книги из ГПНТБ / Постников В.И. Исследование и контроль износа машин методом поверхностной активации

Для контроля правильности построения на графики нано­ сили также узловые точки полигона распределения.

На рис. 26 представлены распределения значений скорости счета для датчика на базе блока газоразрядных счетчиков, сцинтилляционного датчика с кристаллом 63x63 мм в диф-

101

УСС-1 в комплекте с радиометром ПП-8. Наилучшей стабиль­ ностью обладает блок газоразрядных счетчиков, которому не­ значительно уступает сцинтилляционный датчик в дифферен­ циальном режиме. Из сравнения следует, что при использова­ нии сцинтилляционных датчиков (в частности, комплекта ра­ диометра ПП-8) без дискриминатора получаются наихудшие результаты. Измерения следует вести сцинтилляционным дат­ чиком с дискриминатором или радиометром ПП-8 в сочетании с блоком газоразрядных счетчиков. Причем при эпизодических исследованиях в цеховых условиях, если погрешностями от влияния фактора времени можно пренебречь, предпочтительнее

и с дифференциальным дискриминатором. Для количественной оценки стабильности сравниваемых вариантов использовали средние значения коэффициента вариации средних блочных ско­ ростей счета.

Для сравнительной оценки вариантов рассчитанные средние

наиболее точные измерения можно выполнять, работая в диф­ ференциальном режиме. При измерении износа вполне прием­ лем также и датчик на основе блока счетчиков. Применение этого датчика ограничивается в случае измерения износа по у-излучению многокомпонентной изотопной смеси в связи с по­ грешностями, обусловленными фактором времени.

102

§4. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РЕГИСТРАЦИИ ИЗНОСА

1.Принцип работы динамического регистрирующего устройства

Регистрирующее устройство, включенное в схему измери­ тельного комплекса, создает дополнительные удобства, так как не требует участия оператора в процессе документирования первичной информации, позволяет увеличить объем статистиче­ ских данных в процессе эксперимента без увеличения его дли­ тельности. Исходя из условия минимальных потерь счета и со­ хранения временных характеристик импульсного режима реги­ страции в основу разработанного регистратора положен дина­ мический (импульсный) принцип. Принцип проверяли при конт­ роле (в процессе интенсивного изнашивания) за короткие про­ межутки времени; регистрировали при помощи шлейфового осциллографа Н-700. На шлейф подавали импульсы, снимае­ мые с декатронов i-ro порядка пересчетного прибора. Пере­ счетное устройство в этом случае использовали в качестве де­ лителя частоты, а порядок декатронов соответствовал коэффи­ циенту деления. При постоянной скорости протяжки на ленту наносились импульсы, кратные соответственно выбранному ко­ эффициенту деления: каждый 10-й, каждый 100-й или п-й им­ пульсы. Сосчитывая количество импульсов на известном от­ резке ленты, определяем скорость счета без потерь статисти­ ческого материала при 100%-ном использовании времени экс­ перимента. Шаг квантования выбирали кратным коэффициен­ ту деления.

тельно медленным нарастанием износа механических узлов из­ ложенный способ требовал большого расхода носителя записи. Поэтому предложили протягивать носитель записи со скоро­ стью, изменяющейся в функции регистрируемого параметра — износа. Если при этом на носитель записи наносили в однокоординатной системе отметки времени, то интервал между двумя •смежными отметками времени будет в процессе износа объекта

вал между метками времени при скорости протяжки, соответ­ ствующей фону, тогда в процессе износа можно ожидать, что максимальное изменение расстояния между метками времени

103

т. е. отношение текущего значения разности L—/ к ее макси­ мальному значению дает нам критерий для оценки износа. Построим шкалу, длина которой равна ab = L .

Отложим от точки а отрезок, равный /, и получим точку, ко­ торую примем за «нуль» шкалы. Разделив остаток шкалы на 100 равных частей, получим отградуированную шкалу для де­ шифровки носителя записи по предложенному способу регист­ рации. Необходимо расположить в пределах шкалы две смеж­ ные отметки времени. В этом случае в момент, когда одна из ме­ ток совмещена с отметкой шкалы а, вторая метка укажет на шкале значение критерия k, выраженное в процентах. Дей­ ствительно, обозначив расстояние между метками в момент экс­ перимента через U, справедливо написать:

Используя изложенный принцип регистрации и дешифровки без относительно сложных электронных устройств, можно исключить влияние трона и получить относительный критерий к. Применяя тарировочную кривую, шкалу k можно отградуиро­ вать непосредственно в линейных величинах (мкм). Такая шкала предельно упростит процедуру получения итоговой информации при выполнении ускоренных испытаний продолжительностью, при которой можно пренебречь естественным распадом. При­ меняя шкалы с регулируемой длиной, представляется воз­ можным учитывать при дешифровке и поправку на распад по­ средством пропорционального уменьшения ее длины. Для реа­ лизации изложенного принципа динамического регистрирую­ щего устройства были проведены исследования по выявлению способов реализации основных элементов регистратора.

. Из предложенной Ф. Е. Темииковым классификации спосо­ бов регистрации для наших целей удобно выбрать способы с наиболее доступным носителем записи. Это электрохимиче­ ский и электроискровой способы. Электроискровой способ отли­ чается наилучшим разрешением по числу меток на единицу длины носителя, однако для наших целей это не определяющий показатель. Необходимость специальной двухслойной бумаги, наличие специального устройства для питания искрового пера можно считать существенными недостатками. Наиболее простой технологией записи обладает электрохимический способ. Носи­ тели записи для этого способа могут быть подготовлены в лю­ бой химической лаборатории на основе стандартной бумаги для

104

- Г Л А В А 5

ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗНОСА ДЕТАЛЕЙ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ

Одна из основных и наиболее важных работ по исследованию износа — изучение износостойкости деталей двигателей внут­ реннего сгорания.

Отсутствие до последнего времени достоверного метода ускоренных испытаний, который позволил бы в кратчайшие сроки с минимальными затратами времени и средств проводить исследование влияния на износ различных факторов, значитель­ но сдерживало создание долговечных и надежных двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Отработка на износостойкость Д В С требовала длительных (несколько тысяч часов) испытаний. В результате испытания закончены, а народное хозяйство тре­ бует более совершенных двигателей по сравнению с отрабо­ танными.

Рассматриваемый метод, который наиболее широко отрабо­ тан -применительно к двигателям внутреннего сгорания, позволя­

а то и тысячи часов.

§1. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РАЗНЫХ ФАКТОРОВ НА ИЗНОС ЦИЛИНДРОВ ДВИГАТЕЛЕЙ

Одна из первых работ по исследованию износа с исполь­ зованием метода поверхностной активации — исследование влияния на износ цилиндровой втулки двигателя 5ДКРН-74/160 различных присадок к маслам и температурных режимов [6]. Более поздние работы проводили на самых различных двигате­ лях (6ДР-30/50, NVD-48,36 и др.). Исследования показали, что рассматриваемый метод при достаточной высокой чувстви­ тельности позволяет за короткие отрезки времени (10—40 ч) получить большой статистический материал по влиянию на из­ нос различных условий и режимов работы двигателей.

1. Исследование износа гильзы установки для испытания масел

Задача исследования износа на установке для испытания масел (ИДМ) включала определение влияния на износ таких факторов, как режим приработки, смена масел, остановка и

i06

математическую обработку и анализ полученных данных. Ра­ бота под руководством автора и при участии канд. техн. наук Л . К. Поляковского и канд. техн. наук Н. Т. Вилисовой прово­ дилась во ВНИИНП.

Основные положения проведения испытаний. Основное ус­ ловие при подготовке к проведению испытаний — обеспечение правильной установки измерительной аппаратуры относительно активированного участка и организация систематических заме­ ров в процессе исследования износа.

Детектор излучения монтируют, учитывая соосность активи­ рованного участка и центральной оси детектора, и крепят на специальном кронштейне, чтобы исключить влияние на показа­ ния приборов температуры, вибрации, ударов и т. п.

Чтобы обеспечить сопоставление получаемых результатов измерения износа и существующих методов, на гильзу рядом с активированным пятном наносили лунки, замер по ним прово­ дили только по окончании испытаний и после разборки уста­ новки. До проведения настоящего исследования влияние раз­ личных факторов на износостойкость деталей цилиндро-поршне- вой группы контролировали по интегральным величинам износа, которые характеризовались изменением массы поршня с коль­ цами или изменением веса отдельных колец, а в некоторых случаях комплекта колец.

Так же как и в ранее принятой методике, влияние на износ различных факторов определяли по итогам 60-часовых испы­ таний и в соответствии с принятыми оценочными показа­ телями.

При исследовании износа на установке ИДМ продолжи­ тельностью в 231 ч было пять этапов, каждому из этапов соот­ ветствовал определенный режим работы двигателя:

to. ж = 130°; масло М3 .

Втабл. 14 дан анализ полученных результатов в процессе исследования износа на установке ИДМ.

Врезультате зарегистрированных 740 измерений по рассмат­ риваемым четырем режимам можно установить, что на износ

цилиндровой втулки установки ИДМ влияют такие факторы:

* Температура дана в "С,

107