Способ оценки шероховатости контактных поверхностей Советский патент 1982 года по МПК G01B7/34 G01N3/56 

(54) СПОСОБ ОЦЕНКИ ШЕРОХОВАТОСТИ КОНТАКТНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано, в частности, для Определения шероховатости контактных поверхностей металлических тел пар трения.

Среди известных спосЬбов определения шероховатости преобладают щупов1ые методы контроля, основанные на использовании индуктивных, пьезоэлектрических или фотоэлектрических датчиков.

Известен способ оптического измерения шероховатости поверхностей. основанный на посылке на эту повепхаость по крайней мере двух дискрет ных световых лучей от двух источников света через собирающую оптическую систему. ОДИН из этих лучей фокусируется перед поверхностью, а другой - позади нее. Отражение регистрируйт фотоэлектрическим устройством, которое вырабатывает два электрических сигнала, характеризующих интенсивность отражений. Интенсивсивность максимальна, если лучи сфокусированы на поверхность, и убывает с увеличением дефокусировки. Профиль шероховатостей определяют по разности .электрических сигналов. Для получения непрерывного профиля шероховатостей световые лучи смещгиот вдоль поверхности l.

Однако у этого способа точность в сильной степени зависит от загрязнения поверхности и окружающей среды.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату

10 к предлагаемому является способ оценки шероховатости контактных по, верхностей металлических тел пар трения, заключающийся в том, что преобразуют неровности шероховатости этих

15 поверхностей в электрический потенциал, модулированный по амплитуде, далее его усиливают, детектируют, выделяют сигнал, соответствующий огибающей г1мплитудно-модулированного

20 сигнала и им ограничивгиот сигнал, амплитуды одной -из полярностей которого приведены к нулевому уровню, т.е. подвергают сложной обработке измеренный электрический потенциал,

25 несущий информацию о степени шероховатости контролируемой поверхности ISJ. - Недостатками этого способа являются необходимость в использова30 НИИ относительно сложного электрического оборудования, а также необ ходимость разборки пар трения при определении шероховатости соответствующих контактных поверхностей, вследствие чего шероховатость опре деляется без учета степени участия в непосредственном контакте каждог конкретного участка поверхности пар трения, что сншкает точность измерений. Цель изобретения - упрощение сп соба и повышение точности оценки шероховатости контактных поверхностей металлических тел пар трени путем определения шероховатости непосредственно в зоне контакта этих поверхностен. Поставленная цель достигается т что наносят в расплавленном состоя нии электропроводящий полимерный слой на контролируемую поверхность после его.затвердевания нагружают пару трения- с заданным усилием и-; определяют падение электрического напряжения в режиме нормально-тлею щего разряда на полимерном слое в зоне контакта, причем пару тре,ния в движение с заданной скоростью в де минерального масла и определяют падение электрического напряжения в режиме нормально тлеющего разряда на суммарном гидродинамическом смазочном и полимерном слоях, удаляют полимерный слой и определяют падение электрического напряжения, в режиме нормально тлеющего разряд на глинимальном гидродинамическом смазочном слое при движении пары трения с Зощанной скоростью в той же среде минерального масла, а о шероховатости судят по разности из меренных падений электрического напряжения. Способ оценки шероховатости контактных поверхностей.пары трения заключается в следующем. На контролируемые поверхности металлических тел пары трения нано сят в расплавленном состоянии элек ропроводящий слой полимера, после затвердевания которого нагружают в статическом состоянии пару трения заданной нагрузкой, подключают к ней источник электрического тока и определяют падение Л) цс электрического напряжения в режиме нормал но тлеющего разряда на полимерном слое в зоне контакта. Далее приводят пару трения в движение с задан ной скоростью в среде минерального масла и определяют падение электри ческого напряжения Ujj в режиме но мально тлеющего разряда на суммар.ном гидродинамическом смазочном и полимерном слоях Затем полимерный слой удаляют, нагружают пару трения заданной нагрузкой и приводят ее в движение с заданной скоростью, определённой предварительно из УСЛОВИЯ исключения непо средственного металлического контакта шероховатостей, в той же среде минерального масла. В этом режиме между мета ллическими телами пары трения образуется минимальный сплошной гидродинамический смазочный слой, на котором определяют падение , электрического напряжения в режиме нормально тлеющего разряда ГАДЛ«Н ГА- КТ, С2) . падение электрического напря5хеййя на гидродинамическом смазочном слое, который заполнил все неровности, обусловленные шероховатостью контролируемых поверхностей после удаления твердого полимерного слоя., Решая совместно уравнения (1) ) относительно Од- получают, что ,H-V шероховатость может быть оценена повеличине URX определяемой разнос-г тью измеренных падений электрического напряжения, т.е. по уравнению СЗ ). На практике величина .У может быть определена не только после удаления полимерного слоя/ но и до его нанесения. Предлагаемый способ позволяет оценить среднюю шероховатость контактных поверхностей непосредственно в их рабочем положении, что повышает точность измерения, и не требует сложного электронного оборудования для его реализации. Формула изобретения Способ оценки шероховатости контактных поверхностей металлических тел пар трения, заключающийся в том, что преобразуют неровности шероховатости этих поверхностей в электрический потенциал, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и повышения точности оценки шероховатости, наносят в расплавленном состоянии электропроводящий полимерный слой на контролируемую поверхность, - после его затвердевания нагружают пару трени с заданным усилием и определяют пгщение электрического напряжения в режиме ноЕялально тлеющего разряда на поимерном слое в зоне контакта, привоят пару трения в движение с заданной скоростью в среде минерального масла и определяют падение электрического Напряжения в режиме нормально тлеющего разряда на суммарном гидродинамическом смазочном и полимерном слоях, удаляют пЬлимерный сло и определяют падение электрического напряжения в режиме нормально тлеющего разряда на минимальном гидродинамическом смазочном слое при движении пары трения с заданной скоростью S той же среде минерального масла, а о шероховатости судят по разности измеренных падений электрического напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

(прототип.