Файл: Постников В.И. Исследование и контроль износа машин методом поверхностной активации.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.06.2024
Просмотров: 98
Скачиваний: 0
bo |
|
|
|
|
|
Точки b0, bu b2 |
назовем |
контрольными, |
а интервалы |
b0, b{ и |
|
b\, bi могут быть разбиты на какое |
угодно большое |
число |
|||
равноотстоящих точек п. |
|
|
|
|
|
Рассмотрим |
конкретные результаты |
исследований, |
связан |
||
ных с эталонированием |
на образцах, |
и сопоставим полученные |
|||
кривые, описанные различными методами, с кривыми, получен ными по уравнению для у (Ь).
2. Вывод типового уравнения износа
Исследования, проведенные на образцах из различных мате риалов, показали, что при эталонировании может быть получено большое количество точек, располагающихся с незначительным их разбросом.
Обработка |
полученных результатов |
эталонирования |
мето |
||||
дом |
наименьших |
квадратов |
(полином |
второй |
степени) |
позво |
|
лила |
получить погрешность |
в пределах 2%. Такая погрешность, |
|||||
если |
исходить |
из |
условий, |
что эталонирование |
проведено на |
||
различных металлах, безусловно, невелика, |
но если |
учесть, что |
в исследовании получено большое число замеров, |
то эта по |
|
грешность значительно больше, чем допустимо. |
|
|
Рассмотрим результаты обработки полученных замеров при |
||
эталонировании на различных материалах |
[см. уравнение для |
|
У{Ь)1
Для получения основных параметров уравнения используем
экспериментальные данные |
(табл. 11): 60 = 0; 61 = 100,0; 6 2 = 190; |
||||
у (bo) = 100; |
=42,5; у(Ь2) |
=14,1. |
примет следующий вид: |
||
В результате |
система уравнений |
||||
|
42,5 + |
6856,7-а0 = |
100 + |
100сь- |
|
|
14,1 + |
9273,0 • а„ = |
100 + |
190^. |
|
Решая ее, получаем:
а„ = 0,0062188-сх = —0,148593, на - основании этого вычислим
г=—0,0062188 и у' (Ь0)=—0,148593 — 0,62188 = —0,7704773. Окончательно уравнение кривой эталонирования примет вид:
у (Ь) = 100 + 123,894 [ехр [—0,00622 (Ь — 60)] — 1].
Кривая эталонирования получена по выведенному уравне нию и представляет собой кривые эталонирования для пяти различных металлов, в числе которых легированные сталь и чугун.
80
Т а б л и ц а 11 Относительная скорость счета в зависимости от величины снятого слоя
Относнтельн ая скорость |
счета |
N •100, |
% |
||
|
|
|
Щ |
|
|
Величина снятого |
|
теоретическая |
|||
|
|
|
|
|
|
слоя, мкм |
|
|
|
|
|
экспериментальная |
по методу |
наимень |
по |
выведенному |
|
|
ших квадратов |
|
|
уравнению |
|
0 |
100 |
100 |
100 |
10 |
92,49 |
92,1456 |
92,551 |
20 |
86,36 |
85,9664 |
85,551 |
30 |
78,84 |
74,2464 |
78,869 |
50 |
66,76 |
63,3726 |
66,976 |
70 |
56,48 |
58,2664 |
56,298 |
80 |
51,49 |
53,3600 |
51,401 |
90 |
46,84 |
48,6704 |
46,875 |
100 |
42,50 |
44,1936 |
42,621 |
120 |
34,08 |
35,8784 |
34,864 |
130 |
30,74 • |
32,0400 |
31,332 |
150 |
24,80 |
26,0016 |
24,842 |
170 |
19,li |
18,8144 |
19,59 |
190 |
14,1 |
13,4784 |
14,099 |
220 |
7,75 |
7,0706 |
7,652 |
240 |
4,06 |
3,8624 |
3,945 |
260 |
2,02 |
1,5056 |
1,302 |
280 |
0 |
0 |
0 |
Относительная |
погрешность |
для кривой |
эталонирования |
составляет 0,3%, в то время как при описании указанной кривой методом наименьших квадратов получается погрешность в пре делах 2%.
Аналогичную работу провели для ряда промышленных пред приятий, на которых исследовали износ различных деталей двигателей, станков и др.
Данные по эталонированию на образцах из легированного чугуна, изготовленных из материала цилиндровой втулки дви гателя 5ДКРН (БМЗ), показывают некоторое несовпадение кривых, что объясняется различными условиями эталонирова ния, связанными с работами, проводившимися как в различных лабораториях, так и на различной аппаратуре. Активацию про водили дейтронами (£<*= 13,4 Мэв) в вакууме.
Аналогичные кривые эталонирования получены для легиро
ванной стали ШХ-15, |
активированной протонами |
с энергией |
11,7; 8,9 и 6,85 Мэв |
в вакууме. Указанная работа |
связана с |
изучением условий проведения исследования износа подшипни
ков малых размеров с высокими оборотами. |
|
Для получения типовых эталонных кривых, |
которые могли |
бы обеспечить проведение работ в различных |
условиях, для |
6 Зак. 289 |
81 |
различных материалов и при активации различными частицами, приведено их описание в соответствии с полученными данными (см. табл. 11).
Полученные эталонные кривые позволяют определить ли нейный износ непосредственно на исследуемых деталях. Зави
симость |
падения |
относительной скорости |
счета от |
величины |
|||
снятого |
слоя — |
-100=/ (Ь) в общем |
виде |
можно |
записать |
||
|
|
N •100 = c + |
k[erib-b°) |
- 1 ] , |
|
|
|
где с, k, |
г — постоянные величины, метод |
определения |
которых |
||||
изложен |
выше. |
|
|
|
|
|
|
Величину линейного износа определяют, сопоставляя зави |
|||||||
симости |
|
|
|
|
|
|
|
|
- j L . 1 0 0 = /(b) |
и |
1OO = |
L(0, |
|
||
где L (t) —величина, характеризующая относительную скорость счета, измеряемую на детали в процессе работы машины, %.
Функцию L (t) определяют с учетом погрешностей, связан ных с фоном (Л'ф) и распадом радиоактивных изотопов.
Сравнивая уравнения, можемч записать
- L(t) = c + |
k[exp[r(b-b0)}-\}. |
Решая последнее уравнение относительно искомой величины Ь, получаем формулу для определения величины линейного износа исследуемой детали:
|
In |
1 + - 1 ( 0 - с |
1 |
b = |
b0 |
|
|
Настоящая формула нашла практическое применение в ра |
|||
ботах, проводимых при |
исследовании износа на деталях машин |
||
и механизмов, и использована |
такими |
организациями, как |
|
Минский экспериментальный научно-исследовательский инсти
тут машиностроения, Московский станкостроительный |
завод |
им. С. Орджоникидзе, МВТУ им. Н. Э. Баумана, и рядом |
других. |
Г Л A B A 4
НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ АППАРАТУРНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ МЕТОДА
Принципиально новое в вопросах регистрации износа дета лей машин методом поверхностной активации—то, что в такого рода работах очень значительно разнятся условия регистрации у-излучения, используются минимальные активности, появля ются особые условия нанесения пятна и некоторые другие фак
торы. |
|
Внедрение метода требует организации регистрации |
износа |
на неподвижных и двигающихся в разных условиях |
деталях, |
при этом предполагают самые различные преграды |
на пути |
излучения: разная толщина, форма и даже материал. Возможна вибрация и другие помехи.
Однако прежде всего при внедрении метода следует стре миться к использованию серийно выпускаемой аппаратуры, что позволяет значительно снизить затраты.
Накопленный опыт по внедрению метода позволяет провести некоторое обобщение и дать ряд рекомендаций по его аппара
турному |
обеспечению. |
|
|
|
§ 1. ДЕТЕКТИРОВАНИЕ у-ИЗЛУЧЕНИЯ В ИССЛЕДОВАНИЯХ |
ИЗНОСА |
|||
ДЕТАЛЕЙ |
МАШИН |
|
|
|
, В настоящее время |
известно значительное |
количество спо |
||
собов детектирования у-излучения, которые |
наиболее |
полно |
||
рассмотрены в работах |
[17—19]. Если рассматривать |
их при |
||
менительно к решению поставленной задачи, то удобно выде лить следующие основные группы: 1) детекторы, основанные на измерении электрического заряда; 2) калориметрические детек торы; 3) химические детекторы; 4) ионизационные детекторы;
5)люминесцентные детекторы; 6) счетчики Черенкова.
Если при использовании детекторов первой группы изме
ряется электрический ток, который создается в вакууме при наличии источника ионизирующего излучения, что позволяет определить абсолютную активность источника и плотность потока с точностью до нескольких процентов, то при калори метрическом детекторе энергия ионизирующего излучения преобразуется в тепловую, определяемую с помощью калори-
6* 83