Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych
Laboratorium Metrologii
Pomiary chropowatości powierzchni.
SPRAWOZDANIE
Grupa 2.8, zespół C
Zespół wykonujący ćwiczenie:
Witkowski Przemysław
Wojtasiak Przemysław
Wielgolaska Magdalena
Data wykonania ćwiczenia:
14.03.2013
Warszawa 2013
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 11
Porównawcza ocena chropowatości metodą wzrokową lub dotykową za pomocą wzorców chropowatości.
Dla próbki nr 11 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 | 5 | 10 |
| Odcinek elementarny l[mm] | 2,5 | 2,5 | 2,5 |
Pomiary metodą stykową profilometrem Surftest 402 z zespołem Surftest Analyzer.
Badaną powierzchnią jest ponownie powierzchnia nr 2 próbki nr 11. Odcinek elementarny wg przyjętych założeń wynosi 2,5 mm ,a odcinek pomiarowy 12,5 mm.
Przyjęty zakres pomiarowy wynosił 50 Ra.
Poniższa tabela przedstawia uzyskane wyniki pomiaru:
| Parametr | Ra | Rz | Rm | θa | Sm | S |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Pierwszy profil | 22,50 | 80,00 | 86,00 | - | 451,00 | 435,00 |
| Drugi profil | 22,90 | 76,00 | 78,00 | - | 450,50 | 434,25 |
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 |
| 8 |
| 33 |
| 46 |
| 52 |
| 57 |
| 64 |
| 71 |
| 81 |
| 92 |
| 100 |
Pomiar Rz metodą przekroju świetlnego za pomocą mikroskopu podwójnego Schmaltza.
Powierzchnią badaną była powierzchnia nr 2 z próbki nr 11. 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 | 4,65 | 4,33 | 4,70 | 4,23 | 4,76 | 4,25 | 4,75 | 4,11 | 4,72 | 4,20 | 8,94 | 7,957 |
| Drugi profil | 4,7,2 | 4,27 | 4,77 | 4,23 | 4,78 | 4,27 | 4,78 | 4,19 | 4,81 | 4,08 | 8,98 | 7,992 |
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 = 5, a uzyskana za pomocą profilografometru Ra ≈ 22,7), 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. Wyliczona wysokość chropowatości wg 10 punktów wyszła większa od oszacowanej 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.