POLITECHNIKA OPOLSKA LABORATORIUM MIERNICTWA WARSZTATOWEGO		ŁUKASZ BONAR Wydział mechaniczny, sem VI, gr. lab. 1 Rok akad. 1996/97
Ćwiczenie wykonano dnia : 1997-04-08	Sprawozdanie przyjęto dnia :	Ocena:	Uwagi:
SPRAWOZDANIE z laboratorium miernictwa warsztatowego ĆWICZENIE Nr 5 Temat: Pomiar chropowatości metodą stykową

1. WIADOMOŚCI WPROWADZAJĄCE:

Do liczbowego opisu chropowatości powierzchni służą tzw. parametry chropowatości. Do najważniejszych należą: R_a , R_z , R_m , S_m , S i t_p.

Odcinek elementarny jest to część linii odniesienia wybierana do określenia chropowatości. Znormalizowane długości odcinka elementarnego wynoszą: 0,08 ; 0,25 ; 0,8 ; 2,5 ; 8 i 25 mm.

Długość odcinka elementarnego l dobiera się w zależności od wartości (przewidywalnej) parametrów chropowatości. Pomiar chropowatości powierzchni przeprowadza się na pięciu odcinkach elementarnych, a jako wynik przyjmuje się wartość średnią.

Odcinek pomiarowy jest to odcinek, na którym przeprowadza się pomiar; składa się on z pięciu odcinków elementarnych.

Linia średnia profilu m. jest to linia o kształcie profilu nominalnego, dzieląca profil zaobserwowany w ten sposób, że w granicach odcinka elementarnego suma kwadratów odległości punktów profilu zaobserwowanego od tej linii jest minimalna. Z warunku tego wynika, że linia średnia profilu jest odległa od linii odniesienia o wartość a stanowiąca średnią arytmetyczną odległości punktów profilu od linii odniesienia.

Średnie arytmetyczne odchylenie profilu chropowatości R_a jest to średnia wartość odległości punktów profilu zaobserwowanego od linii średniej na długości odcinka elementarnego l

Parametr R_a jest parametrem podstawowym, tzn. należy go stosować w pierwszej kolejności uprzywilejowania.

Wysokość chropowatości wg 10 punktów R_z

w którym:

y_pi- wysokość i-tego max wzniesienia profilu

y_vi- głębokość i - tego najgłębszego wgłębienia profilu.

Maksymalna wysokość chropowatości R_m jest to odległość między linią wzniesień a linią wgłębień profilu chropowatości na długości odcinka elementarnego.

Średni odstęp chropowatości S_m, czyli średnia wartość odstępów chropowatości S_mi występujących w przedziale odcinka elementarnego.

Średni odstęp wzniesień profilu S:

POMIAR CHROPOWATOŚCI POWIERZCHNI METODAMI STYKOWYMI.

Pomiar chropowatości za pomocą profilografometru polega na odtworzeniu profilu przez ostrze wzorujące, które przemieszcza się stykowo po badanej powierzchni wzdłuż określonego odcinka pomiarowego.

Ostrze wzorujące prowadzone jest przez ślizgacz i związane jest z przetwornikiem tworząc łącznie głowicę pomiarową. Ślizgacz stanowi bazę odniesienia dla pionowych przemieszczeń ostrza wzorującego i jest stosowany w większości profilografometrów. Przesuwając się wraz z ostrzem wzorującym po badanej powierzchni podnosi lub obniża całość układu zawieszenia ostrza w zależności od odchyłek kształtu i falistości powierzchni. W efekcie następuje „wyprostowanie” rejestrowanego profilu, gdyż nie są nim rejestrowane krzywizny powierzchni większe od krzywizny ślizgacza. Ułatwia to ocenę chropowatości z profliogramu, a nie ma znaczącego wpływu na prawidłowość odczytań urządzenia wskazującego profilogrametrów.

Urządzenia odczytowe profilogrametrów umożliwiają bezpośrednie zaobserwowanie chropowatości pow. wg parametrów statycznych (typu R_a), natomiast z otrzymanego profilogramu można określić parametry wysokościowe (typu R_z).

SCHEMAT PROFILOGRAMETRU:

ostrze wzorujące

ślizgacz

przetwornik

wzmacniacz

urządzenie wskazujące

rejestrator

ZADANIA:

Zadanie 1

Stosując metodę wzrokowo - dotykowego porównania z wzorcami chropowatości ocenić chropowatość wskazanych powierzchni.

Zapisać wartość chropowatości (np.: R_a , R_z , itp.)

Zadanie 2

Określić wartość parametrów R_a, R_z dla wskazanej powierzchni za pomocą profilogrametru „KALIBR”. Przed przystąpieniem do pomiarów należy zapoznać się z instrukcją obsługi przyrządu.

ZESTAWIENIE POTRZEBNYCH POMOCY.

Profilografometr KALIBIR 201 A-167 nr T-664/1475-117

Wzorce chropowatości Ad 83

WYKONANIE ZADANIA:

Plan mierzenia.

SKIC PRZEDMIOTU

1 2 3 4 5 6 7 8

TABELA POMIAROWA NR 1

Wartości chropowatości uzyskane metodą wzrokowo - dotykową.

Nr pow.	1	2	3	4	5	6	7	8
Rz [ m ]	40	40	40	40	20	20	10	10

TABELA POMIAROWA NR 2

Wartość chropowatości uzyskane przy pomocy profilogrametru.

nr pow.	1	2	3	4	5	6	7	8
	6,3	6,8	6,8	5,4	4,6	3,5	1,9	1,9
Ra	6,6	5,4	6,6	5,7	4,5	3,3	2,1	1,9
[ m.]	6,1	6,4	7,6	5,0	5,2	3,4	2,3	2,2
	6,4	6,3	7,2	5,0	5,1	3,2	2,0	2,1
średnia	6,35	6,225	7,05	5,275	4,85	3,35	2,075	2,025

Dla powierzchni od 1 do 6 zakres pomiarowy wynosił 8 mikrometrów, natomiast dla powierzchni 7 i 8 zakres równał się 4 mikrometry. Odcinek elementarny dla wszystkich powierzchni był taki sam i wynosił 2,5 mm.

WNIOSKI KOŃCOWE:

Pomiar chropowatości powierzchni wykonano za pomocą dwóch metod. Pierwsza metoda dotykowo-wzrokowa, polegała na określeniu parametru Rz bez pomocy jakichkolwiek przyrządów technicznych. Metoda ta jest wielce nieprecyzyjna, to też powinno się ją stosować w przypadku gdy błędne oszacowanie chropowatości materiału nie spowoduje większych konsekwencji lub też, jako pomiar wstępny przed określeniem chropowatości inną, dokładniejszą metodą.

Drugim sposobem pomiaru chropowatość pow. jest pomiar przy pomocy profilogrametru. Urządzenie to pozwala na bardzo dokładne odwzorowanie kształtu powierzchni. Wartości chropowatości uzyskane za pomocą tego urządzenia pokrywały się w określonych granicach z wynikami uzyskanymi w metodzie wzrokowo dotykowej.

Należy jednak zwrócić uwagę że, wyniki pomiaru profilogrametrem w różnych punktach tej samej powierzchni niekiedy znacznie się różniły. Powód tych rozbieżności może być rożny np. podczas toczenia wałka nastąpiło nagromadzenie wióra na nożu, jego utwardzenie co spowodowało zmianę parametrów toczenia a co za tym idzie zmianę chropowatości pow. obrobionego wałka.

Powodem rozbieżności wyników może być również nieciągłość strukturalna materiału z którego wykonany jest wałek (40H). Jest to stal stopowa zawierająca chrom (>1,5%) który wpływa na twardość stali a tym samym poprzez obróbkę na jej chropowatość. Rozmieszczenie procentowe chromy w stali z której wykonany jest wałek może się zmieniać co wpływa na zmianę chropowatości.

---