) я действительно прописал не ту размерность.
Какое к обсуждаемой теме имеет отношение третий закон Ньютона ?Lis_13 писал(а):С некоторым допущением можно говорить, что при станочной обработке практически вся энергия, которой обладают абразивные зёрна передаётся поверхности детали. При ручной обработке картина существенфно меняется. Надеюсь, все помнят про то, что "на каждое действие есть равное по силе и противоположное по направлению противодействие" и выводимый из этого "путь наименьшего сопротивления"?
Lis_13 писал(а): надеюсь, никто не будет спорить, что существенная часть энергии, которой обладают абразивные зёрна будет теряться в, скажем так, приспособлениях для фиксации ножа, т.е. в руках (и, если они используются, Лански-подобных штуковинах).
(Костя, извини, к слову пришлось)
Кроме абсолютной величины силы существует еще такая ее характеристика как направление приложения (вектор). С чего ты взял, что сила, вектор которой направлен близко к касательной относительно поверхности, будет иметь сколь либо решающее значение для образования наклепа? Важна сила, вектор которой направлен перпендикулярно к поверхности, а поскольку требуется создать давление всего то в 2 атмосферы, то и станок и заточник будут в равных условиях. А вся та адская сила с вектором по касательной будет направлены на съем металла (а не на образование наклепа), что всего лишь ускорит процесс заточки, но никак не повлияет на образование наклепа.Lis_13 писал(а):Никто не поставил под сомнение утверждение о том, что сталь обладает упругостью, и что для создания пластической деформации придётся эту упругость преодолеть. Для преодоления упругости необходима какая-то энергия. Т.е. абразивные зёрна (помимо определённой геометрии) должны обладать необходимым запасом энергии. Откуда берётся энергия при станочной шлифовке понятно: есть скорость вращения абразивного инструмента и есть скорость подачи, т.е. скорость движения заготовки относительно инструмента. И скорости эти довольно значительны. Дальше - формула расчёта кинетической энергии: половина произведения массы на квадрат скорости. То, что энергетическая составляющая процесса при ручной шлифовке будет не сопоставимо ниже, думаю, тоже доказывать не надо.
При чем тут время? Ты сравнил песчинку, падающую на лампочку и камень. Естественно результат предсказуем. Какие то энергии…Lis_13 писал(а):Кроме самого факта обладания достаточной энергией принципиальное значение имеет интервал времени, за которое эта энергия будет передана поверхности. Простой пример. Десять килограммов мелкого песка, высыпанных тонкой струйкой за долгое время с высоты одного метра на, скажем, обычную лампочку накаливания, суммарно будут обладать энергией, многократно превосходящей ту, что необходима для преодоления ничтожного предела упругости стеклянной колбы. Но лампочка останется целой - только поцарапается. Но если на такую же лампочку с той же высоты сбросить полукилограммовый камень, стекло разлетится вдрызг. Не проверял сам, но, сдаётся, что лампочка будет уничтожена как осветительный прибор даже стограммовым камешком.
Ты на эту лампочку можешь хоть десять тонн песка высыпать. Она уцелеет при том что «песок передал ей колоссальную энергию». А если разгонять струю песка, то лампочка лопнет только тогда когда кинетическая энергия ОДНОЙ летящей песчинки превысит предел прочности колбы.
Что значит должна? Для чего? Чтобы изменение было заметно глазом? Или мы все таки говорим про микроуровень?Lis_13 писал(а):Если к поверхности стали прилагать нагрузку медленно, растянуто во времени, то поверхностные слои стали будут успевать передавать излишек энергии всё более глубоко залегающим слоям. Т.е. вместо пластической деформации поверхностных слоёв получится упругая деформация на значительную глубину стали. Таким образом, энергия, заведомо достаточная для пластической деформации стали должна быть передана поверхности детали за максимально короткий промежуток времени. Проще говоря - должна присутствовать ударная нагрузка.
Во-первых, как я уже писал, ты говоришь про угловую скорость, вектор которой направлен по касательной к поверхности, насколько обычно эффективен удар, направленный по касательной? Для примера – рикошет пули от фанерки, при попадании в которую под прямым углом, пуля прошла бы навылет.Lis_13 писал(а):Откуда берётся ударная нагрузка при станочной шлифовке - очевидно. Более того, можно говорить, что каждое отдельное зерно абразива гарантированно ударяет по поверхности стали; при окружных скоростях инструмента даже в 5-7 м/с по другому просто не бывает. А скорости у абразивных кругов, как я уже писал, повыше будут.
Именно с такими скоростями в промышленности происходят финишные процессы обработки металлических поверхностей (справочная информация из открытых источников).
Она будет точно такой же несущественной, как и при станочной обработке.Lis_13 писал(а):Присутствует ли ударная нагрузка при ручной шлифовке - вопрос, на самом деле не такой однозначный. Я бы не стал категорически утверждать, что её нет вообще и быть не может. Я просто не задавался этим вопросом. Но даже если допустить, что она всё-таки есть, то доля её будет далеко не существенной, и уж точно не основной в общей картине создаваемых при ручной шлифовке нагрузок.
Во-первых степень наклепа зависит от степени воздействия. То что мы его не видим глазом, не означает, что его нет. Или существует какой то критический уровень ниже которого наклеп не возникает вообще?Lis_13 писал(а):Да, физика процесса - везде одинакова. Т.е. приходится иметь дело с одними и теми же законами физики. А степень воздействия - разная. И эта разность в степени воздействия - критична. Если степень воздействия недостаточна, то добиться требуемого эффекта может оказаться физически невозможно. Именно "физически", т.е. исходя из базовых законов физики, затрагиваемых при воздействии.
Попробую внятно:Lis_13 писал(а):Без внятного объяснения откуда берётся необходимая для протекания процесса энергия (не противоречит ли это закону сохранения энергии), куда эта энергия расходуется (не противоречит ли это закону действия-противодействия) и за какие интервалы времени этот расход происходит (не упущен ли из виду фактор времени как таковой и не нарушен ли принцип линейности времени) всё прочее уже не имеет значения
Полученные знания кое-что приоткрыли, по некоторым позициям появилось больше вопросов, что само по себе хорошо, если появилось больше вопросов - значит чему-то научился На сим я закончил, ввиду явной бесперспективности и бесполезности данного спора Dr.Demis, я ещё не всё прочитал - только до процитированного места. И тем не менее, немного справочной информации.Dr.Demis писал(а):Да энергия будет тратиться на поддержание угла заточки. И что с того? У нас что лимит? Заточка ведь вручную – в чем проблема контролировать силу? Всего 2 атмосферы – легко достижимая цифра даже для КостиLis_13 писал(а): надеюсь, никто не будет спорить, что существенная часть энергии, которой обладают абразивные зёрна будет теряться в, скажем так, приспособлениях для фиксации ножа, т.е. в руках (и, если они используются, Лански-подобных штуковинах).
Теперь ещё немного взятой из справочников информации:Пределом упругости называется максимальное напряжение, при котором в материале не обнаруживается признаков пластической (остаточной) деформации. На практике за него принимают величину напряжений, при которых остаточные деформации не превышают 0,05%.
Предел упругости существует независимо от закона прямой пропорциональности. Он характеризует начало перехода от упругой деформации к пластической.
У большинства металлов значения предела упругости незначительно отличаются от предела пропорциональности. (Пределом пропорциональности называется наибольшее напряжение, до которого существует прямо пропорциональная зависимость между нагрузкой и деформацией.) Поэтому обычно считают, что они практически совпадают.
1 МПа - это 1.000 кПа (килопаскалей), т.е. (приблизительно) 1.000 атмосфер.Для стали СтЗ предел пропорциональности составляет 205...210 МПа МПа.
Для стали 20 (прокат по ГОСТ 1050-88) предел пропорциональности составляет 245 МПа.
Насколько я уже знаю :geek: в данном случае более корректно применять термин предел текучести, а не предел упругости. Пусть это величины практически равные, но все-же. Кроме того ты пропустил очень важные слова в определении: "при которых остаточные деформации не превышают 0,05% от первоначальных размеров образца". В нашем случае никто нагружать всю деталь не собирается, речь идет только о внешнем слое, который нас собсна и интересует, да и 0,05% от линейного размера это не сопоставимо большая величина по сравнению с тем, о чем мы сейчас говорим. Далее. Как известно эта величина обратно пропорциональна температуре, а по различным исследованиям, при абразивной обработке температура в микрослое близком к поверхности увеличивается на сотни градусов по сравнению с поверхностью и следовательно предел текучести значительно уменьшается, НО, в случае абразивной обработки это понятие не применимо в чистом виде. Из литературы известна следующая формула определяющая именно границу между упругой и пластической деформацией при полировании, доводке и т. п. операциях 
Мне привычнее и понятнее оперировать упругостью. Но пусть будет предел текучести. Порядок цифр в паскалях и атмосферах практически не меняется. Человек своей мускульной силой (той, которую он прикладывает к клинку ножа при его заточке) способен развить усилие, необходимое для преодоления предела текучести?diki_PAPA писал(а):...это величины практически равные...
Я готов принять, что при пластической деформации только верхних слоёв первоначальные габариты образца вообще не изменятся - к примеру, имел образец толщину 10,000000 мм до поверхностного уплотнения слоёв, и остался 10,000000 мм после поверхностного уплотнения слоёв. Но только объясни мне как это стыкуется с определением пластической деформации:diki_PAPA писал(а):...очень важные слова в определении: "при которых остаточные деформации не превышают 0,05% от первоначальных размеров образца". В нашем случае никто нагружать всю деталь не собирается, речь идет только о внешнем слое, который нас собсна и интересует...
Или укажи источник, который даёт такое определение, где оговаривается отсутствие изменений геометрии зерна, детали или образца при его пластической деформации. Или просто своими словами объясни, как можно пластически деформировать что-либо, не изменив при этом его габариты.Пластическая деформация – это смещение одних слоёв металла относительно других по линиям скольжения, образующимся по дислокациям. При любой пластической деформации происходит изменение геометрии зерна, детали, образца (Выделено мною, Lis_13).
Поясни тогда о чём мы говорим. Какова по-твоему толщина стали у линии схождения подводов РК?diki_PAPA писал(а):...да и 0,05% от линейного размера это не сопоставимо бОльшая величина по сравнению с тем, о чем мы сейчас говорим...
А где тогда цвета побежалости? Первый - светло-сенный - цвет появляется уже при 200 градусах. И где водяной пар? Вода превращается в пар при 100 градусах? (В скобках замечу, что сам видел как закипает охлаждающая эмульсия в зоне контакта шлифкруга с деталью, и цвета побежалости на детали после такой шлифовки, но это было при станочной шлифовке на сильно завышенных режимах.) И, опять же, какова толщина этого "микрослоя, близкого к поверхности"? Хотя бы порядок какой - десятки? сотки? микроны? ещё меньше?diki_PAPA писал(а):...Как известно эта величина (предел текучести) обратно пропорциональна температуре, а по различным исследованиям, при абразивной обработке температура в микрослое близком к поверхности увеличивается на сотни градусов по сравнению с поверхностью... (Выделено мною, Lis_13)
Хорошо, давай посчитаем. Модуль упругости стали примерно равен 210.000 МПа, предел текучести стали, как ты сам писал:diki_PAPA писал(а):...НО, в случае абразивной обработки это понятие не применимо в чистом виде. Из литературы известна следующая формула определяющая именно границу между упругой и пластической деформацией при полировании, доводке и т. п. операциях
примерно равен пределу упругости, который практически равен пределу пропорциональности, т.е. 210 МПа для Ст3. Подставляем в правую часть формулы, имеем: 200*(210/210.000^2), что равно... 9,5*10^-7 или 0,00000095. Округлим до 0,000001. Таким образом имеем, что в нашем случае h/p примерно равно 0,000001.diki_PAPA писал(а):...предел текучести, а не предел упругости. Пусть это величины практически равные...
Я опишу, как я это понимаю. В правой части формулы мы имеем константу для каждой стали, пороговое значение, которое мы изменить не в силах. Если отметить ее как точку на прямой, то с одной стороны будут упругие, а с другой стороны пластические деформации. Значит для ее прохождения нам нужно менять левую сторону формулы, т. е. подбирать необходимое зерно и материал этого зерна, чтобы оно имея определенный радиус закругления внедрялось на определенную глубину в обрабатываемый материал. Выбор зерна в нашем случае сводится к выбору абразива (читай водник vs алмаз, которые по-умолчанию тверже), а значит и той области, где мы находимся (упругие/пластические деформации, резание). В случае абразивной обработки мы по умолчанию находимся в области пластической деформации + резание. НО, при использовании алмазов мы в большей степени режем, в случае водников работает пластика+резание. Замечу, что давление при этом (в формуле) никак не учитывается. Оно учитывается только для определения глубины вдавливания зернаLis_13 писал(а):И как нужно правильно понимать два выше приведённых абзаца из умной книжки, чтобы выйти таки на пластическую деформацию?
Ты вероятно не заметил ключевые слова, что температура выше на сотни градусов, чем температура поверхности. По-поводу толщины слояLis_13 писал(а):А где тогда цвета побежалости? Первый - светло-сенный - цвет появляется уже при 200 градусах. И где водяной пар? Вода превращается в пар при 100 градусах? (В скобках замечу, что сам видел как закипает охлаждающая эмульсия в зоне контакта шлифкруга с деталью, и цвета побежалости на детали после такой шлифовки, но это было при станочной шлифовке на сильно завышенных режимах.) И, опять же, какова толщина этого "микрослоя, близкого к поверхности"? Хотя бы порядок какой - десятки? сотки? микроны? ещё меньше?
Разумеется нет.Lis_13 писал(а):1 атмосфера - это около 100.000 Па (Паскаль), т.е. 1 кПа (килопаскаль). Согласен?
Потому что 1 атмосфера = 100 кПа
Если учесть, что 1000 кПа это всего 10 атмосфер, соответственно для стали СтЗ нужно всего то 2000 атм. Поскольку площадь контакта клинок-камень при ручной заточке измеряется в мм, переведем это значение в кг/мм.кв - получится всего 10(!!!) кг/мм.кв. Ты сомневаешься, что Костя при его весе в 50 кг (извини Костя) не сможет приложить 10-20 кг к клинку, который контактирует с 1-2 мм камня?Lis_13 писал(а):Для стали СтЗ предел пропорциональности составляет 205...210 МПа МПа.
Для стали 20 (прокат по ГОСТ 1050-88) предел пропорциональности составляет 245 МПа.
1 МПа - это 1.000 кПа (килопаскалей), т.е. (приблизительно) 1.000 атмосфер.
Теперь объясни мне пожалуйста, как посильным для Кости усилием в 2 (две) атмосферы можно преодолеть предел пропорциональности, который практически равен пределу упругости в двести с лишнем тысяч атмосфер? И это для не самой упругой конструкционной стали, которая даже закалку не принимает? И по силам ли человеку развить руками усилие в 200 с гаком мегапаскалей?
Во-первых пластическая деформация все же имеет место. Во-вторых почему "внешней поверхности наружных зёрен"? Верхний слой сместится относительно нижележащего на те самые 0,0000125 мм, либо уплотнились сами зерна верхнего слоя.Lis_13 писал(а): если пластическая деформация в результате наклёпа всё-же изменит толщину слоя стали в районе РК (которую я принял равной 0,05мм) на 0,05%, то суммарная величина пластической деформации составит 0,000025 мм, или 0,0000125 мм на каждую сторону. Таким образом, о смещении поверхностных слоёв говорить уже не приходится, имеет место пластическая деформация внешней поверхности наружных зёрен стали. Причём зёрна получат деформацию менее одного процента.
А разве верхний слой не контактирует с камнем и не снимается тотчас же? Думаю все прекрасно знают, что нож при заточке на водниках может нагреваться, и это чувствуется даже руками. Водяной пар есть, он выделяется, просто выглядит это не так как закипающий чайник, потому что испаряется несравнимо меньше воды (все же это микроуровень).Lis_13 писал(а):А где тогда цвета побежалости? Первый - светло-сенный - цвет появляется уже при 200 градусах. И где водяной пар? Вода превращается в пар при 100 градусах?
Во-первых если исходить из твоих расчетов, то получается что сталь просто НЕВОЗМОЖНО ни деформировать ни поцарапать.Lis_13 писал(а):Хорошо, давай посчитаем. Модуль упругости стали примерно равен 210.000 МПа, предел текучести стали, как ты сам писал:примерно равен пределу упругости, который практически равен пределу пропорциональности, т.е. 210 МПа для Ст3. Подставляем в правую часть формулы, имеем: 200*(210/210.000^2), что равно... 9,5*10^-7 или 0,00000095. Округлим до 0,000001. Таким образом имеем, что в нашем случае h/p примерно равно 0,000001.diki_PAPA писал(а):...предел текучести, а не предел упругости. Пусть это величины практически равные...
Теперь смотрим вот сюда:
Что, исходя из написанного, происходит в том случае, когда h/p меньше 0,02 ? Написано, что упругое деформирование. А 0,000001 значительно меньше, чем 0,02. В чём я ошибся? Что неправильно посчитал? В каких размерностях оплошал? И как нужно правильно понимать два выше приведённых абзаца из умной книжки, чтобы выйти таки на пластическую деформацию?
),а при глубине внедрения 20 мкм (это хороший съем) зерно должно быть радиусом 20000000 мкм (это 20 метров!!!) Таки - да, 1 атмосфера это 100.000 Па, т.е. 100 кПа (разумеется - примерно и округлённо, но сейчас это не суть). Опять запутался в нулях. Не получается быть внимательнее, Паскали и атмосферы для меня не самые привычные единицы.Dr.Demis писал(а):Разумеется нет.Lis_13 писал(а):1 атмосфера - это около 100.000 Па (Паскаль), т.е. 1 кПа (килопаскаль). Согласен?
Ну, у меня 2.000 (две тысячи) атмосфер как-то совсем не ассоциируются со словосочетанием "всего то". Я периодически накачиваю колёса в велосипедах - в одном до 2,5 (двух с половиной) атм., во втором - до 5 (пяти) атм. Там, где 2,5 - ладно, всё безпроблемно; но после 3-3,5 я всегда задаюсь вопросом, а надо-ли мне все 5, ведь даже 4-х для моих нужд - перебор. И ещё я провёл глубоко ненаучный эксперимент: у меня манометр встроен в насос, шкала в Барах, т.е. практически в атмосферах, и я попробовал заглушив насос (заткнув выходное отверстие) "выдавить" какую-то цифру на манометре. Давил только руками, без вложения всей массы тела, получилось около 6 (шести) атмосфер. Но то усилие, которое я прилагал, было несоизмеримо выше, чем те усилия, которые я обычно прикладываю к ножу при его заточке, даже когда нужно много содрать за короткое время, не говоря уже о более-менее чистовой заточке.Dr.Demis писал(а):... 1000 кПа это всего 10 атмосфер, соответственно для стали СтЗ нужно всего то 2000 атм.
). Ну и ты сам попробуешь... Не науки, конечно, ради, а скорее для развлечения, но хоть какие-то личные тактильные ощущения.
Ну, в этих единицах я как раз могу всё брать прямо из справочников - там обычно всё в кг/мм.кв. (кстати, захвачу справочник вместе с насосом). Для Ст.3 предел текучести заявлен не менее 24 кг/мм.кв.Dr.Demis писал(а):...переведем это значение в кг/мм.кв - получится всего 10(!!!) кг/мм.кв. ...
А тогда в чём смысл? Верхний микрослой, в котором температура возросла на сотни градусов, стал вполне податлив для пластической деформации и тотчас же был снят? А под ним относительно холодный и достаточно упругий слой? Тут что-то не клеится.Dr.Demis писал(а):...А разве верхний слой не контактирует с камнем и не снимается тотчас же?..
А при чём тут я? Я просто подставил в формулу значения из справочников. У тебя есть другие значения? Давай подставим их и посчитаем с ними.Dr.Demis писал(а):Во-первых если исходить из твоих расчетов, то получается что сталь просто НЕВОЗМОЖНО ни деформировать ни поцарапать.Lis_13 писал(а):Хорошо, давай посчитаем...
А я именно на это и намекал (в купе с невозможностью ни деформировать, ни поцарапать). Только почему опять я? Я в выведении этих соотношений и формул никакого участия не принимал. Взял готовую формулу из книжки, подставил в неё данные из справочника и сравнил с готовыми-же соотношениями из той же книжки. Дальше - фиг его знает, было бы неплохо у автора книжки спросить, как он это увязывает. Мне пока это представляется как явная несуразность.Dr.Demis писал(а):Во-вторых как изящно ты все посчитал. А давай продолжим: То есть h/p=0,000001. Выходит при радиусе зерна абразива в 100 мкм (это очень крупное зерно), глубина внедрения будет всего 0,0001 мкм (мы же помним что размер зерна металла всего 2,7 мкм
Но вот почему:diki_PAPA писал(а):...В правой части формулы мы имеем константу для каждой стали, пороговое значение, которое мы изменить не в силах. Если отметить ее как точку на прямой, то с одной стороны будут упругие, а с другой стороны пластические деформации. Значит для ее прохождения нам нужно менять левую сторону формулы, т. е. подбирать необходимое зерно и материал этого зерна, чтобы оно имея определенный радиус закругления внедрялось на определенную глубину в обрабатываемый материал...
я совсем не понимаю. По умолчанию мы не находимся ни в какой области. Нам нужно подобрать абразив, который "определит" нас в одну из трёх областей. И, исходя из соотношения h/p, которое приведено автором книжки, попасть куда-то, кроме упругой деформации, можно только используя "зёрнышки" диаметром от 20 метров (как высчитал Dr.Demis)diki_PAPA писал(а):...В случае абразивной обработки мы по умолчанию находимся в области пластической деформации + резание... (выделено мною, Lis_13)
. А ведь и правда...Lis_13 писал(а):Верхний микрослой, в котором температура возросла на сотни градусов, стал вполне податлив для пластической деформации и тотчас же был снят?