Иммерсионной жидкостью

Поскольку гидроабразивное изнашивание определяется влиянием большого числа разнообразных факторов и в настоящее время отсутствует теория разрушения для этого сложного процесса, то корректная оценка износа реальных материалов и ресурсные испытания должны проводиться в условиях, максимально имитирующих эксплуатационные. М. М. Тененбаумом и Э. Л. Ароновым разработаны две разновидности машины ПВ-12, удовлетворяющие данным требованиям [186]. Машина для изнашивания образцов в постоянном объеме суспензии (рис. 6.15, а) предназначена для проведения испытаний в химически активных жидкостях. Из бака 2 суспензия при

В монографии рассмотрены методики и установки для испытаний материалов, применяемых в новой технике в условиях, имитирующих эксплуатационные. Описаны новые методические решения и соответствующие им оригинальные установки и устройства для исследования тугоплавких и композиционных материалов в широких интервалах температур (от 20 до 3000° С) и скоростей деформирования.

средств автоматизации процессов испытаний, включая обеспечение получения экспериментальной информации при воспроизведении условий нагружения реальных конструкций, имитирующих эксплуатационные или моделирующих их в той или иной степени. В этой связи испытательные установки оснащаются средствами автоматического сбора, обработки и хранения информации, а также управления экспериментом по заданным или поступающим в процессе испытаний параметрам с использованием управляющих мини-ЭВМ [19]. При этом, как правило, данная задача решается в двух направлениях. Первое из них представляет собой частное направление в проблеме автоматизации экспериментов и заключается в применении вычислительных средств для регистрации процесса развития разрушения по основным характеризующим его параметрам. Примером разработок в этой области является испытательная установка [20] с автоматизацией цикла измерений и обработки результатов исследования распространения трещин методом разности электрических потенциалов. Она состоит из четырех основных функциональных частей, включая измерительную систему с гидропульсатором, канал связи с аппаратурой сопряжения в стандарте КАМАК, систему сбора данных и управления измерительными приборами на базе аппаратуры КАМАК и собственно вычислительную систему в виде ЭВМ СМ-4. Программное обеспечение данного автоматизированного комплекса выполнено на базе операционной системы РАФОС и специально разработанных драйверов, скомпанованных из подпрограмм управления блоками КАМАК. Разработанные в этом случае подпрограммы обеспечивают ввод информации об условиях и режиме проведения эксперимента, анализ поступающих измеренных при испытании данных, адаптацию условий дискретизации измерений к конкретному испытанию, перевод сигнала, поступающего аналогово с образца, в длину трещины, выдачу визуальной информации о ходе эксперимента, вычисление параметров распространения трещины, построение соответствующих диаграмм в графической форме и др. Также на основе использования модулей КАМАК и операционной системы РАФОС создана система съема информации при испытаниях на малоцикловую усталость [21], которая при соответствующей замене регистрируемых параметров и корректировке математического обеспечения может быть использована и для автоматизации экспериментов по изучению распространения усталостных трещин. Эта система, как и описанная выше, функционирует посредством программного обращения к задействованным в ней модулям в режиме прерываний по ходу работы подпрограммы измерительного канала и предварительного анализа поступающих данных.

Физико-механические испытания подразделяются на лабораторные и натурные. Натурные испытания проводятся при отработке конкретных конструкций уплотнений в агрегатах или на стендах, имитирующих эксплуатационные условия. Лабораторные испытания подразделяются на исследовательские и служебные. Последние являются средством производственного контроля качества резин и резиновых изделий.

Исследование коррозионного поведения сварных соединений в условиях, имитирующих эксплуатационные, проводили с помощью общепринятого электрохимического метода поляризации. Метод основан на определении скорости коррозии в единицах плотности тока, получаемых при снятии анодных и катодных поляризационных потенциостатических кривых с последующей тафелев-ской экстраполяцией. Исследования при комнатной температуре проводили в специально разработанной трехэлектродной электрохимической ячейке прижимного типа, имитирующей узкий зазор с затрудненным доступом кислорода воздуха. В качестве исследуемого электрода использовали швы и основной металл, в качестве вспомогательного электрода - платиновую пластину или платиновый электрод ЭТПЛ-1МЗ. Потенциал измерялся относительно хлорсереб-ряного электрода сравнения ЭВЛ-1МЗ через капилляр Луггина, заполненного агар-агаром с 1Н раствором КС1. В качестве модельной среды использовали 3 % раствор NaCl. Результаты этих исследований приведены в таблице 2. Таблица 2 - Скорость коррозии сварных соединений в 3% NaCl, мм/год

Исследование коррозионного поведения металла гибкой части сильфонных компенсаторов в условиях, имитирующих эксплуатационные, проводили с помощью общепринятого электрохимического метода поляризации [1, 10, 33, 36, 79, 80, 82]. Метод основан на определении скорости коррозии в единицах плотности тока, получаемых при снятии анодных и катодных поляризационных по-тенциостатических кривых. Исследования в температурном интервале 40...45 °С проводили в специально разработанной трехэлектродной электрохимической ячейке, имитирующая узкий зазор с затрудненным доступом кислорода воздуха, с целью создания условий, близким к условиям работы гофрированной части компенсатора с двух и более слойной оплеткой. Нагрев исследуемых образцов осуществляли в масляной бане, снабженной терморегулирующим устройством. Ячейка прижимного типа позволяет проводить электрохимические исследования в любой точки поверхности металлического образца площадью 0,5см2. В качестве исследуемого электрода использовали сталь 12Х18Н10, в ка-

В этой связи, исходя из приведенного выше анализа возможных видов кор-розионно-механического разрушения гибкой части сильфонных компенсаторов тепловых перемещений из сталей типа 18-10 (18-9) в условиях подземной прокладки с учетом преждевременного отказа, были проведены исследования коррозионной стойкости и коррозионно-усталостной долговечности стали 12Х18Н10 в состоянии поставки и после "провоцирующей" термообработки, в том числе при одновременной поляризации анодным током в условиях имитирующих эксплуатационные с целью выявления безопасности с точки зрения общей коррозии полей потенциалов блуждающих токов и обоснования ресурса гибкой части компенсатора в таких условиях.

Окисление металлов протекает по различным кинетическим законам, зависящим от условий реализации процесса и свойств образующихся оксидов. Температурные зависимости скорости окисления металлов определяют экспериментально в условиях, имитирующих эксплуатационные. По ним оценивают жаростойкость и максимальную рабочую температуру, что определяет возможность использования металла при заданных температуре и длительности .эксплуатации.

При реализации электрорезистивных методов состояние ОК оценивается при его работе в эксплуатационных (или имитирующих эксплуатационные) режимах и условиях. При этом специальные первичные преобразователи не применяются -сигнал измерительной информации снимается непосредственно с трущихся деталей или деталей, гальванически связанных с ними, а определение необходимых характеристик ОК осуществляется с помощью соответствующих алгоритмов обработки информации. В этой связи электро-резистивные методы НК по сравнению с ранее рассмотренными методами электрического сопротивления являются наиболее сложными как в теоретическом плане, так и в плане практической реализации.

При реализации электрорезистивных методов состояние объекта оценивается при его работе в эксплуатационных (или имитирующих эксплуатационные) режимах и условиях. При этом специальные первичные преобразователи не применяются - сигнал измерительной информации снимается непосредственно с трущихся деталей или деталей, гальванически связанных с ними, а определение необходимых характеристик объекта осуществляется с помощью соответствующих алгоритмов обработки информации.

Осуществление описанных этапов может оказаться непростым делом, поскольку в ряде случаев поправочные коэффициенты могут зависеть друг от друга. Например, взаимозависимыми могут быть температурные эффекты и влияние остаточных напряжений. В результате такой взаимозависимости могут возникать новые неизвестные эффекты. Вследствие этого всегда целесообразно проводить натурные испытания прототипа конструкции в условиях, имитирующих эксплуатационные.

Окисление металлов протекает по различным кинетическим законам, зависящим от условий реализации процесса и свойств образующихся оксидов. Температурные зависимости скорости окисления металлов определяют экспериментально в условиях, имитирующих эксплуатационные. По ним оценивают жаростойкость и максимальную рабочую температуру, что определяет возможность использования металла при заданных температуре и длительности эксплуатации.

При контроле по совмещенной схеме контактным способом после зондирующего импульса наблюдают отражения ультразвуковых импульсов (иногда многократные) в пьезоэлементе, протекторе, демпфере, призме. Это помехи преобразователя (см. рис. 2.3) . По мере удаления во времени от зондирующего импульса эти помехи уменьшаются и исчезают. При контроле преобразователем с акустической задержкой (иммерсионной жидкостью, призмой) помехи, непосредственно следующие после зондирующего импульса, не мешают контролю, так как в это время ультразвуковой импульс распространяется не в ОК. Однако в этом случае выявлению дефектов вблизи поверхности мешает интенсивный импульс, отраженный от этой поверхности (начальный импульс) и сопровождающие его многократные отражения в элементах преобразователя. Такой импульс наблюдают даже при наклонном падении пучка на контактную поверхность, поскольку падающая волна является не безграничной плоской волной, а пучком лучей, имеющим боковые лепестки, в том числе перпендикулярные поверхности.

ИММЕРСИОННАЯ СИСТЕМА (от позднелат. immersio — погружение) — оптич. система, в к-рой пространство между предметом и первой линзой заполнено иммерсионной жидкостью (водой, р-ром глицерина, минер, маслом и др.). Применяется в микроскопах для исследования объектов, находящихся на разной глубине в иммерсионной жидкости, на к-рую рассчитана И. с. Напр., с объективом, рассчитанным на водную иммерсию, можно наблюдать микроорганизмы в воде.

При контроле шероховатости крупногабаритных изделий предварительно снимают слепок (реплику) с его поверхности, который затем помещают в кювету с иммерсионной жидкостью, располагаемой в фокальной плоскости микроинтерферометра, и исследуют обычным методом. Этот способ кон-

Реплика помещается в камеру с иммерсионной жидкостью, т. е. жидкостью с большим показателем преломления (применяемой для усиления разрешающей способности микроскопа), которая должна находиться между рассматриваемой репликой и объективом. Камеру с репликой ставят под объектив микроскопа и наблюдают в монохроматическом зеленом свете интерференционную картину. Цена интерференционной полосы зависит от показателей преломления пленки и жидкости, которые, естественно, должны быть заранее известны. Цену полосы можно изменять в достаточно широких пределах, меняя жидкость, как это следует из формулы (94), которая в данном случае приобретает вид

Для возможности косого просвечивания модель устанавливается в ванне, имеющей плоскопараллельные стенки, перпендикулярные к направлению лучей, и наполненной иммерсионной жидкостью (см. стр. 259).

Микроинтерферометр модели МИИ-10 предназначен для измерения сравнительно грубых поверхностей, имеющих высоту микронеровностей от 0,1 до 10 мкм. В микро-интерферометре контролируется реплика (отпечаток), получаемая на специальной пленке. Пленка помещается в камеру с иммерсионной жидкостью. Благодаря этому могут быть измерены неровности внутренних поверхностей, а также труднодоступных частей детали.

Практически невозможно просветить под углом срез в воздухе вследствие большого коэффициента преломления материала. Поэтому такое просвечивание может быть осуществлено, если поместить исследуемый срез в ванну с плоско-параллельными прозрачными стенками, наполненную иммерсионной жидкостью с тем же показателем преломления, что и у материала среза, и вращать срез соответствующим образом.

При исследовании в полярископе нагруженная модель или часть модели помещается в ванну с плоско-параллельными стеклянными стенками, наполненную иммерсионной жидкостью. Показатель преломления иммерсионной жидкости должен быть равен показателю преломления оптически нечувствительного материала модели. Тогда в проходящем свете основная часть модели будет практи-

ПВДФ - эластичная полимерная пленка. Ей можно придать практически любую форму. Ее небольшое волновое сопротивление облегчает акустическое согласование с иммерсионной жидкостью. Радиальные колебания близки к нулю, механическая добротность очень низкая. Есть пленки на очень высокие частоты (до

При контроле по совмещенной схеме контактным способом после зондирующего импульса наблюдают отражения УЗ-импульсов (иногда многократные) в пье-зоэлементе, протекторе, демпфере, призме. Это помехи преобразователя. По мере удаления во времени от зондирующего импульса они уменьшаются и исчезают. При контроле преобразователем с акустической задержкой (иммерсионной жидкостью, призмой) помехи, непосредственно следующие после зондирующего импульса, не мешают контролю, так как в это время УЗ-импульс распространяется не в ОК. Однако в данном случае выявлению дефектов вблизи поверхности ввода мешают интенсивный импульс, отраженный от этой поверхности (начальный импульс), и сопровождающие его многократные отражения в элементах преобразователя. Такой импульс (уменьшенный по амплитуде) наблюдают даже при наклонном падении пучка на контактную поверхность, поскольку падающая волна является не безграничной плоской волной, а пучком лучей, имеющим боковые лучи, в том числе перпендикулярные к поверхности.

тивление, что облегчает согласование с иммерсионной жидкостью. Радиальные колебания близки к нулю, механическая добротность очень низкая. Существуют пленки на очень высокие частоты (до 100 МГц).