§ 5.2. Гидростатический ввод смазки
Гидростатическим называется ввод, при котором повышенное давление у входа в канал создается спецеальным насосом высокого давления. При этом способе исключается необходимость в обеспечении условий для гидродинамического эффекта, в результате чего напряжение трения практически не зависит от скорости волочения.
Гидростатический ввод смазки по сравнению с традиционным имеет следующие преимущества:
снижается напряжение волочения (при волочении алюминиевой проволоки до 39%);
увеличивается толщина смазочной плёнки (когда давление смазки у входа в канал заметно правышает сопротивление деформации протягиваемого металла, перед началом пластической деформации наблюдается обильное (фонтанирующее) выделение смазки на стороне выхода);
снижается температура проволоки на стороне выхода (при волочении алюминиевой проволоки примерно на 15%);
снижается обрывность и повышается стойкость волок.
Но при этом появляются следующие основные затруднения:
а) необходимость применения и обслуживания насосов весма высокого давления;
б) сложность заправки проволоки в волоку и
в) необходимость создания высокого давления в начале процесса.
Такие затруднения ограничивают применение гидростатического ввода смазки.
§ 5.3. Гидродинамический ввод смазки
Гидродинамическим называется ввод смазки, при котором повышенное давление у входа в канал создаётся вследствие гидродинамического эффекта. Этот эффект возникает вследствие трения смазки о движущуюся проволоку (рис.70).
Свободно находящаяся в резервуаре смазка адсорбируется движущейся проволокой и завлекается в микрозазор между трубкой-насадкой и проволокой. В результате такого вовлечения давление смазки на поверхности проволоки, движущейся в насадке, постепенно повышается. Насадка стационарна, и слой смазки, прилегающий к её поверхности, отгоняется в сторону, противоположную движению проволоки. Результат – на эпюре.
Рис. 70. Волочение с гидродинамической подачей смазки: а – принципиальная схема процесса; б – эпюра давления смазки в микрозазоре; 1 – проволока; 2 – волока; 3 – трубчатая расадка; 4 – микрозазор, заполненный смазкой; 5 – резервуар для смазки; 6 – смазка под атмосферным давлением; 7 – кривая роста давления смазки на поверхности проволоки; 8 – уплотняющая прокладка; 9 – движущаяся поверхность проволоки; 10 – стационарная поверхность насадки
При гидродинамическом вводе смазки, в отличие от гидростатического, давление в начале дефомационной зоны зависит не только от активности и вязкости, но и от длины насадки, величины зазора и от скорости движения проволоки в насадке. Это – прямое следствие закона Бернулли о сопротивлении движению жидкости в трубе.
Приближённый характер связи между условиями процесса волочения,
свойствами
смазки и длиной насадки: 
,
(5-1)
где σrн – главное нормальное радиальное напряжение у входа в деформационную зону; h – микрозазор; ηср – средняя вязкость смазки в насадке (зависит от давления и температуры); b – толщина смазочной плёнки у выхода из канала; μ – вытяжка; vвол – скорость волочения; С – постоянный безразмерный коэффициент, зависящий от прочих условий процесса.
Рис. 71. Сборная волока с напорной трубкой (насадкой) для волочения в режиме жидкостного трения при густой смазке: 1 – напорная трубка (волока); 2 – рабочая волока; 3 – зажимная втулка; 4 – стальная обойма; 5 – накидная гайка; 6 – уплотнение; 7 – уплотнительное кольцо
При смазках малой вязкости (масла, эмульсии) требуются насадки большой длины (~ 800 мм), а это практически исключает их использование. При густых смазках (щелочные мыла) насадки могут быть выполнены в виде сравнительно коротких трубок с коническим каналом. Одна из таких конструкций, применённая в сборной волоке (рис.71), повысила её стойкость почти в 5 – 20 раз.
Новая конструкция монолитной волоки (рис.72) отличается уменьшением в 2 – 2,5 раза угла наклона образующей рабочей зоны канала (α = 2…3º против традиционных 5…6º) и соответствующим удлинением этой зоны, что повышает гидродинамический эффект.
Рис. 72. Стандартная (а) и удлинённая (б) волоки: Вх – входная зона; Р – рабочая; Р' – рабочая зона, объединенная со смазочной; К – калибрующая; Вых – выходная зона
Лекция 14