Способ контроля динамики износа деталей Советский патент 1985 года по МПК G01N23/22 

о о ел Изобретение относится к неразрушающим методам контроля и может быть использовано для контроля разрушения поверхности изделий, например, в результате износа или коррозии. Известен способ контроля износа деталей машин и механизмоь, заключаю щийся в поверхностной активации изде лий ускоренными заряженными частицам измерении радиоактивности метки и по лучении абсолютных величин снятого слоя по предварительно полученной градуировочной кривой, характеризующей распределение радионуклида по глубине материала l Недостатком известного способа яв ляется низкая точность определения малых величин износа, что связано с трудностью получения малых глубин ак тивации и с большей погрешностью гра дуировочной кривой. Известен способ контроля износа деталей, при реализации которого уменьшение глубины поверхностного ра диоактивного слоя при известном профиле распределения радионуклида осуществляют уменьшением энергии бомбар дирукицих ионов 2J . К недостаткам этого способа относятся малый выход радионуклидов при малой знергии облучения и, как следствие, длительное время активации. Ближайшим техническим решением к предложенному является способ контро ля динамики износа деталей, заключаю щийся в активации на глубину 6 контролируемого участка детали ускоренными заряженными частицами под малым углом 0 к поверхности и сопоставлеНИИ уменьшения радиоактивности контролируемого участка а, с величиной снятого слоя X по предварительно полученной градуировочной кривойY i,(a,)Sin9, характеризующей распреде ленив радиоактивности по глубине материала изделия Сз j. I Основным недостатком этого способа является быстрое увеличение погрешности определения величины снято го слоя при уменьшении угла 9, обусловленной неточностью установки это го угла в устройствах с широкими апертурами и резиновьми вакуумными ушютнениями. Эта погрешность может составить 2-3. Целью изобретения является повьше ние точности контроля. Поставленная цель достигается благодаря тому, что при контроле динамики износа деталей способом, заключающимся в актива11ии контролируемого участка детали на глубину 0 ускоренными заряженными частицами под малым углом в к поверхности и сопоставлении уменьшения радиоактивности контролируемого участка а, с толщиной изношенного слоя х по предварительно полученной градуировочной кривой ,(Q,)Sin9,, в контролируемом участке путем повторной активации создают второй радионуклид, распределенный по глубине, большей &, с известным профилем распределениях 1(0) и с пределом определения Х ,, С, в процессе испытаний или эксплуатации измеряют относительную убыль радиоактивности обоих нуклидов а, и О и определяют толщины изношенных слоев по формуле i.Cq.l 1,(аЛ, f-i(o,J где а , а - активность нуклидов при Точно известной толщине. На фиг. 1 приведены кривые распределения радионуклидов по глуби- , не материала: 1-(a,), 2 -{(ag), 3 - , (q,)sin9j на фиг. 2 - схема активированного участка изделияi,(а,) и ij(г) известные профили распределения радионуклидов при облучении изделия по нормали -к поверхности (при О 90°-). Минимальная величина снятого слоя X д(,ц , определяемая вероятностью -не ниже заданной, например 0,67. Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что неизвестный (или неточно известный) угол облучения в , создающего активацию на малой глубине в , определяют путем сравнения относительной активности двух радионуклидов при некоторой надежно определяемой величине снятого слоя х| .В самом деле, одну и ту же величину Xj можно определить по обеим радионуклидам с распределениями , (а,)81пби 2 (ог) соответственно. Тогда i, (а ) ,(а) , откуда (ai/ ij., где оба профиля {,(а,) и ij ( о) известны с достаточно высокой точностью, а предел определе3 108 ния снятого слоя по второму раднонукЛИДУ Хгмин . Пример реализации способа. Способ был применен для изучения начального этапа изнашивания, т.е. приработки хромированного поршневого кольца автомобильного двигателя Камаз. Для этого активировали на циклотроне стопку колец по всему периметру (т. л. в процессе ее вращения под пучком) в двух режимах: пучком протонов с энергией 7,1 МэВ при угле падения 9 6 и пучком об - частид с энергией 28 МэВ при угле падения 30. В первом случае в поверхности образосовался радионуклид с профилем X f,(q,)sine(57,8a,+23,8 at), во втором - Мп с профилем {(а)sin 30 (18,,2 а|). Соответствующие кривые получены методом эталонирования, т.е. истирания идентично облучен ных хромированных образцов. Глубины йктивации составляют 8 мкм по Мп и 46,7 мкм по Мп. Предел определе3 4 ния снятого слоя no-ki X 2«.t 0,5 мкм. Измерения интенсивности счета вЫПОЛняли по специальной программе дистанционно установленным сцинтилляционным детектором, связанньм со спектрометром типа NP-424. Измерения проводили в двух окнах дискриминатора с матричной обработкой суммарного счета от обоих радионуклидов в одном из окон. Через 50 ч испытаний величина Q составила 0,51, а величина q 0,15, что по соответствующим кривым дает х 31 мкм их| 2,8 мкм, откуда 0,09, т.е.в 5,2 Зная sin в. можно восстановить всю кинети- ку процесса приработки. Таким образом, предлагаемый способ расширяет возможности исследования и контроля процессов разрушения поверхности изделий, что позволяет более точно оценивать эффективность мероприятий, направленных на повышение надежности и долговечности машин, механизмов и аппаратов.

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ДИНАМИКИ ИЗНОСА ДЕТАЛЕЙ,заключающийся в активации контролируемого участка детали на глубину облучением ускоренными заряженными частицами под малым углом S к поверхности и сопоставлении уменьшения радиоактивности контролируемого участка dj с толщиной изношенного слоя X по предварительно полученной градуировочной кривой X ii(a,)sin9, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, в контролируемом участке путем повторной активации создают второй радионуклид, распределенньй по глубине, большей и, с известным профилем распределения х 12(Ог) и пределом определенияХг, В , в процессе испытаний или эксплуатации измеряют относительную убыль радиоактивности обоих нуклидов а, и QZ и определяют толщины изношенных слоев по формуле гС«1) , , . где а и а активности нуклидов при известной толщине.