Силы и напряжения

Обрабатывающие машины в большинстве случаев снабжены приборами, позволяющими отсчитывать лишь расход энергии в вольтамперах или тысячных долях киловатта. Если известны потери в передаточных механизмах, то после их вычета получают потребную мощность процесса деформирования Е. Отсюда получают необходимую для определенного процесса работу А путем интегрирования по времени h процесса.

Приборы для измерения сил в большинстве случаев отсутствуют. Однако во многих случаях усилие можно очень просто подсчитать из затраченной работы. Если она известна, например для случая протяжки прутка длиной h с площадью сечения i, то усилие волочения Z или напряжение волочения.

То же выражение справедливо для суммы V двух окружных усилий при прокатке. Момент при прокатке равен произведению из окружных усилий (Pi, U2) на радиусы валков.

Если мы хотим далее подойти к исследованию действительных величин господствующих при процессах деформирования усилий, то мы должны несколько ближе познакомиться с некоторыми представлениями, вытекающими из теории упругости. Значение этих представлений часто недооценивается. Правда, они основаны лишь на приближенных данных; однако возможные отклонения от рассматриваемых далее основных законов удерживаются в узких пределах, максимум ±5%. Такая точность для материаловедения должна быть очень высокой. В соответствии с этим можно сказать заранее, что все те выводы и заключения, которые выходят за пределы этих допустимых отклонений, должны быть неправильными. Часто предлагаемый метод работы, при котором пользуются весьма грубыми, трудна поддающимися проверке выкладками, приводит к совершенно ошибочным результатам. Только немногие, особенно одаренные люди в состоянии выполнить работу даже по такому методу.

Как показали многочисленные исследования, внутренние тайники процесса деформирования удается вскрыть с помощью возможно более точных, примыкающих к теории упругости расчетов. Следует согласиться, правда, с тем часто выдвигаемым положением, что любой процесс деформации настолько сложен, что как раз наиболее важные для практики зависимости не удается подчинить точным расчетам. Современное же развитие технологии указывает совершенно определенно, что медленное движение вперед, при котором правильность каждого шага обосновывается специальными опытами, в конечном счете должно приводить к действительному пониманию процессов деформирования. До сих пор, правда, сделано немного таких шагов; предстоит еще обширная исследовательская работа, прежде чем будет возможно использовать результаты такого общего плана работ на практике.

Основными элементами для строгого толкования технологических процессов являются напряжения и деформации. Под напряжениями понимают силы, отнесенные к единице площади. Существуют нормальные напряжения и тангенциальные (напряжения сдвига). Если представить себе тело, находящееся под нагрузкой разрезанным, то утраченную по месту сечения связь можно заменить нормальными напряжениями, действующими перпендикулярно к плоскости сечения, и тангенциальными, действующими параллельно плоскости сечения.