Eksperymentalne i numeryczne metody określania parametrów siłowych w procesie nagniatania tocznego powierzchni chropowatej

• Autorzy: Patyk S. , Patyk R. , Kukiełka L. , Kułakowska A.

Warianty tytułu

EN

Experimental and numerical methods of force parameter determinations in burnishing rolling process of rough surface

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Znajomość głównej siły nagniatania oraz wartości i rozkładu nacisków w strefie kontaktu narzędzia z przedmiotem w procesie precyzyjnego nagniatania tocznego stanowi wiedzę podstawową, niezbędną do prawidłowego projektowania procesu technologicznego oraz maszyn i narzędzi. Analityczne obliczenie głównej siły nagniatania z wymaganą dokładnością jest niemożliwe, a wykorzystanie istniejących wzorów podawanych w literaturze obarczone jest zbyt dużym błędem. Zatem istnieje potrzeba opracowania dokładniejszego sposobu obliczania parametrów siłowych w procesie nagniatania tocznego. Opracowano model fizyczny, matematyczny oraz komputerowy procesu nagniatania w uaktualnionym opisie Lagrange'a, z uwzględnieniem nieliniowości geometrycznej i fizycznej. Opracowano aplikację w programie Ansys/LS-DYNA, która umożliwia analizę różnych zjawisk fizycznych, również sił kontaktowych, występujących w procesie nagniatania w dowolnej chwili jego realizacji. Przedstawiono przykładowe wyniki symulacji numerycznej. Obliczone wartości sił w procesie tocznego nagniatania gładkościowego weryfikowano eksperymentalnie na nowoczesnym stanowisku do pomiaru sił i momentu.

EN

Acquaintance of forces and contact pressure distribution in tool-object contact zone during precise burnishing rolling process de-termine the basic knowledge, essential to proper design a technol-ogical process, machines and tools. Calculations of the burnishing force with desirable accuracy are not possible, because the formulas given in literature are loaded by significant errors. There is still necessity to elaborate better, more precise way of force parameter calculations for burnishing rolling. The physical, mathematical and computer model of burnishing rolling process in updated Lagrange's description, considering the geometrical and physical nonlinearity, was elaborated. The application in Ansys/LS-DYNA program was elaborated, allowing to analyze different physical phenomena appearing during process as well as contact forces, in each time of realization process. Exemplary results of computer simulation are presented. Calculated force values in burnishing rolling process were verified by experiment carried out on modern measuring site, designed for force and moment measurements.

Słowa kluczowe

PL

nagniatanie; pomiar; główna siła nagniatania; warstwa wierzchnia; metoda elementów skończonych

EN

burnishing; principal force of burnishing; surface layer; finite element method

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 56, nr 6
• Strony: 620--623
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., schem.

Twórcy

autor

Patyk S.

autor

Patyk R.

autor

Kukiełka L.

autor

Kułakowska A.

• Politechnika Koszalińska, Wydział Mechaniczny, ul. Racławicka 15-17, 75-620 Koszalin,

Bibliografia

• [1] Hill R.: The Matematical Theory of Plasticity. Oxford At The Clarendon Press 1986.
• [2] Huryn S., Kukiełka L.: Metodyka numerycznego obliczania sił nagniatania. ZN WM nr 34 Obróbka Kształtująca i Powierzchniowa Nagniataniem. Politechnika Koszalińska, Koszalin 2003, ss. 43-54.
• [3] Huryn S., Kukiełka L.: Badanie głównej siły nagniatania tocznego powierzchni chropowatych. ZN WM nr 34 Obróbka Kształtująca i Powierzchniowa Nagniataniem. Politechnika Koszalińska, Koszalin 2003, ss. 67-73.
• [4] Kukiełka L.: Teoretyczne i doświadczalne podstawy powierzchniowego nagniatania tocznego z elektrokontaktowym nagrzewaniem. Monografia WM nr 47, WSInż, Koszalin 1994.
• [5] Patyk S.: Analiza sił nagniatania tocznego powierzchni chropowatych o trójkątnym zarysie nierówności. Rozprawa doktorska (w przygotowaniu).
• [6] Patyk S., Kukiełka L. Określanie kształtu i pola obszarów kontaktu narzędzia z chropowatą powierzchnią przedmiotu w procesie nagniatania. Tarnowski W., Kiczkowiak T.: Polioptymalizacja i Komputerowe Wspomaganie Projektowania. Politechnika Koszalińska. Mielno 2005, ss. 147-154.
• [7] Patyk S., Błaszków R., Kukiełka L.: Wpływ modułu umocnienia materiału, współczynnika tarcia i głębokości nagniatania tocznego na wartość i rozkład nacisków kontaktowych. Przybylski W.: Technologia Obróbki przez Nagniatanie: Współczesne problemy w technologii obróbki przez nagniatanie. Politechnika Gdańska. Gdańsk 2005, ss. 47-56.
• [8] Patyk S., Patyk R., Kukiełka L.: Analiza sił w procesie nagniatania tocznego powierzchni chropowatych. Materiały konferencyjne TON 2008, Gdańsk-Sopot 2008.
• [9] Przybylski W.: Technologia obróbki nagniataniem. WNT, Warszawa 1987.