Профилограммы поверхности

На фиг. 3 показаны профилограммы поверхностей после различной механической обработки. Наблюдение за чистотой поверхностей, обработанных разными способами, показывает, что после отделочной токарной, строгальной, фрезерной обработки остаются неровности (шероховатости) до 100 /г, после тонкой обточки, шлифовки шлифовальным кругом (зернистостью 60—100 //), хонинг-процесса камнем (зернистостью 80 /г) остаются шероховатости до 25 /л, после шлифовки кругом (зернистостью свыше 180 IJL) — до 10 /л, после притирки, зеркального хонинга — до 2 ц.

Фиг. 87. Профилограммы поверхностей трения образцов, изготовленных из стали марки 40ХНМА, после испытания в паре с образцами, изготовленными из специальной стали марки 15, с поверхностями трения: а — омедненной; б — латунированной; s — висмутированной; г — сурьмированной; д — сульфидиро-ванной.

Фиг. 120. Профилограммы поверхностей трения образцов, изготовленных из стали марки ОХНЗМ, после испытания в паре с образцами, изготовленными: а — из стали марки ШХ15; б — из стали марки ШХ15 с омедненной поверхностью трения; в — с сульфидированной поверхностью трения; г — с латунированной поверхностью трения.

Фиг. 2. Профилограммы поверхностей, обработанных: а — обточкой;

Фиг. 94. Профилограммы поверхностей 4—7-го классов, полученных точением (масштаб записи разный).

Профилограммы снимались с различных характерных поверхностей образцов, подвергаемых в дальнейшем склеиванию. Продольные и поперечные профилограммы поверхностей некоторых образцов приведены на рис. 4-12, при этом для каждой пары профилограмм построены 120

* 'Рис. 4-12. Продольные и поперечные профилограммы поверхностей

Таким образом, износостойкость деталей зависит в основном от совокупности условий трения, физико-механических свойств трущихся поверхностных слоев и геометрических характеристик поверхностей. Последние два фактора определяются технологией обработки электромеханическим сглаживанием. Характерные профилограммы поверхностей, образованных шлифованием и ЭМО, приведены на рис. 33. Как известно, износ в процессе приработки и нарастание соответствующего зазора в сопрягаемых деталях зависят главным образом от истирания микронеровностей до образования минимально необходимой опорной (несущей) поверхности, после чего идет нормальное изнашивание деталей. Чем больше опорная поверхность, тем меньше время приработки и соответствующий зазор. Построение опорных кривых (рис. 34) производилось по методу Э. В. Рыжова [49].

Рис. 3. Профилограммы поверхностей отливок из алюминиевых сплавов, полученных различными способами литья и обработкой давлением:

Рис. 1.2. Профилограммы поверхностей бронзопой втулки (а) и стальксго пальца (f), X280 по вертикали, X30 по горизонтали

Возможно несколько подходов к анализу профильных кривых технических поверхностей. Одним из самых простых направлений, предложенных автором несколько лет тому назад, является условное разделение поверхностей на две группы*: группу поверхностей, характеризуемых относительно регулярными профильными кривыми, и группу поверхностей, распределение высот неровностей которых можно рассматривать как носящее случайный характер (фиг. 14). Поверхности первой группы характеризуются относительным постоянством высоты и шага неровностей в пределах участка измерения, при этом форма профиля остается практически неизменной. Профилограммы поверхностей второй группы отличаются наличием неровностей со спорадическим распределением: высот и шагов. Форма профиля от впадины к впадине может меняться. Чаще всего аналогичные профили встречаются у поверхностей, полученных доводкой, суперфинишированием и т. п. Эти поверхности нередко имеют так называемые опорные участки, благодаря которым в значительной мере снижается износ. В большинстве случаев профили реальных поверхностей занимают промежуточное положение между указанными на фиг. 14 двумя видами кривых, приближаясь к той или иной группе в большей или меньшей степени. Если обратиться к кривым первой группы, то можно увидеть, что для одного и того же технологического процесса, например для точения, в зависимости от режимов обработки, режущего инструмента, вид профильной кривой может вяры-фоваться Р. некоторых пределах. То же в кчвостпоГ' степени относится и к фрезерованию, строганию и аналогичным методам обработки. В связи с этим возникло стремление для наиболее распространенных технологических обработок выбрать самые типичные профили я, рассматривая их как строго регулярные или нерегулярные, подвергнуть анализу соотношения микрогеометрических параметров.

оказывается сформировавшимся. Формирование пуазейлева профиля скоростей происходит не в самом капилляре, а в углублениях (не-оавномерностях) макроструктуры поверхности бумажного полотна. На рис. 30 приведены Профилограммы поверхности бумаги-основы, полученной из волокнистых полуфабрикатов с различными степенями помола (кривая 1 — 25° ШР, 2 — 45° ШР, 3 — 77° ШР). Обращает на себя внимание то, что с увеличением степени помола до 77° ШР общий характер макроструктуры поверхности бумажного полотна с характерным профилем входных отверстий в капилляры сохраняется. Расчет, проведенный с использованием уравнения (106) для случая наиболее часто используемых в практике бумаги-основы ?0 степенью помола полуфабриката 25—45° ШР, позволил определить протяженность (&) входного отверстия на поверхности бумаги-основы, где формируется пуазейлев профиль скоростей:

Рис. 99. Вид поперечного шлифа, взятого из очага разрушения труб после травления в растворе НС1 (а) и профилограммы поверхности (б) (I и II — линии для измерения профиля)

Рис. 118. Профилограммы поверхности после обработки щетками (У) и после механохимической обработки (2)

Рис. 28. Профилограммы поверхности ролика из закаленной стали 45

Рис. 37. Профилограммы поверхности стального диска из незакалонной стали до и после испытаний [30]

Рис. 39. Профилограммы поверхности стального ролика из закаленной стали до и после притирки

Профилограммы поверхности 2—120

В данной статье излагаются результаты определения микрошероховатости и построения опорных кривых для трех марок рулонной стали, используемых для изготовления многослойных сосудов. Конечной целью этого комплекса работ по изучению контактного взаимодействия в слоях является разработка надежных методов расчета напряженного состояния подобных конструкций (таблица). Исследования проводились по описанной ниже методике. На профилографе-профилометре модели «Калибр ВЭИ-201» записывали профилограммы поверхности рулонной стали ^в продольном и поперечном направлениях с последующей обработкой профилограмм и определением среднего арифметического отклонения профиля Ra и средней высоты профиля по десяти точкам Rz. Определяли также наибольшие высоты выступов Rp и неровностей профиля Ятах, относительную опорную длину по средней линии профиля tm и на расстоянии р от линии впадин tp [1].

измеряемых точек до средней поверхности; 1Х и 1У — протяженность поверхности в направлении осей X — X и Y •— Y, т. е. габариты базовой площади). Так как при снятии профилограммы поверхности отливок большая часть выступов и впадин попадает в плоскость профилограммы не по максимальным осевым размерам, полученные результаты измерения шероховатости являются заниженными. Поэтому определение значений Ra по измеренному профилю поверхности допустимо с определенной поправкой. Длина участка измерения при этом должна находиться в пределах базовой площади.

Рассмотрим возможное влияние неоднородности поверхности, на которой происходит конденсация пара. Учтем геометрическую неоднородность. Профилограммы поверхности метал-\рс лической стенки свидетельствуют о непрерывном чередовании углублений и выступов. Выделим достаточно малый элемент поверхности, состоящий из выступа и впадины (рис. 6-4). В начальный момент конденсации пленка жидкости, образовавшаяся на данном элементе, имеет толщину, близкую к толщине устойчивого адсорбционного слоя (>б^6о).

Рис. 4н12. Продольные и поперечные профилограммы поверхности