Высокотвердых материалов

БАЗИСНЫЙ ПРИБОР — оптич. прибор, применяемый в геодезии для высокоточных измерений базисов на местности. Погрешность измерений базисов до 15 км — менее 10-' измеряемой длины.

Заготовительные (литейные, кузнечные и др.) линии, входящие в комплекс, могут находиться в цехе или в отдельном помещении. Термические линии устанавливают в одном помещении со станочным оборудованием, хотя во многих случаях они имеют режим 3-сменной работы. Контрольно-сборочные и упаковочные линии размещают, как правило, в отдельном помещении. При выполнении высокоточных измерений деталей, обработанных на АЛ, контрольное оборудование устанавливают в специальных метрологических (термоконстантных) залах.

Для высокоточных измерений отклонение температуры объекта, рабочего пространства и колебание температуры во время измерений не должно превышать (0,1—0,5) °С, а время выдержки перед началом измерения должно составлять от 6 до 36 ч, для грубых измерений эти значения соответственно могут составлять (2—4) °С и от 2 до 12 ч.

При работе желательно пользоваться арретиром 39, не допуская резких подъемов штока 5 и боковых ударов наконечника 36. Во избежание повреждения пружинной подвески не допускается поворот наконечника. В случае высокоточных измерений с погрешностью, не превышающей 0,5 мкм, перед прибором желательно устанавливать теплоизолирующую шторку. Для протирки защитного стекла 19 стрелочных приборов рекомендуется пользоваться слегка влажной тканью. При протирке сухой тканью возникает статическое электричество и стеклянная стрелка 30 притягивается к стеклу 19. В процессе работы не рекомендуется касаться частей измерительной головки, особенно трубки 33, штока 5 и осветителя оптикатора.

Технические характеристики отечественных профилометров приведены в табл. 12.6. Профилографы и профилометры выпускают также зарубежные фирмы: «Рэнк Тэйлор Гобсон» (Англия) выпускает прибор «Тэлисурф-4» с компьютером, обеспечивающий автоматическую поверку увеличений, калибровку и хранение в оперативной памяти информации "о профиле поверхности, что позволяет определять за один проход значения всех параметров шероховатости, а также приборы типа «Сур-троник-3» для измерения параметра Ra в цеховых условиях и типа «Телисурф-10» для высокоточных измерений различных параметров шероховатости; фирма «Мицу-тойо» (Япония) выпускает прибор типа «Сурфтест 3», предназначенный для измерения параметра Ra и записи профиля в прямоугольной системе координат на бумажную ленту; фирма «Хоммельверке» (ФРГ) выпускает профилометр-профилограф типа Хоммель-Тестер Т10 для лабораторных условий, профилометр типа «Хоммель-Тестер Р5 с пьезоэлектрическим преобразователем и батарейным питанием для цеховых, условий, а также профилометр-профилограф типа «Хоммель-Тестер Т2» для ра^ ,боты в цеховых и лабораторных условиях.

Следует учитывать особо высокие требования при проведении подобных высокоточных измерений к жесткости стойки, чистоте атмосферы помещения, постоянству температуры (с точностью ±0,2°), отсутствию возмущающих вибраций. Испытание на вибростенде нового прибора показало, что опасная частота возмущающих гармонических вибраций равна f ^ 30 гц. По метрологическим характеристикам прибор пригоден для аттестации концевых мер третьего разряда вместо контактного интерферометра, применяемого согласно инструкции по поверке 100-62:

Первостепенной проблемой для промышленных исследований является обеспечение высокоточных измерений (0,2-0,5%) давлений, перепадов давлений, расходов, мощности, влажности, температуры в проточной части турбины, в трубопроводах и т.п. В настоящее .время промышленностью налажен серийный выпуск высокоточных измерительных устройств для измерения давлений, перепадов давлений, расходов. Это датчики системы ГСП типа "Сапфир". Что же касается высокоточного измерения температуры пара в проточной части паровых турбин, то здесь возникает ряд особенностей и трудностей, которые необходимо учитывать и которые сводятся к следующему:

Для измерения давлений ниже 0,25 МПа (2,5 кгс/см2), а также перепадов давлений при проведении исследований, требующих высокоточных измерений, например определении гидропотерь в органах парораспределения турбины, определении расхода свежего пара при балансовых испытаниях турбоустановок ВТИ, НПО ЦКТИ и другие организации используют ртутные дифманометры одно- или двухтрубные.

176. Кондратьев А.И., Луговой В.А. Датчик акустических сигналов для высокоточных измерений // Дефектоскопия. 1990. №3. С. 30-38.

Датчик деформации близок по механической схеме к датчикам относительного перемещения. Его механический импеданс должен быть по возможности малым, поскольку он включается параллельно жесткости участка измерения и тем самым уменьшает измеряемую деформацию. Но так как жесткость большинства объектов достаточно велика, требования к импедансу намного ниже, чем в датчиках относительного перемещения. Почти во всех случаях, за исключением высокоточных измерений и измерений при повышенных температурах, импеданс тензодатчика можно считать упругим [35]. Для измерения деформации применяют почти исключительно приклеиваемые металлические тензорезисторы — тензодатчики, действие которых основано на использовании тензорезистивного эффекта. Они воспринимают деформацию объекта, усредненную по их длине (базе). Наиболее известными из них являются проволочные тензорезисторы (рис. 17, а), предназначенные для измерения одноосной деформации. Для них разработано большое количество специальных сплачов, в том числе с повышенным тензоэффектом, стабильных во времени и в широком диапазоне температур, а также мало восприимчивых к другим влияющим факторам; органических и неорганических клеев (цементов) с малой ползучестью; материалов подложек, хорошо передающих деформацию проволоке [35, 50]. Усовершенствованы методы изготовления тензорезисторов, позволяющие получить высокую однородность свойств датчиков. Достигнут значительный прогресс в изготовлении фольговых тензорезнсторов, имеющих преимущества при измерении более сложных деформаций, а также хорошо приспособленных к массовой технологии [35]. Метал-лопленочные тензорезисторы, изготовляемые методом напыления тонких слоев металла на подложку, имеют высокую стабильность ввиду отсутствия клеевой прослойки [35]. Металлические тензорезисторы легко изгибаются и допускают накЛеи-вание на цилиндрические поверхности.

Борсилокарбид используют для обработки деталей из твердых сплавов, рубина и других высокотвердых материалов. Эльбор (кубо-нит) применяют для обработки высокотвердых материалов и конструкционных сталей.

Для шлифования заготовок из твердых сплавов и высокотвердых материалов успешно применяют алмазные круги. Алмазный круг состоит из корпуса и алмазоносного слоя. Корпус изготовляют из алюминия, пластмасс или стали. Толщина алмазоносного слоя у большинства кругов составляет 1,5—3 мм.

Применение высокотвердых материалов является большим резервом повышения нагрузочной способности зубчатых передач. Однако с высокой твердостью связаны некоторые дополнительные трудности:

В передачах, преимущественным Крит грием работоспособности которых является выносливость зубьев п< контактным напряжениям, основным резервом увеличения несуцей способности является применение высокотвердых материалов.

ковых условиях и нагрузке, но с колесами различной твердости рабочих поверхностей зубьев, показывает, что применение высокотвердых материалов колес является большим резервом повышения нагрузочной способности, уменьшения массы и габаритов передачи. Так, прямозубая передача со средней твердостью рабочих поверхностей зубьев шестерни 280 НВ и колеса — 250 НВ2 (сталь 45 улучшенная) имеет aw=160MM, а шевронная—со средней твердостью зубьев шестерни и колеса 51 HRC, (сталь 40 ХН улучшенная и закаленная ТВЧ по контуру зубьев) имеет ои,= 100мм —в 1,6 раза меньше прямозубой.

Вторая группа — колеса с твердостью рабочих поверхностей более НВ 350. Высокая твердость рабочих поверхностей зубьев достигается поверхностной закалкой (HRC 48 — 54),, применяемой для сравнительно крупных зубьев (т > 5 мм), цементацией (HRC -58 — 63), т. е. насыщением углеродом поверхностного слоя с последующей закалкой, и азотированием, т. е. насыщением поверхностного слоя азотом. Применение высокотвердых материалов обеспечивает высокую нагрузочную способность передачи (до 4 раз в сравнении с первой группой). Однако высокотвердые материалы плохо прирабатываются, нарезание зубьев затруднено, что вынуждает нарезать зубья до термообработки. Но поскольку некоторые виды термообработки (например, цементация) сопровождаются значительным короблением зубьев, требуются дополнительные операции: шлифование, притирка, обкатка. Эти трудности проще преодолеть в условиях крупносерийного и массового производства, когда легко окупаются специальные оборудование, инструменты и приспособления. Для поверхностной закалки используют стали 45, 40Х, 40ХН, для цементации - 20Х, 12ХНЗА, для азотирования — 38ХМЮА. Механические характеристики даны в табл. 4.

В последние годы синтетические алмазы находят все более широкое применение для изготовления алмазного инструмента, применяемого для обработки высокопрочных и высокотвердых материалов: твердых сплавов, керамики, природного камня, стекла, железобетона.

уплотнение по конструкции проще гидростатического. При его изготовлении нет особых технологических трудностей (кроме обработки высокотвердых материалов трущихся элементов, но эта особенность присуща и гидростатическим уплотнениям);

Борсилокарбид применяют для обработки деталей из твердых сплавов, рубина и высокотвердых материалов. Эльбор (ку-бонит) служит заменителем алмазов; его применяют для обработки заготовок из высокотвердых материалов и конструкционных сталей. Славутич - сверхтвердый материал; инструменты из него не уступают алмазным по износостойкости и превосходят их по прочности.

Для шлифования заготовок из твердых сплавов и высокотвердых материалов успешно применяют алмазные круги. Ал-

Применение высокотвердых материалов является большим резервом повышения нагрузочной способности зубчатых передач. Однако с высокой твердостью связаны некоторые дополнительные трудности: