Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych
Laboratorium Metrologii
Sprawozdanie z ćwiczenia nr 8 - Pomiary chropowatości powierzchni
Grupa 2.6, zespół 3
Zespół wykonujący ćwiczenie:
Jakub Burtea
Paweł Bielenica
Piotr Dołęga
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia było pogłębienie wiadomości na temat parametrów opisujących cechy chropowatości przy pomocy porównawczych wzorców chropowatości, pomiarem metodą przekroju świetlnego i pomiarem metodą stykową profilografometrem.
Wykonanie ćwiczenia:
Całe ćwiczenie było wykonywane na próbce nr 12
Porównawcza ocena chropowatości metodą wzrokową lub dotykową za pomocą wzorców chropowatości.
Dla próbki nr 12 oszacowaliśmy wstępnie parametry Ra dla 3 powierzchni, a następnie wg normy podaliśmy odcinki elementarne przypadające na daną powierzchnię:
| Numer próbki | 1 | 2 | 3 |
|---|---|---|---|
| Ra | 2,5 | 10 | 12 |
| Odcinek elementarny l[mm] | 2,5 | 2,5 | 8 |
Pomiar Rz metodą przekroju świetlnego za pomocą mikroskopu podwójnego Schmaltza.
Powierzchnią badaną była powierzchnia nr 2 z próbki nr 12. Według oszacowanej wartości Ra i dobranego odcinka elementarnego, wybraliśmy odpowiedni okular - 14 x i ustawiliśmy mikroskop na odpowiedniej odległości od przedmiotu - 2mm. Współczynnik przeliczeniowy k odpowiadający danym parametrom wynosi 0,89[μm/dz].
Podania niżej tabela przedstawia uzyskane wyniki i obliczone parametry R'z oraz Rz:
| R'1 | R'2 | R'3 | R'4 | R'5 | R'6 | R'7 | R'8 | R'9 | R'10 | R'z | Rz | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Pierwszy profil | 4,04 | 4,13 | 4,18 | 4,2 | 4,09 | 3,84 | 4,02 | 4,06 | 4,01 | 3,74 | 8,062 | 7,175 |
| Drugi profil | 4,04 | 4,13 | 4,23 | 4,09 | 3,89 | 3,7 | 3,5 | 3,73 | 3,83 | 3,93 | 7,832 | 6,97 |
Pomiary metodą stykową profilometrem Surftest 402z zespołem Surftest Analyzer.
Badaną powierzchnią jest ponownie powierzchnia nr 2 próbki nr 12. Odcinek elementarny wg przyjętych założeń wynosi 2,5 mm ,a odcinek pomiarowy 12,5 mm.
Przyjęty zakres pomiarowy wynosił 10 Ra.
Po włączeniu urządzenia i przeprowadzeniu pomiaru okazało się, że chropowatość powierzchni 2 nie mieści się w zakresie pomiarowym. W związku z tym zwiększyliśmy zakres pomiarowy do 50 Ra..
Poniższa tabela przedstawia uzyskane wyniki pomiaru:
| Parametr | Ra | Rz | Rm | θa | Sm | S |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Pierwszy profil | 25,7 | 89 | 90 | - | 448,5 | 418 |
| Drugi profil | 26 | 88 | 93 | - | 440,25 | 44,9 |
Następnie korzystając z pamięci analizatora wybieraliśmy odpowiednie współczynniki długości nośnej profilu chropowatości tp dla odpowiednich wartości procentowych wielkości c.
Mając już odpowiednie wartości współczynnika tp w zależności od c, narysowaliśmy krzywą nośności profilu chropowatości, zwaną inaczej krzywą Abbota-Firestone'a:
| Pierwszy profil |
|---|
| tp [%] |
| 0 |
| 5 |
| 18 |
| 36 |
| 42 |
| 47 |
| 55 |
| 63 |
| 70 |
| 87 |
| 100 |
Profilogram został wykonany na powierzchni numer 2 na odcinku elementarnym 2,5 mm. Wydruk został dołączony wraz z protokołem.
Wnioski:
Otrzymane wyniki, z różnych metod pomiaru, są wyraźnie różne od siebie. Wynika to z pewnych błędów dokonanych w trakcie ćwiczenia. Zaczynając od oszacowania Ra za pomocą wzorców - chropowatość powierzchni numer 2 była wyraźnie większa od oszacowanej( oszacowana Ra = 10 , a uzyskana za pomocą profilografometru Ra ≈ 26 ), co dalej spowodowało błędne dobranie okularu powiększającego - okular powiększał 14 razy, a powinien co najmniej dwa razy mniej, stąd widoczny zarys powierzchni był zbyt przybliżony i wyliczona wysokość chropowatości wg 10 punktów wyszła mniejsza od oszacowanej Ra - logicznie Rz powinno być większe od Ra.
Pomiary metodą stykową zostały wykonane prawidłowo, a wyznaczona krzywa nośności profilu chropowatości pokazuje że powierzchnia nr 2 jest w miarę odporna na ścieranie, gdyż jej przebieg jest stosunkowo wklęsły.