voraussetzungen für einen zusätzlichen glätteeffekt bei mehrfacher

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VORAUSSETZUNGEN FÜR EINEN ZUSÄTZLICHEN
GLÄTTEEFFEKT BEI MEHRFACHER ANWENDUNG
DER PLASTISCHEN OBERFLÄCHENVERFORMUNG
Veselin Grigorov, Sava Savov, Maria Marinova
Resüme: Analysiert werden die Bedingungen für das Erreichen eines
zusätzlichen Glätteffekts bei mehrfacher Anwendung der plastischen
Oberflächenverformung (POV). Die Voraussetzungen sind mit der Ermöglichung der
Homogenität in der Qualität der behandelten Oberflächen verbunden.
Stichwörter: plastische Oberflächenverformung ( POV ), Homogenität der
Qualität
Die Vielzahl der Krafteinwirkung auf dem gleichen Punkt der behandelten
Oberfläche ist ein Faktor, der seinen Einfluss durch das Erreichen eines zusätzlichen
Glätteeffekts realisiert, aber sein Verhalten im Bezug auf die Homogenität der
Oberflächenqualität wird durch die Überlagerung der Kontaktzonen der rollenden
Walzen verzerren bestimmt ihre auf behandelten Flächen.
Bei der POV nach Schema mit axialem Vorschub, zeigt sich die Überlagerung
in Überlappung der Schraubenbänder, die von einer oder mehreren
Verformungsrollen beschrieben werden. Deshalb ist das Verhältnis zwischen der
Einreichung der Walze Sz und der Länge der Aufstandsfläche entlang der Richtung
Vorschub ℓk von großer Bedeutung. Es ist zwingend notwendig, um unter
Berücksichtigung der Auswirkungen der verschiedenen Abweichungen in der
Position der Elemente zu verzerren, durch die jeweiligen axialen und radialen
Abmessungen des Werkzeugs und der Anbaufläche ausgedrückt. Es ist möglich, dass
ihre kleine Veränderungen mit erheblichen Änderungen der deformierenden Kraft
oder auch kleine Veränderungen in Verformung oder Verschiebung von einer
speziellen anfälligen Einheit für geringe Änderung desVerformungskraft Ursache
zugeordnet sind.
Der erste Fall entspricht einem Schema mit Festumsetzung der
Verformungseinwirkung, bei der die Verformungselemente praktisch konstant radiale
Position sind, was die Umsetzung des Kalibrierungeffekts hervorruft. Bei der zweiten
Schema - mit einer flexiblen Anwendung der deformierenden Kraft, in denen kleine
Änderungen in radialer Position der verzerrenden Elemente durch den vorgesehenen
zusätzlichen Freiheitsgrad für ihre Bewegung erreicht wird. Bei der Anwendung der
elastischen Verformungskraft gibt es eine bessere Homogenität der Qualität der
behandelten Oberflächen, vorgestellt durch die Parameter der Rauheit und
physikalisch-mechanischen Eigenschaften der anhaftenden Schicht.
Die axialen Verformungselemente sind meistens so eingegeben, dass ähnliche
Punkte ihrer Oberfläche, in einer Ebene senkrecht zur Drehachse des Werkstücks
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liegen. In diesem Fall überlappen sich die Spurkontakte jedes der
Verformungselemente auf der behandelten Oberfläche gleichmäßig, wie in Abb.1a
dargestellt. Die Vielzahl der Verformungeinwirkung m widerspiegelt die Dichte der
Überschneidungen und wird durch die Abhängigkeit
m =[ℓк]/ Sz
(1)
eingegeben, wobei [ℓk] dieser Teil von ℓk ist, in dem der Anpressdruck einen
effektiven Wert hat.
L
S /2
S/2Z
πD
L
L
a)
πD
πD
b)
c)
Abb.1
Die Lage des Kontaktzonen der Abb.1a können Auffälligkeiten in Abhängigkeit
von der gegenseitigen Anordnung der Verformungsrollen haben (Abb. 1b und c).
Dabei wird die ungleiche Überlappung von Kontaktzonen mit ungleicher Verteilung
des Anpressdrucks im Bereich der Interaktion zwischen behandelten Oberflächen und
Verformungsrollen gekoppelt. Für kleine axiale Verschiebungen der
Verformungselemente, um ihre Position zu diesem Fall Abb.1a entsteht ungleiche
Überlappung, die in Abb. 1b dargestellt ist.
Bei großen axialen Verschiebungen der Verformungselemente ist es möglich,
dass Spurkontakte von einigen oder allen Elementen eine solche Position auf der
behandelten Oberfläche haben, die das teilweise Fehlen von Überlappung
reflektiert (Abb.1b). In diesen Fällen haben die Einheiten mit Spuren, die nicht
überlappen oder Gruppen von Elementen mit sich nur unter ihnen überlappenden
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Spuren das Verhalten eines Verformungsmoduls ohne Separator, oder eines
parallelarbeiten mehrreihigen Separator-Verformungsmoduls.
Vorausgesetzt,
dass
die
Verformungselemente
mit
gleichmäßiger
Winkelverteilung sind, die minimale axiale Verschiebung ℓoc gegenüber einer oder
Gruppen von Verformungselemente, die das Auftreten von Situation die nicht
überlappen werden, identifizierbar ist mit Ungleichheit gewährleistet sind.
ℓос > ℓк + S.(z – 1)/z
(2)
wo ℓk die Länge der Aufstandsfläche des Verformungselemente mit behandelten
Oberfläche in axialer Richtung ist;
z – Anzahl der Verformungselemente;
S – Drehungvorschub des Verformungsmoduls.
Wenn die Verformungselemente mit unregelmäßiger Winkelverteilung sind,
sollen die Werte von z durch den minimalen Winkel zwischen zwei benachbarten
φmin eckig ausgerenkt Elemente ermittelt werden, wo z = 2π / φmin ist.
Bei der POV nach einem Schema ohne axialen Vorschub, wenn die Verbinding
zwischen Verformungsrollen mit behandelten Oberfläche nicht unterbrochen wird,
hängt die Vielzahl der Verformungeinwirkung m von der Anzahl der
Verformungsrollen z und der Anzahl der Umdrehungen N, welche die Achse der
Rollen beschreibt in ihrer relativen Bewegung gegenüber der behandelten
Oberfläche. Dabei ist
m =N.z.
(3)
Wenn das Schema der POV ohne axialen Vorschub sich mit der Unterbrechung
des Kontakts zu Verformungsrollen mit behandelten Oberfläche verbindet, hängt die
Vielzahl der Verformungeinwirkung m vom Verhältnis der Zentriwinkel [1], die
zwischen den Positionen der beiden benachbarten Rollen ε und zwischen zwei
aufeinander folgenden Positionen die Verformungsrollen ψ ab, wenn sie mit der
behandelten Oberfläche nach der laufenden Unterbrechung des Kontakts mit ihr zu
interagieren beginnen. Der letzte dieser Winkel enthält zwei Komponenten - ψO,
entsprechend dem Zeitraum, in dem die Verformungsrollen effektive und
technologische Einwirkung ψ1 ausüben, wenn durch eine Unterbrechung des
Kontakts eine kraftvolle Wirkung uneffektiv ist.
Die Tatsache, dass eine regelmäßige Unterbrechung des Kontakts vorhanden ist,
bestimmt, dass die Realisierung der Krafteinwirkungen auf einige der Punkte der
behandelten Oberfläche nicht die gleiche Vielheit ist. Es ist angebracht die
Benutzung eines Parameters, der die durchschnittliche Häufigkeit der Einwirkungen
msr ausdrückt, die durch No- die Zahl der Umdrehungen der Achsen der Rollen in
ihrer relativen Bewegung gegen das tragende Element der Abhängigkeit
mcp = z 2 ⋅
ψO
⋅ N O . ausgedrückt werden kann.
2π
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(4)
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Wenn die gewünschte Vielfalt der Kraft erreicht wird, kann die Bearbeitung der
Oberfläche unter verschiedenen Bedingungen beendet werden, die die
Widerspiegelung auf die Homogenität der resultierenden Qualität haben.
- Es ist eine Übereinstimmung der Kontaktzonen realisiert, gebildet von der
gleichen verformbaren Rolle;
- Es ist eine Übereinstimmung der Kontaktzonen realisiert, gebildet von
verschiedenen verformbaren Rollen;
- Es wurde nicht volle Überlappung der Kontaktzonen erreicht, gebildet von
einer oder verschiedenen verformbaren Rollen.
Die Umsetzung der aufgeführten Optionen hängt von der Kombination der
Werte der beiden Koeffizienten - K1 und K2 ab, durch die Abhängigkeiten definiert
2π
k1 =
,
(5)
ψ
ε k
k2 = = 1 .
(6)
ψ
z
Die Werte von K1 und K2 können durch ganze, gebrochene rationale oder
irrationale Zahlen ausgedrückt werden. Mögliche Kombinationen sind wie folgt
- K1 und K2 sind rationale Zahlen;
- K1 ist ganze und K2 ist gebrochene rationale Zahl;
- K1 und K2 sind gebrochene rationale Zahlen;
- K1 und K2 sind irrationale Zahlen.
Im ersten Fall wird die Verarbeitung die Übereinstimmung von Kontaktzonen
der unterschiedlichen Verformungsrollen nach dem Einschalten der Achsen der
Rollen gegen die tragenden Bauteile der Winkel φ = ε erreicht.
Im zweiten Fall sind zwei Situationen möglich, die Option zu Kontaktzonen auf
der gleichen Rolle mit ihrer Drehachse auf das tragende Element des Winkels φ = 2π
oder Überschneidungen von Kontaktflächen verschiedener Verformungsrollen
ausdrücken. Die letzte Option ist dann erreicht, wenn es teilerfremde ganze Zahlen k
und K gibt, bei denen K.ε = k.ψ und der Winkel φ=К.ε<2π.ist.
Im dritten Fall ist es günstig K1 und K2 als die Summe der ganzen und der
Bruchzahl in der Form k1=КО’+а1/в1 und k2=КО”+а2/в2 vorzustellen.
Übereinstimmung der Kontaktzonen, die von einer oder verschiedenen Rollen
gebildet sind, werden bei Drehachseverfälschen der Verformungsrollen in einem
Winkel φ=B.ε, wobei B=min[в1, в2.z].ist, vorhanden sein.
Im vierten Fall wird es keine Übereinstimmung der Kontaktflächen geben, und
mit der Zunahme des Winkels φ, wird sich die gegenseitige Lage dieser Zonen immer
mehr annähern. Wenn die Rate Häufigkeit der Verformungeffekte realisiert wird(4),
aber der Wert des Winkels φ für die ersten drei Fälle nicht erreicht wurde, besteht
Grund zu erwarten, dass die Qualität der Oberfläche mit dem möglichen Grad an
Homogenität verwirklicht ist.
Die Bedingungen, unter denen die Variabilität der Oberflächen gebildet wird
durch ungleiche Behandlung mit einer Vielzahl von technologischen Auswirkungen
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in allen ihren Grundstücken, wird auch bei der Untersuchung der Phasen festgestellt.
Wenn eine Variable Winkel θ von der Lage des Punktes Kontaktbereich auf der
Umfang der behandelten Oberfläche bestimmt wird, ist die gegenwärtige Bedeutung
der θn+1 durch die wiederkehrenden Abhängigkeit gegeben
θ n+1 = θ n + ω (mod1) ,
(7)
wobei die Indizes (n +1) und n zwei aufeinander folgende normierte Werte von θ
verweisen (0 <θ <1) und ω ist die Kreisfrequenz Korrelation, womit die Werte 1/k1
und 1/k2 präsentieren werden. Operator (modl) “modulus” bedeutet in diesem Fall
das Auslassen des gesamten Teils der Zahl, wo sie auftritt in aufeinander folgenden
Iteration [25]. In Abb. 2 ist die Phasen-Interpretation von (7) für den Richtwert von ω
= 2 / 7 und Abb. 3 für – ω=1/π [104] graphisch dargestellt. Die graphische
Darstellung der beiden Figuren beinhalten zwei parallele Linien, auf beiden Seiten
der Diagonale parallel liegend, für die ω = 0 ist.
Abb.3а
Abb.2.
Abb.3b
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Auf der einer Abbildung sieht man eine geschlossene Traektorie, die in sieben
Iterationen gebildet wurde, während auf der anderen Abbildung die Flugbahn nach
Iterationen unverschlossen bleibt, sowohl nach den Iterationen, gezeigt in 3a, als auch
nach ihrer mehrfachen Wiederholung, gezeigt in 3b. Beide Bahnen sind qualitativ
verschieden, wobei in einem Fall die Schließung des Zyklus der Frequenz bei dem
Wert in der Fraktion 2/7=0.2857142857142... folgt, und im anderen stellt sie sich in
Pseudoperiodität dar, hervorgerufen durch die Nähe der aufeinander folgenden
Zyklen der Flugbahn.
Literatur:
1. Suchkov, A.G., V.S. Kostadinov, M.K. Karschakov, V.I. Grigorov.
Fertigungsbearbeitung von zylinderförmigen Oberflächen durch POV. Verlagshaus
"Wissenschaft und Praxis ", Ruse, 1999, S.279.
2. Panchev, S. Chaostheorie. Marin-DrinovVerlag, Sofia, 2001, S.452.
3. D. Kaplan, L. Glass. Understanding Nonlinear Dynamics. Springer-Verlag,
1995.
PRECONDITIONS FOR FURTHER SMOOTHING EFFECT FOLLOWING
REPEATED SURFACE PLASTIC DEFORMATION
Veselin Grigorov, Sava Savov, Maria Marinova
Abstract: Analyses of conditions for reaching further smoothing effect following
a repeated surface plastic deformation. The preconditions which have been examined
relate to the possibility for achieving homogeneity of quality of processed surfaces.
Informationen über dieAutoren:
Veselin Ivanov Grigorov, Prof., Angel-Kantschev-Universität Ruse, StudentskaStr. Nr.8, 7017 Ruse, Bulgarien, Mobiltelefon: +359/888573676, e-mail:
[email protected];
Sava Ivanov Savov, Dipl-Ing., Wasserversorgung und Kanalisation GmbH Ruse,
Tultscha-Str. Nr.6, Eingang 3, 7004 Ruse, Bulgarien, Mobiltelefon: +359/888209178,
e-mail: [email protected];
Maria Krasteva Marinova, Dipl-Ing., Angel-Kantschev-Universität Ruse,
Studentska-Str. Nr.8, 7017 Ruse, Bulgarien, Mobiltelefon: +359/887760103, e-mail:
[email protected]
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