Методика определения коэффициента трения при холодной пильгерной прокатке

В работе рассмотрены методики определения коэффициента трения при обработке металлов давлением с использованием универсальной машины трения по схеме кольцо – диск. Проведена оценка возможности применения методик для определения коэффициента трения при холодной прокатке труб в станах холодной пильгерной прокатки. Исследовали два варианта смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ): № 1 — эмульсия, машинное масло+вода (50/50 %); № 2 — состав СОЖ № 1 + комплексная литиевая смазка с содержанием 1,5 % наноалмазов (50/50 %). При исследовании СОЖ № 1 получили результаты эксперимента с высокой степенью достоверности. Рекомендованное значение коэффициента трения для СОЖ № 1 составляет 0,13. Это значение, попадает в диапазон значений коэффициента трения для данного метода обработки металлов давлением, регистрируемого другими исследователями. Результаты исследований СОЖ № 2 показали, что полученная зависимость коэффициента трения имеет совершенно иной характер. Различия, вероятно, связаны с длительностью эксперимента и перераспределением наноалмазных частиц в составе пластичного смазочного материала, которые сложно спрогнозировать для СОЖ № 2. Однако, начальные значения коэффициента трения, не зависимо от образца СОЖ, различаются не более чем на 2,150 % и не превышают 0,263. Таким образом, разработанная авторами методика определения коэффициента трения применима и для холодной пильгерной прокатки.

1. Tomilo V.A., Pilipenko S.V., Dudan A.V., Shtempel O.P., Vigerina T.V. Development of a Method for Determining the Coefficient of Friction in Cold Sheet Rolling // Journal of Friction and Wear. — 2025 (46), № 2, 82—85

2. Томило В.А., Пилипенко С.В., Дудан А.В., Штемпель О.П., Вигерина Т.В. Метод определения коэффициента трения при холодной прокатке особо тонких листов // Трение и износ. — 2024 (45), № 3, 220—226

3. Пилипенко С.В. Теоретические основы холодной пильгерной прокатки труб. — Новополоцк: Полоц. гос. ун-т им. Евфросинии Полоцкой. — 2022

4. Шевакин Ю.Ф. Калибровки и усилия при холодной прокатке труб. — М.: Государственное научно-техническое издательство литературы по черной и цветной металлургии. — 1963

5. Azizoğlu Y., Sjöberg B., and Lindgren L.-E. Modeling of Cold Pilgering of Stainless-Steel Tubes // Journal of Manufacturing Processes. — 2024, no. 112, 112—125

6. Yarita I. Problems of Friction, Lubrication, and Materials for Rolls in the Rolling Technology // Transactions of the Iron and Steel Institute of Japan. — 1984 (24), no. 12, 1014—1035

7. Huda Z. Metal Rolling // Metal Forming Processes: Fundamentals, Analysis, Calculations. — Cham: Springer Nature Switzerland. — 2024, 75—97

8. Agrawal P., Aggarwal S., Banthia N., Singh U.S., Kalia A., and Pesin A. A Comprehensive Review on Incremental Deformation in Rolling Processes // Journal of Engineering and Applied Science. — 2022 (69), no. 1, 20

9. Younas S., Havinga J., Hol C., and Boogaard T. A Qualitative Study of the Contact Pressure Distribution in Cold Rolling // Materials Science Forum. — Trans Tech Publications Ltd. — 2026 (1183), 69—79

10. Грудев А.П., Зильберг Ю.В., Тилик В.Т. Трение и смазки при обработке металлов давлением. — М.: Металлургия. — 1982

11. Thakare N. and Scharifi E. Modelling of the Cold Rolling Process for Mild Steel Using Physics-Constrained Neural Network // Journal of Intelligent Manufacturing. — 2026, no. 1, 1—16

12. Васильев Я.Д. Точность определения коэффициента физического трения при холодной прокатке методами принудительного торможения полосы и крутящего момента // Известия. Черная металлургия. — 2020 (63), № 8, 639—643

13. Гарбер Э.А., Ягудин И.В., Ермилов В.В. Уточнение зависимости коэффициента трения при холодной прокатке от факторов технологического процесса методами регрессионного анализа // Вестник Череповецкого государственного университета. — 2009, № 3, 118—124

14. Орлов Г.А., Маланов А.А., Орлов А.Г. Влияние технологических погрешностей на силовые параметры холодной прокатки труб // Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия. — 2018 (61), № 5, 416—417

15. Mazur V.L. and Nogovitsyn O.V. Theory and Technology of Sheet Rolling: Numerical Analysis and Applications. — London: CRS Press. — 2019

16. Наноалмазы детонационного синтеза: получение и применение / под общ. ред. Витязя П.А. — Минск: Беларус. навука. — 2013

17. Дудан А., Вигерина Т.В., Кравчук В.И., Пилипенок И.И. Повышение износостойкости деталей тяжелонагруженных узлов трения автомобилей // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия B, Промышленность. Прикладные науки. — 2022, № 10, 25—30