Порядок виконання роботи

2.6.1 Прилад профілограф-профілометр потрібно прогріти протягом 20 хв, увімкнувши в мережу змінного струму з напругою 220 В. При цьому датчик повинен бути приєднаний і встановлений в робоче положення.

2.6.2 Перед зняттям профілограм з дослідного зразка необхідно провести попередню оцінку шорсткості поверхні з допомогою профілометра на предмет визначення параметру R_a. Це необхідно для вибору базової довжини l. Вибір базової довжини в залежності від висоти нерівностей вказаний в стандарті (таблицю 2.1). При цьому потрібно мати на увазі, що із збільшенням базової довжини збільшується точність визначення параметрів шорсткості, однак при цьому збільшується вплав хвилястості на результати вимірювання.

Таблиця 2.1- Значення базової довжини в залежності від пареметрів R_a i R_z

2.6.3 Для запису профілограми необхідно встановити деталь 16 на столик 5 приладу і при необхідності зафіксувати. Досліджувана поверхня повинна бути паралельна трасі руху штоку мотоприводу.

2.6.4 Опустити датчик 7 на досліджувану поверхню і, спостерігаючи за стрілкою, що показує 21, повертати маховик 9 до встановлення стрілки в зелений сектор. Необхідно, щоб при обертанні маховика 9 за годинниковою стрілкою (від себе), стрілка на приладі починає рухатись зліва направо. Зафіксувати в такому положенні каретку за допомогою маховика 10. Обертаючи маховик 8 проти годинникової стрілки (при цьому стрілка показуючого приладу повинна рухатись зліва направо), встановити стрілку показуючого приладу в центрі червоного сектора. Вище приведені вимоги необхідно виконувати для того, щоб дізнатися, з якого боку від лінії запису на діаграмному папері знаходиться тверде тіло.

2.6.5 Встановити необхідне горизонтальне і вертикальне збільшення. Для цього необхідно, щоб нахил бокової сторони виступу був не більше 750 по відношенню до горизонталі, що визначається пробним записом профілю.

2.6.6 Встановити швидкість переміщення діаграмного паперу у відповідності з вибраним горизонтальним збільшенням.

2.6.7 Встановити ручку "п.п. загруб., з.п." в положення "з.п.".

2.6.8 Увімкнути стрічкопротяжний механізм записуючого приладу.

2.6.9 Увімкнути рух датчика за допомогою важеля 11. Після закінчення запису, ручку "п.п. загруб., з.п." встановити в положення "загруб.".

2.6.10 Знімання і попередня обробка профілограм.

2.6.10.1 Профілограми знімаються з декількох (не менше п`яти) ділянок поверхні. Для профілографування вибирають ділянки, найбільш характерні для досліджуваної поверхні. Довжина профілограми, знятої з кожної ділянки, повинна бути не менше базової довжини яка відповідає шорсткості досліджуваної поверхні. При наявності на профілограмі помітної хвилястості довжина профілограми кожної ділянки зменшується з метою виключення впливу хвилястості, а кількість ділянок збільшується.

2.6.10.2 На отриманих профілограмах вибираються ділянки найбільш характерні для досліджуваної поверхні, довжиною рівній базовій. Таких ділянок повинно бути не менше п`яти. На кожній ділянці проводиться середня лінія. Існує декілька способів визначення положення середньої лінії, однак найбільш просто воно визначається методом середніх. Для цього від горизонтальної лінії, проведеної нижче найглибшої впадини профілю, заміряються ординати профілю yi (i = 1, 2…n) через кожні 2 мм. Всі отримані значення yi розбиваються на дві рівні групи, які відповідають першій (і = 1, 2…n/2) і другій (і = n/2, n/2+1, …, n) половинам профілограми. Середня лінія проводиться через дві точки з координатами, рівними x', y', x'' i y''

, .

2.6.11 Визначення основних характеристик.

2.6.11.1Оскільки профіль реальної поверхні, як правило, є випадковим, то і всі характеристики, які визначаються за профілограмами кінцевої довжини, також піддаються випадковим варіаціям. Особливо це відноситься до величин Rmax і Rp (рисунок 2.4).Тому для отримання максимально достовірних значень цих характеристик потрібно використовувати їх математичне сподівання, яке оцінюється як середнє деякого числа вимірювань. Число ділянок профілограми, довжина кожної із яких дорівнює базовій, при визначення всіх характеристик повинно бути не менше п`яти. Таким чином під характеристиками Rmax і (рисунок 2.4) потрібно розуміти їх математичне сподівання.

2.6.11.2 Математичне сподівання висоти максимального виступу R_p – визначається як середнє арифметичне для всіх досліджуваних ділянок. З цією метою на кожній ділянці профілограми, рівній базовій довжині, заміряється відстань від середньої лінії до лінії виступів R_pі , а потім підраховується . Лінія виступів проводиться паралельно середній лінії через вершину максимального виступу

, (2.4)

де - сума окремих замірів;

k – число ділянок.

Отримане таким чином відкладається на кожній ділянці від середньої лінії. На цій відстані паралельно середній лінії проводиться лінія від якої виконується відлік зближення (рисунок 2.6).

Рисунок 2.6 - Визначення висотних параметрів шорсткості

2.6.11.3 Математичне сподівання максимальної висоти профілю R_max визначається аналогічно , тобто на кожній ділянці заміряється R_max і – відстань між лінією виступів і лінією впадин, і знаходиться їх середнє арифметичне

. (2.5)

2.6.11.4 Число перетинів профілю з середньою лінією на одиницю довжини вимірюваної ділянки - n. Підраховується число перетинів з середньою лінією на всіх ділянках і ділиться на сумарну довжину цих ділянок, яка вимірюється в мікронах

, (2.6)

де n' - число перетинів профілю з середньою лінією на всіх ділянках,

L – сумарна довжина всіх ділянок, мкм.

Дотик профілем середньої лінії знизу або зверху рахується як один перетин.

2.6.11.5 Число максимумів на одиницю довжини - m. Підраховуються всі максимуми профілю на всіх ділянках. За максимум рахуються нерівності профілю, висота яких від найближчої впадини не менше 0.05 (рисунок2.6)

, (2.7)

де m' - число максимумів на всіх ділянках;

L – сумарна довжина всіх ділянок, мкм.

2.6.11.6 Середнє арифметичне відхилення профілю - R_a визначається по формулі

, мкм, (2.8)

де y_i - відхилення профілю від середньої лінії,

n – число замірів.

. (2.9)

2.6.11.7 Радіус кривизни вершин нерівностей r визначається по профілограмах, знятих в двох взаємно перпендикулярних напрямах, а саме, в повздовжньому і поперечному. На всіх вибраних ділянках профілограми обмірюються вершини нерівностей, які лежать вище рівня 0,3 × . Для цього на 0,05 від вершини кожної нерівності замірюється довжина хорди d_і в мм (рисунок 2.7). Дробове число останньої заокруглюється до значення найближчого цілого.

Радіус кривизни кожної заміряної нерівності підраховується за формулою

, мкм, (2.10)

де і – номер нерівності;

d_i – довжина хорди, мм;

h – відстань від вершини нерівності до перерізу, де вимірюється d_i, мм (h = 0,3 × R_a = 0,05 × R_max - округлене до найближчого цілого);

g_в - вертикальне збільшення;

g_г - горизонтальне збільшення.

Середній радіус кривизни вершин нерівностей профілю даного напрямку визначається за формулою

, (2.11)

де k – загальне число виміряних нерівностей.

Рисунок 2.7 - Визначення радіусу кривизни вершин нерівностей профілю

Приведений радіус вершин кривизни нерівностей профілю визначається як середнє геометричне радіусів двох взаємоперпендикулярних напрямків – поперечного і повздовжнього

. (2.12)

При визначенні радіуса кривизни нерівності по повздовжній профілограмі ширина d вимірюється на відстані 0,05 R_max від вершини нерівності, але не нижче найближчого мінімуму. - математичне сподівання величини максимальної висоти нерівності, визначене для поперечної профілограми взяте з врахуванням різниці вертикальних збільшень двох профілограм.

2.6.11.8 Кут нахилу q елементів профілю до середньої лінії визначається через його тангенс. Всі кути qі, утворені перетином профілю з середньою лінією (рисунок 2.7), підраховуються за формулою

, (2.13)

де x_i i y_i – катети трикутника, утвореного середньою лінією, перпендикулярною до середньої лінії з точки, яка лежить на профілі і віддаленої від вершини на відстань 0,05 , і відрізком прямої, отриманої при з`єднанні двох точок профілю: одної на відстані 0,05 від вершини нерівності, іншої – на відстані 0,05 від відповідної впадини.

Середній тангенс кута нахилу елементів профілю визначається як середнє арифметичне

. (2.14)

2.6.12 Визначенні характеристики за формулами (2.1) – (2.12) заносяться в протокол досліджень (таблиця 2.2).

2.6.13 Викреслюється ділянка мікрорельєфу поверхні з однаковими горизонтальними збільшеннями. Аналізується різниця між дійсним профілем і профілограмою.

2.7 Контрольні запитання

2.7.1 Що називається хвилястістю і шорсткістю?

2.7.2 Як визначається хвилястість і шорсткість?

2.7.3 Якими основними параметрами характеризуються хвилястість і шорсткість?

2.7.4 Що таке профіль поверхні?

2.7.5 Дайте визначення базової довжини.

2.7.6 Що Ви розумієте під середнім арифметичним відхиленням профілю?

2.7.7 Чим відрізняється параметр R_a від Rz?

2.7. 8 Що називається кроком профілю?

2.7.9 Що таке опорна довжина профілю?

2.7.10 З яких основних кроків складається профілограф – профілометр моделі 201?

2.7.11 Як знімається профілограма поверхні твердого тіла?

2.7.12 Як обробляється профілограма?

Таблиця 2.2 - Значення параметрів шорсткості зразків

Поиск по сайту: