Способ определения эпюры износа поверхностей трения Советский патент 1987 года по МПК G01N3/56 

со

О)

-vi

со Изобретение относится к ядернофизическим способам определения износа поверхностей трения. Наиболее близким к изобретению по технической сути и достигаемому эффекту является способ определения эпюры износа поверхностей трения, заключающийся в том, что активируют поверхность трения, истирают ее и измеряют интенсивность излучения, по которой судят об износе поверхности. Недостатком известного технического решения является йедостаточная достоверность результатов определения износа различных участков поверхности поршневого кольца, что обусловлено невозможностью установления положения изнашиваемого з астка поверх ности трения.. Целью изобретения является повьште нйе достоверности результатов опреде ления износа различных участков внеш ней поверхности.поршневого кольца. Указанная цель достигается тем, что в способе.определения эпюры изно са поверхностей трения, заключающемся в том, что активируют поверхность трения, истирают ее и измеряют интен сивность излучения, по которой, судят об износе поверхности, наносят на внутреннюю поверхность кольца радиоактивную метку с энергией излучения, меньшей, чем от поверхности трения, измеряют интенсивность излучения мет ки, устанавливают зависимость интенсивностей излучения поверхности трения и метки от ее координаты и определяют положение изнашиваемого участ ка поверхности трения. На фиг.1 представлено устройство для осуществления способа определения элюры износа поверхности трения поршневого кольца двигателя; на фиг.2 - интенсивность излучения по глубине изнашиваемой поверхности кольца; на фиг.З - зависимость интен сивного излучения радиоактивной метки на внутренней поверхности кольца от координаты этой метки; на фиг.4 схема отсчета координаты метки относительно замка кольца; на фиг.З эпюра износа поверхности трения порш невого кольца. Устройство (фиг.1) Для осуществле ния способа ,содержит 1 цилиндров , поршень 2, исследуемое поршневое к.ольцо 3, детектор 4 с коллимато ром (на фиг. не обозначен), детектор 32 5, электронную аппаратуру, например, анализаторы (на фиг. не показаны). Способ реализуется следующим образом. Активируют поверхность трения, например, облучением заряженными частицами. Истирают эту поверхность и измеряют интенсивность излучения с помощью детекторов 4 и 5 гамма-излучения, например, сцинтиблоков и электронной аппаратуры, в частности, ана-лизаторов. По результатам измерения судят об износе поверхности. При этом используют полученную с помощью стопки фольг зависимости интенсивности излучения по глубине (фиг.2). На внутреннюю поверхность кольца 3 (нерабочую или практически неизнашиваемую) наносят радиоактивную метку с энергией излучения, меньшей чем от поверхности трения. Измеряют интенсивность излучения метки, устанавливают зависимость интенсивностей излучения поверхности трения и метки от ее координаты и определяют положение изнашиваемого участка поверхности трения кольца 3. При этом для измерения интенсивности I используют два детектора 4 и 5, установленных в плоскости кольца 3 (фиг.1). перпендикулярно друг другу, а в качестве зависимости интенсивности от координаты метки используют отношение интенсивностей счета этими детекторами (фиг.З). Пример реализации способа. Определяли эпюру износа поверхности поршневого кольца на крайнем цилиндре двигателя Д - 240 (фиг.1). Поверхность трения.кольца 3 облучали пучком с; -частиц на циклотроне V 150. Энергия частиц после торможения 28 МэВ, угол падения пучка на поверхность ЗО, в процессе активации кольцо. 3 вращали. Ток пучка 3 мкА, длительность активации 4 ч. Активность радионуклидов Со .составила ЗмкКи. Для получения интенсивности излучения по глубине методом стопки фольг облучали в том же режиме стопку девяти микронных железных фольг и измеряли активность Со стопки при последовательном снятии фольг. В том же ускорителе протонами с энергией 25 МэВ нанесли радиоактивную метку диаметром 3 мм на внутренней поверхности кольца 3, активность образовавшегося Со составила 3 мкКи. Метка располагалась на угле в 90 замка кольца 3, Два сцинтилляционных детектора 4 и 5 типа ВДЭГ-2-23 установлены в соответствии с фиг.1 на уровне середины хода поршня 2. Один из них с свинцовым коллиматором с поворотным экраном. Детекторы 4 и 5 подключают к анализаторам. Измерение интенсивности метки осуществлялось обем.1и де текторами при фиксированном положении кольца 3 в канавке поршня 2 при угле (У, изменяющемся от О до 360° (фиг.4). На фиг.З представлена зависимость I в функции . После работы двигателя в условиях интенсивного изнашивания колец 3 и 10 W X,wvAf Фаг.2 о 90 180 270 гЗ 34 при прокрутке его электротормозом измеряют детектором 4 интенсивность излучения (фиг.5) поверхно.сти трения кольца 3, а интенсивность излучения метки на внутренней поверхности кольца 3 - детектором 4 и 5. Зависимость интенсивности I в функции d (фиг.З) устанавливает положение контролируемого участка-поверхности трения кольца 3, а по ней определяют эпюру износа (фиг.З) поверхности трения кольца 3. Положительный эффект обусловлен повьпцением достоверности результатов определения износа различных участков внешней поверхности трения поршневого кольца. 360 с1,граЭ

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭПЮРЫ ИЗНОСА ПОВЕРХНОСТЕЙ ТРЕЙИЯ, заключающийся в том, что активируют поверхность трения, истирают ее и измеряют интенсивность излучения, по которой судят об износе поверхности, о т личаю-щийся тем, что, с целью повышения достоверности результатов определения износа различных участков внешней поверхности поршневого кольца, наносят на внутреннюю поверхность кольца радиоактивную метку с энергией излучения меньшей, чем от поверхности трения, измеряют интенсивность излучения метки, устанавливают зависимость интенсивностей излучения поверхности трения и метки от ее координаты и определяют положение изнашиваемого участка поверхности трения кольца.

О 60 120 ieO 300 0(,tpad Фиг.5