OBRABOTKAMETALLOV Vol. 27 No. 1 2025 11 TECHNOLOGY с заранее полученным отверстием. В роли индентора выступало спиральное сверло диаметром D = 10 мм с углом заточки 2φ = 118°, изготовленное из быстрорежущей стали Р6М5 со скруглениями на режущей кромке (рис. 2). Регистрация значений осевой силы и крутящего момента осуществлялась при помощи динамометра трехкомпонентного М-30-3-6к, сигнал от которого через усилитель и аналого-цифровой преобразователь передавался на персональный компьютер для дальнейшего построения графической зависимости. На рис. 6 показан общий вид экспериментального стенда. Для предотвращения попадания СОТС на измерительное оборудование в процессе исследований применялся специальный защитный экран. Последовательность выполнения лабораторных испытаний была следующей. На динамометре при помощи трехкулачкового патрона и фланца закреплялось контртело 4. Индентор 1 закреплялся в шпинделе станка при помощи патрона. Далее после запуска станка с последующей подачей испытуемого модифицированного СОТС через паз 2 в контактную зону постепенно создавалась осевая нагрузка на контртело с требуемым значением Р0 и дальнейшей фиксацией момента трения. Частота вращения шпинделя составляла 500 об/мин с осевой нагрузкой на индентор P0 = 2000 Н. Для сравнения эффективности были использованы следующие составы СОТС: растительное масло (подсолнечное), индустриальное масло И-20А, растительное масло (подсолнечное) с ПНМ и индустриальное масло И-20А с ПНМ. Постоянная подача СОТС составляла 0,5 л/мин. На рис. 3 представлены результаты экспериментальных исследований по определению эмпирического коэффициента трения с использованием описанной выше методики. В процессе трения вращающегося индентора (сверла) относительно неподвижного контртела оптимальным является использование не силы трения, а момента трения Мтр. В свою очередь, сила сопротивления перемещению индентора (сверла) относительно поверхности контртела является распределенной силой, которая направлена противоположно вектору скорости рассматриваемого тела. Согласно расчетной схеме (рис. 4) сила трения Fтр есть равнодействующая сила, которую можно определить по правилу нахождения равнодействующих параллельных распределенных сил. Определим ее величину и точку приложения, расположенную в центре линии контакта l сверла и заготовки. Из схемы узла трения следует, что на индентор (сверло) действует пара сил {–Fтр; Fтр} с моментом òð 0 òð ( ) , 2 F D d M + = (1) где D – диаметр индентора (сверла); d0 – диаметр отверстия в контртеле, или òð òð 0 2 . M F D d = + (2) Для рассматриваемого узла формула (2) связывает между собой момент и силу трения. Нормальная сила PN, действующая по контактной поверхности инструмента, есть произведение проекции нормальной силы PN на синус угла между силами. Используя условие равновесия с учетом силы нормального давления на поверхности индентора (сверла) PN, контактирующей с контртелом, получим ϕ = 0 sin , 2 N Ð P (3) где Р0 – осевая сила, Н. Рис. 3. Значения момента трения в среде различных СОТС Fig. 3. Friction torque values in various MWF environments
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1