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

в процессе работ. Малая продолжительность опыта обусловила применение в качестве регистрирующего устройства шлейфового осциллографа. Запись на осциллографе ведется в импульс­ ном режиме с помощью пересчетного прибора типа ПС-100, ко­ торый после переделки используют как делитель частоты с ко­ эффициентом деления Vioo, Viooo и Vioooo. Коэффициент деления выбирают таким, чтобы интервалы между пиками импульсов на ленте были удобны для обработки. Одновременно на ленте

осциллографа записываются метки времени и параметры рабо­ ты установки, чем достигается синхронная регистрация наблю­ даемого процесса.

тического сечения пластмассовой детали в процессе разгара. На

подробные данные о которых имеются в соответствующих ра­ ботах.

Нами не рассмотрен ряд вопросов, связанных с проведен­ ными исследованиями по влиянию температурных условий на

122

Т а б л и ц а 19

П р и м е ч а н и я : 1. Моменты текущего времени указаны для середины интервала. 2. Средняя скорость счета вычислена за интервалы времени, указанные в таблице.

Не рассмотрены также показавшие хороший результат ис­ следования износа деталей двигателей в процессе их эксплуата­ ции (теплоходы «Волма» и «Алтай»).

§ 3. ТОЧНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЯ ИЗНОСА И ЕЕ СВЯЗЬ С ОСНОВНЫМИ ПАРАМЕТРАМИ МЕТОДА

существующих методов математической обработки эксперимен­ тальных данных.

Известно, что никакое измерение нельзя выполнить абсолют­ но точно, так как результат содержит некоторую погрешность, которая обнаруживается при повторении измерения, и последую­ щий результат, как правило, отличается от предыдущего. От­ клонения полученных результатов позволяют судить и о пре­ делах их погрешности.

Под точностью определения износа понимают степень досто­ верности определяемых величин износа. Нельзя оценить точ­ ность метода с помощью многократных определений различных местных износов, так как невозможно создать идентичные ус­ ловия изнашивания (для различных точек трущихся поверх­ ностей) .

Поэтому путь решения поставленной задачи следует искать в анализе и оценке всех возможных погрешностей в зависимо­ сти от конкретных условий применения метода.

123

ние времени /ф, обозначим Л^,. Тогда скорость счета от одного источника, очевидно, равна

Среднеквадратическая погрешность, характеризующая точность измерений Л/с, определяется следующим образом:

выбирать так, чтобы статическая погрешность была меньше по­ грешностей, возникающих от неточного определения поправок.

125

нас среднеквадратическое отклонение скорости счета от источ-' пика будет равно:

В том случае, если мы измеряем скорость счета без учета фона, т. е. от одного источника, среднеквадратическая погреш­ ность измерения составит

а/ Л ^ = 0 ,18,

У20-60

т.е. наличие фона увеличивает погрешность в 1,2 раза. Полу­ чим окончательную скорость счета от источника:

N„ = 48,5 — 3,8 = 44,7. Тогда относительная погрешность будет равна:

источника, в целом величина относительной погрешности неве­ лика и составляет примерно 0,5%.

Погрешности при введении поправки на распад. Изменение скорости счета радиоактивных изотопов, образующихся при ак­ тивации, связано с их распадом, кривая которого описывается уравнением, приведенным в гл. 1.

Если в этом уравнении произвести деление на 'No, получим выражение для определения коэффициента распада:

iCp = - ^ - e r ' 4 ^ - e r = ' ^ -

Из данной зависимости видно, что коэффициент распада яв­ ляется функцией следующих величин:

Kp = f(rlt r2, N0, р, q).

В связи с этим для определения погрешности коэффициента распада возникает необходимость определить суммарную по­ грешность всех перечисленных параметров.

126

Выражение для относительной погрешности [16, 30] коэффи­ циента распада можно записать:

активированных образцов из материала направляющей конт­ ролировали начиная с момента активации и закончили на 1860-м часе (см. рис. 12). Величину скорости счета на кривой распада, соответствующую началу испытаний, приняли началь­ ной N0 по отношению к величинам скоростей счета последую­ щих часов.

Рассчитаем относительную погрешность для коэффициента распада. Исходными данными для расчета служат коэффици­

что соответствует б — 1 %.

127

Результаты расчета показывают, что влияние погрешности, связанной с введением поправки на распад, можно учесть с до­ статочно высокой точностью, а выведенные зависимости позво­ ляют проводить их без особых затрат времени в процессе ис­ следования.

Аналогичные расчеты использованы при проведении иссле­ дований на Станкостроительном заводе им. Орджоникидзе, Электростальском заводе тяжелого машиностроения, Все­ союзном научно-исследовательском институте подшипниковой промышленности и др., что позволило значительно упростить работы, связанные с внесением соответствующих поправок, и повысить точность конечного результата исследования:

ния на точность измерения износа на работающих машинах и механизмах. Исходя из сказанного, проведем исследование с по­ мощью корреляционного анализа точности построения кривых эталонирования и влияния полученных результатов на повыше­

уравнения и оценка точности полученного результата.

На практике мы можем найти только приближенные уравне­ ния, оценивая тем или иным способом величину и вероятность этой приближенности. Рассмотрим способ оценки уравнений для описания кривых эталонирования.

Поскольку для описания кривых эталонирования взяты трансцендентные уравнения, полученные на основе физических закономерностей, для упрощения расчетов проведем оценку точ­ ности всего уравнения, а не его отдельных коэффициентов.

128

верхняя:

—-100% = 100+ 118,58 [ехр[—0,0066(6 —Ь0 )1—1].

вательно, найденная нами связь близка к строго функциональ­ ной.

Для определения дисперсии в каждой точке достаточно ис­ пользовать соотношение для ау/х.

Чтобы подсчитать погрешность, которая соответствует окон­ чательной величине износа, необходимо подсчитать суммарную погрешность всех величин, от которых зависит износ.

Можно записать:

Ь = У бап + бэт + бкр + бет .

Таким образом, при измерении величии износа, лежащих в пределах 5—20 мкм, относительная погрешность 6=2,5% и яв­ ляется вполне допустимой. В случае малых величин износа (по­ рядка 0,5—5 мкм) 6 будет находиться в пределах 10—15%, что соответствует точности 0,075—0,75 мкм.

Проведенное исследование позволяет сделать вывод о высо­ кой точности при проведении исследований методом поверхност­ ной активации и целесообразности использования выведенных зависимостей в самых различных направлениях исследований износа.

§4. ТИПОВЫЕ СХЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ ИЗНОСА

1.Основные схемы, используемые при измерениях износа

Непрерывный и периодический контроль износостойкости раз­ личных деталей машин и механизмов можно осуществлять при выполнении ряда требований, специфичных для конкретной дета­ ли и типа машин. Однако некоторые требования остаются по­ стоянными, и их выполнение обязательно при любом случае ис­ пользования метода, например, при использовании метода по­ верхностной активации для исследования и контроля износостой­ кости цилиндровых втулок двигателей внутреннего сгорания (рис.33).

130