Figura 4.1. Capul de rulare
Standul utilizat la experimentri, fig. 4.2, este realizat pe maina de frezat FU 32. Structura acestuia const n: dou capete cu role pentru rularea de profile metric; un dispozitiv pentru orientarea i fixarea pieselor de prelucrat; un traductor pentru msurarea celor dou componente ale forei de rulare; piesele de prelucrat; sistemul de achiziie a forelor compus din: SPIDER; calculator; programul de achiziie date CATMAN.
Figura 4.2. Standul utilizat la experimentri
4.2Modul de lucru: reglaje, msurri, verificri
Avnd n vedere cinematica specific procesului de rulare cu role planetare i faptul c profilele de rulat sunt simetrice, fora de rulare F se manifest ntr-un plan perpendicular pe axa rolei, figura 4.3. Aceast for apare la contactul rolei cu piesa, pe arcul de cerc OO1A i acioneaz ca rezultant ntr-un punct.
Figara 4.3. Fora de rulare i componentele acesteia.
Pentru msurarea celor dou componente ale forei, s-a utilizat traductorul cu mrci tensometrice rezistive, conceput pentru msurarea forelor la prelucrri pe maina utilizat. Traductorul de msurare a forelor este alctuit din dou plci: placa de baz i respectiv placa superioar. Intre cele dou plci sunt fixate elementele elastice E1 i E2, de tip inelar. Pe aceste elemente sunt lipite mrci tensometrice legate n punti. Acestea permit msurarea celor dou componente ale forei de rulare. Pe placa superioar este fixat, cu uruburi, piesa de prelucrat.Pentru a obine cei mai buni parametri pentru traductor, s-a urmrit ca:a) raza la interior a inelelor Ri s fie ct mai mic ;b) grosimea g a inelelor s fie mare ;c) nlimea H la care se aplic fora orizontal s fie mic ;d) distana L ntre inele s fie mare.Ca orice alt traductor de fore, prin faptul c se interpune n fluxul forei msurate acesta influeneaz msurarea. Parametrul cel mai important de influen este rigiditatea traductorului pe cele dou direcii ale forelor. Este de dorit ca aceast rigiditate s fie ct mai mare pentru a nu aprea vibraii la prelucrare.Sistemul de achiziie de date SPIDER 8, figura 4.4, permite msurarea i achiziia simultan de date pe patru canale. Legarea la calculator se realizeaz printr-un cablu de comand serial RS 232 iar, comunicarea cu calculatorul se realizeaz prin intermediul interfeei paralele LPT.Programul CATMAN utilizat pentru achiziia datelor este structurat pe trei module: n primul modul se pregtete achiziia datelor stabilindu-se tipul i modul de legare a traductoarelor precum i domeniul de msurare, n al doilea modul se realizeaz achiziia datelor, iar n al treilea se prelucreaz datele achiziionate. Figura 4.4. Sistemul de achiziie5. PRELUCRAREA DATELOR EXPERIMENTALE (DE MSURARE)
5.1 Ecuaia forei n variabil normatNr exp.sr[mm/rot]h1 [mm]F [N]
10,340,572624
20,640,573682
30,340,873243
40,640,874324
50,490,723809
60,490,723829
70,490,723811
Media0,490,723617,429
Y=lg F
3,418964
3,566084
3,510947
3,635886
3,580811
3,583085
3,581039
Pentru a determina ecuaia forei n variabil normat se calculeaz:- media;Y= Y= 3.553831
- calculul dispersiei eantionului;=
= 0.004873
- verificarea valorilor aberante;
i
== 1.93200
= = 1.17545
Tab. 2.3 h=2.02 => < h i < h => Valorile nu sunt aberante.
Ecuaia forei este urmtoarea:
Ecuaia se poate logaritma astfel:lg Fz= lg a+b lg+c lg
Fcnd substituirile: lg(Fz) = Y; lg(a)=; b=; lg()=X1; c=; lg()=X2, se obine ecuaia liniar:Y= +X1+X2
Tabelul 5.1. Valori logaritmateNr explg Srlg h1Lg F
1-0,46852-0,244133,418964
2-0,19382-0,244133,566084
3-0,46852-0,060483,510947
4-0,19382-0,060483,635886
5-0,3098-0,142673,580811
6-0,3098-0,142673,583085
7-0,3098-0,142673,581039
Ecuaia n form normat este urmtoarea:Y=+Z1+Z2Pentru a calcula ecuaia normat se determin variabilele Z1 i Z2 cu urmtoarea formul:Nr.Z1Z2Y=lg F
1-1-13,418964
21-13,566084
3-113,510947
4113,635886
5003,580811
6003,583085
7003,581039
Yi= 3.4189+3.5660+3.510947+3.6358+3.50811+3.58308+3.581039= 24.8768
= => = => = 3.55383
= => = = 0.068014
= => = =0.040446
Ecuaia n variabil normat este:
Y= 3.55383+0.068014*Z1+0.040446*Z2
5.2 Ecuaia forei n variabil natural
Ecuaia n form natural este urmtoarea: Y=+X1+X2
=>
Y=
= = 0.49519
= = 0.440484
= 3.55383+ 0.49519 0.440484
= 3.55383+0.163992+0.06714=3.78496
Ecuaia n variabil natural:
Y=3.78496 +0.49519*X1+0.440484*X2
5.3 Calculul dispersiei
=
= 0.004873 (calculat la 5.1)5.4 Calculul adecvanei
Prin testul de adecvan se stabilete dac ecuaia aleas pentru a reprezenta datele experimentale este adecvat precum i msura acestei adecvane. Se poate testa adecvana ecuaiei pentru a reprezenta datele experimentale folosind testul F (Fisher). Pentru a aplica acest test se calculeaz:unde: - reprezint dispersia adoptat ca medie a valorilor n cele m puncte; - dispersia adecvanei. = ++
= 3.55383+0.068014*(-1)+ 0.040446*(-1) => =3.44537 = 3.55383+0.068014*1+ 0.04046*(-1) => = 3.581399= 3.55383+0.068014*(-1)+ 0.04046*1 => = 3.526262= 3.55383+0.068014*1+ 0.04046*1 => = 3.662292= 3.580811
=
= 0.001107
F= => F= => F= 0.22707
Tab 2.8 Ft= 215.7; F< Ft rezult ecuaia este adecvat.
5.5 Calculul cmpului
Semnificaia coeficienilor dreptei: = + = 0.001107+0.004873 =0.00598
= = => = 0.000854
= = => = 0.001495
= = => = 0.001495
Din tabelul 2.5 se alege t= 2.447. = t = 2.447 =>= 0.071518 < coeficient semnificativ. = 2.447 => = 0.09461 > coeficient nesemnificativ. = 2.447 => = 0.09461 > coeficient nesemnificativ.
Determinarea parametrilor de cmp ai dependenei
Abaterile medii ptratice reprezint parametrul de cmp pentru fiecare coeficient. Astfel se poate scrie:+ +
Din tabelul 2.7 se alege = 4.01 rezult ecuaia:
Y = 3.553830.1171+ (0.068010.15504)+ ()
6. CONCLUZII
Ecuaia n variabil normat este:
Y= 3.55383+0.068014*Z1+0.040446*Z2
Ecuaia n variabil natural:
Y=3.78496 +0.49519*X1+0.440484*X2
Bibliografie
1I. Ungureanu, Bazele cercetrii, EUP 2002; 2Note de curs, Iordache Monica.,Tehnici de Cercetare;3 Note de laborator , Iordache Monica., Tehnici de Cercetare;4Note de curs, Ungureanu I., Prelucrarea datelor de masurare;
2