Изменение геометрии массы в процессе прессования.
Рассмотрим механизм прессования с точки зрения геометрии массы.
Рассмотрим одностороннее прессование, осуществляемое верхним штемпелем (рис. 7.6).
Рис. 7.6. Изменение геометрии массы в процессе прессования
На схеме использованы следующие обозначения: h0 - высота массы, в свободном состоянии загруженной в пресс-форму; hизд— реальная высота изделия;
hид - высота идеально отпрессованного кирпича. При этом
(7.19)
- текущая осадка сырца; 
max- максимально возможная осадкасырца.
Кривая осадки сырца.
Зададим следующие исходные предпосылки. Если бы деформация была упругой, то в соответствии с законом Гука изменение относительной
деформации 
, где 
- модуль упругости.
По аналогии с последним выражением можно найти изменение осадки
при прессовании 
, гдеВ — модуль прессования, причем
, (7.20)
где W- влажность сырца; с -const.
Обозначим 
,тогда
или 
(7.21)
Интегрируем 
( 
- постоянная интегрирования).
В результате получаем
, (7.22)
Постояннуюс определим из условия:
Если 
= 0, то 
= 0, следовательно,
; (7.23)
т.е.
; (7.24)
; (7.25)
, (7.26)
т.е.
; (7.27)
; (7.28)
|
|
|
. (7.29)
Формула (7.29) выражает закон осадки сырца. Кривая изменения осадки сырца в зависимости от давления прессования представлена на следующем рис. 7.7.
Рис. 7.7. Кривая осадки сырца
При увеличении давления осадка сырца происходит по кривой ОА. Давлению р1соответствует значение осадки 
,. При снятии давления по АС, вследствие упругой деформации сырца, осадка уменьшается и составляет 
.Следовательно, фактическая высота изделия должна определяться с учетом этого эффекта.
Кривая изменения высоты сырца.
Проследим теперь изменение высоты сырца в процессе прессования.
Понятно, что высота изделия после прессования hизд>hид;
текущее значение высоты сырца
т.е 
. (7.30)
При увеличении давления до уровня 
, (BD) высота сырца достигает значения 
, При разгрузке (DE), вследствие упругих деформаций, фактическая высота изделия составляет величину hизд.
Рис.7.8. Кривая изменения высоты сырца
Приведенный график показывает, что одинакового результата по hиздможно добиться при давлениях, значительно меньших, при многократном воздействии штемпеля.
Изменение давления по высоте сырца.
|
|
|
Объясним изменение давления по высоте сырца.(рис.7.9.)
Нормальная сила, действующая на штемпель:
(7.31)
где 
и 
- длины сторон штемпеля в плане;
- боковой распор, при этом 
, ( 
-коэффициентбокового
распора), q = p 
,.
На выделенный элементарный слой 
в вертикальном направлении действуют следующие силы:
снизу 
;
сверху 
;
по периметру
. (7.32)
Рис.7.9. Расчетная схема процесса прессования
Спроектируем все силы на вертикальную ось:
; (7.33)
. (7.34)
После ряда преобразований получаем дифференциальное уравнение с разделяющимися переменными:
; (7.35)
проведем его интегрирование по частям:
; (7.36)
где - постоянная интегрирования.
В результате
. (7.37)
Постоянную с определим из граничных условий:
Если 
,.то 
, следовательно,
. (7.38)
После ряда преобразований получаем закон изменения давления по высоте прессуемой массы:
. (7.39)
Это выражение позволяет сделать вывод о том, что давление под штемпелем 
уменьшается по экспоненциальному закону, достигая минимальной величины у днища пресс-формы 
.
|
|
|
; (7.40)
Рис.7.10. Кривая изменения давления по высоте сырца
Подобное распределение давления по высоте прессуемого изделия приводит к его разноплотности по высоте, а в конечном счете - к асимметрии прочности изделий.
Для того, чтобы избежать подобной асимметрии, необходимо использовать двусторонее прессование.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 377; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!