Характеристики случайно шероховатых поверхностей

Характеристики случайно шероховатых поверхностей [c.458]

Обсудим теперь кратко топографические характеристики случайно шероховатых поверхностей, которые важны при их изучении в процессе контакта. [c.458]

Можно было бы думать, что параметры а, От и Ок представляют собой характеристики описываемой поверхности. К сожалению, эти величины на практике зависят как от длины выборки Ь, так и выборочного интервала к, используемых при измерениях. Если представить случайно-шероховатую поверхность как обладающую непрерывным спектром волн, то ни волны с длинами, большими Ь, ни волны с длинами, меньшими к, не будут воспроизведены профилометром. Реально верхний предел для длины выборки ограничен размером образца, а нижний предел для выборочного интервала — радиусом пера профилометра. Среднеквадратичная шероховатость а фактически не зависит от выборочного интервала, при условии что к — малая ве- [c.462]

При стандартизации размерных рядов неровностей поверхности в начале использовали Rq (или Я к) — среднее квадратическое отклонение профиля неровностей от его средней линии (США) и Ra —> среднее арифметическое, точнее, среднее абсолютное отклонение его от той же линии (Англия). Эти параметры измеряли электромеханическими профилометрами возможно потому, что они представляют собой хорошо известные в электротехнике эффективное и среднее значения функций, а также статистические характеристики, подходящие для описания рассеивания случайной ординаты профиля относительно ее среднего значения, за которое в данной ситуации была принята средняя линия. Позднее, повсеместно, а также в международном масштабе, был принят параметр Ra из соображений, приведенных выше. Сохранившийся до настоящего времени параметр Ra используют с начала 40-х годов, т. е. более 30 лет. Для измерений оптическими приборами (двойными микроскопами и микроинтерферометрами) параметр Ra не подходит, так как требует трудоемких вычислений. Поэтому применительно к этой категории средств измерений неровностей принимали различные модификации характеристик общей высоты неровностей, такие, как R max — максимальная на фиксированной длине высота неровностей (ранее обозначавшаяся через Я а с). Яср — средняя высота неровностей и Rz—высота неровностей, определяемая по 10 точкам профиля. Для сопоставимости результатов измерений и однозначности стандартизуемых величин потребовалось выделить шероховатость из общей совокупности неровностей поверхности. Это сделали путем установления стандартного ряда базовых длин, полученного из рядов предпочтительных чисел. Значения параметров определяют на соответствующих базовых длинах. Неровности с шагами, превышающими предписанную базовую длину, в результат измерений шероховатости не входят, и стандартизация шероховатости поверхности на них не распространяется. [c.59]

Стандарт не распространяется на шероховатость поверхностей. характеристики которых делают невозможным нормирование, и контроль шероховатости (например, на поверхности изделий из фетра и других ворсистых материалов). а также на дефекты поверхности, являющиеся следствием дефектов материала (раковины, поры, трещины) или случайных повреждений (царапины, вмятины и т. п.). [c.284]

Для описания шероховатой поверхности широко используется теория случайного поля [127], в которой форма поверхности представляется скалярной случайной функцией, На основе её анализа определяются параметры поверхности, необходимые для расчёта контактных характеристик. Для изотропных поверхностей такой анализ осуществлён в [220], для анизотропных поверхностей - в работах [128, 129]. Использование теории случайного поля при решении контактных задач и статистические вопросы, связанные с описанием топографии поверхностей, обсуждаются также в [178]. [c.15]

Такой вероятностный подход к описанию статистических свойств поверхностей получил уже широкое распространение. Сравнительно полная библиография работ по этому кругу вопросов приведена в монографии [4]. Авторы большинства работ обычно при описании шероховатостей ограничиваются аппроксимацией нх флуктуаций некоторым нормальным случайным процессом, параметры которого устанавливаются из анализа влияния данного способа технологической обработки на статистические характеристики появляющихся шероховатостей. На практике такая аппроксимация оказывается вполне удовлетворительной, что является [c.26]

В соответствии с ГОСТ 25142—82 шероховатость поверхности определяется как совокупность неровностей с относительно малыми шагами (отношение шаг—высота меньше 40). Как правило, шероховатость считают обусловленной случайными характеристиками разрушения поверхности и процессами копирования при контактном взаимодействии. [c.169]

Теория случайного поля, как и некоторые другие методы описания шероховатых поверхностей, позволяет получить спектральные характеристики поверхности. Как упоминалось выше, известно решение плоской периодической задачи для синусоидального штампа. В случае полного контакта непосредственное применение этого решения и принципа суперпозиции может быть использовано для определения контактных характеристик. В [40] проведено определение контактных характеристик полного контакта на основе теории случайного поля. Полученные соотношения дали возможность провести оценки зависимости площади фактического контакта от номинального давления для неполного контакта при относительной фактической площади контакта, близкой к единице. Пе-посредственное использование спектральных характеристик для расчета контактных параметров дискретного контакта в общем случае не представляется возможным в силу нелинейности контактных задач с неизвестной площадкой контакта и неприменимости принципа суперпозиции для их решения. [c.430]

Во многих физических задачах случайное поле можно считать малым возмущением. Однако существуют и системы, физические характеристики которых связаны с (К) существенно нелинейным образом. Рассмотрим, например, отражение очень коротких волн от шероховатой поверхности [41 основной вклад в диффузное отражение дает здесь геометрическое отражение от различных плоскостей, касательных к локальным неоднородностям. Мы будем интересоваться распределением г) (градиента ), рассматривая саму эту величину как случайную переменную. [c.146]

Исходная шероховатость восстанавливаемой поверхности не должна превышать Rz 10 мкм. Поверхность после электроискровой наплавки существенно отличается от поверхностей, полученных другими способами. После снятия случайно прилипших частиц распыленного металла на поверхности остаются равномерно расположенные скругленные сферические выступы и впадины. Микрорельеф имеет практически одинаковые характеристики по всем направлениям и не содержит острых гребешков, как после механической обработки. Однако с увеличением толщины покрытий средняя высота Rz, радиус закруглении и средний шаг неровностей непрерывно растут. [c.382]

Применение когерентного излучения позволяет эффективно использовать возможности оптических элементов как преобразователей спектра поступающего двухмерного сигнала и создавать принципиально новые методы контроля материалов и изделий. Исследуемая поверхность объекта освещается расходящимся лазерным пучком, структура которого формируется диффузной поверхностью. Пучок, отраженный от поверхности, фиксируется на фотопленке, установленной в плоскости Фурье. Если исследуемый объект - идеальное зеркало, то в плоскости Фурье будет наблюдаться нормальное распределение интенсивности света по Гауссу, так как структура представляет собой набор интерференционных картин, имеющих пространственную частоту, распределенную случайным образом. Отличие поверхности от идеальной будет определяться изменением спектра Фурье в зависимости от шероховатости объекта. Предлагаемый метод позволит получить интегральные характеристики больших поверхностей (до 10 см ). На результаты измерений не влияет волнистость поверхности. [c.509]

Развитие статистических методов позволяет наиболее полно оценить шероховатость поверхности, так как, помимо высотных характеристик, эти методы определяют закон распределения неровностей по высоте, коэффициент заполнения профиля, регулярную и случайную составляющие профиля, радиусы закругления неровностей, шаг неровностей, углы наклона боковых сторон профиля к средней линии и другие параметры. По Пекленику, профиль поверхности может быть характеризован автокорреляционной функцией [130]. По данным работы [125], автокорреляционная функция, полностью характеризующая профиль исследуемой поверхности при условии, что функция профиля х) стационарна и одновременно подчиняется распределению Гаусса, выражается двумя следующими зависимостями [c.24]

Однако этот метод недостаточно точен вследствие случайности выбора участков поверхности. Кроме того, игла профилометра-профилографа, как пра- вило, скользит не по вершинам микронеровностей, а по их боковым поверхностям, а малый радиус кривизны иглы огрубляет профилограмму. Этих недостатков лишен расчетно-экспериментальный метод. В этом методе пользуются расчетными зависимостями коэффициентов внешнего трения нокоя / и расстояний h между поверхностями детали и контр-образца от контурного давления рс и искомых параметров шероховатости в условиях пластического не[1асыщенного и нась(щенного контактов. Из всех физико-механических характеристик контактирующих тел, используемых при определении параметров шероховатости- поверхно-стн, необходимо знать лишь твердость НВ менее твердого образца и обеспечить заведомо меньшую HjepoxoBaTO Tb его поверхности по сравнению с более твердым образцом. [c.224]

Методы теории случайных функций для описания шероховатых поверхностей с целью выработки обоснованных методик определения характеристик их микрогеометрии применялись в paбoтax ) и др. Подход к изучению контакта упругих шероховатых тел на основе вероятностного описания контакта микронеровностей разработали Гринвуд и Tpипп ). Обстоятельный конструктивный обзор работ данного направления выполнили А. и. Свириденок и др. ). [c.163]

Рассмотренные выше понятия лежат в основе представлений о шероховатости поверхности в таких областях, как механика, технология машиностроения, теории трения, теплопроводности и т. п. В целом по существующим ныне представлениям поверхность рассматривается как реализация некоторого случайного поля [98 ], о характеристиках которого судят по двумерным выборкам-профилограммам. Система оценок топографии при этом основана на анализе гистограммных характеристик неровностей в некотором диапазоне их значений. [c.170]

К характеристикам экстрсхмальных значений непрерывного случайного процесса ( ) обычно относятся вероятностные характеристики, связанные с описанием случайных величин типа числа экстремумов (максимумов, минимумов), а также с описанием величины наибольшего максимума или наименьшего минимума траектории рассматриваемого процесса (t) на некотором заданном интервале времени [ о, о + Т]. Знание характеристик экстремальных значений оказывается необходимым при анализе предельных отклонений и анализе устойчивости сложных технических систем, при решении отдельных задач теории надежности [45, 13]. Часто к исследованиям характеристик экстремальных значений сводятся задачи описания шероховатости поверхностей при механической обработке деталей [96], задачи описания взволнованной поверхности моря [57], сейсмических [9, 22] и ветровых [57] воздействий, задачи анализа вибраций [12] и др. [c.143]

При анализе флуктуационных характеристик интенсивности рассеянного ламбертовской поверхностью излучения необходимо учитывать не только пространственную, но и временную статистику коэффициента отражения. Это связано с тем, что рассеивающие свойства реальных рассеивающих объектов атмосферного аэрозоля, морской поверхности, а также шероховатых поверхностей с застывшими случайными неровностями при сканировании по ней лучом — изменяются во времени. [c.179]

Проблема распространения и рассеяния волн в атмосфере, океане и биологических средах в последние годы становится все более важной, особенно в таких областях науки и техники как связь, дистанционное зондирование и обнаружение. Свойства указанных сред, вообще говоря, подвержены случайным изменениям в пространстве и времени, в результате чего амплитуда и фаза распространяющихся в них волн также могут претерпевать пространственно-временные флуктуации. Эти флуктуации и рассеяние волн играют важную роль во многих проблемах, представляющих практический интерес. При рассмотрении вопросов связи приходится сталкиваться с амплитудно-фазовыми флуктуациями волн, распространяющихся в турбулентной атмосфере и турбулентном океане, а также с такими понятиями, как время когерентности и полоса когерентности волн в среде. Рассеянные турбулентной средой волны можно использовать для установления загоризонтной связи. Диагностика турбулентности прозрачного воздуха, основанная на рассеянии волн, даег существенный вклад в решение вопроса о безопасной навигации. Геофизики интересуются флуктуациями волн, возникающими при их распространении через атмосферы планет, и таким способом получают информацию о турбулентности и динамических характеристиках этих атмосфер. Биологи могут использовать флуктуации и рассеяние акустических волн с диагностическими целями. В радиолокации могут возникать мешающие эхо-сигналы от ураганов, дождя, снега или града. Зондир вание геологических сред с помощью электромагнитных и акустических волн требует знания характеристик, рассеяния случайно распределенных в пространстве неоднородностей. Упомянем, наконец, недавно возникшую область океанографии — радиоокеаногра-фию (исследование свойств океана по рассеянию радиоволн). Центральным пунктом этой методики является знание характеристик волн, рассеянных на шероховатой поверхности. [c.6]

НОН в плоскости Фурье. Если исследуемый объект — идеальное зеркало, то в плоскости Фурье будет наблюдаться нормальное распределение интенсивности света по Гауссу, так как структура представляет собой набор интерференционных картин, имеющих пространственную частоту, распределенную случайным образом. Отличие поверхности от идеальной будет определяться изменением спекпра Фурье в зависимости от шероховатости объекта. Предлагаемый метод позволит получить интегральные характеристики больших поверхностей (до 10 см ). На результаты измерений не влияет волнистость поверхности. [c.96]

Несмотря на интересную и перспективную постановку задач по яссле-дованиям вибраций подшипников качения, обусловленных периодическим изменением радиальной и осевой жесткостей подшипника, т. е. периодическим изменением угла контакта а (см. рис. 4), укажем на некоторую недостаточность этих исследований. Поскольку форма тел качения и бего- вых дорожек внутреннего и наружного колец подшипника не является идеальной и на неровности формы накладываются неровности от шероховатости контактирующих поверхностей, как показано на рис. 5, необходимо учитывать случайный характер изменения упругих свойств подшипника. Поэтому в уравнении (8) вместо члена (а — 2д os со ) а необходимо ввести член вида [а — 2 os ojif -f (г )] а, характеризующий дополнительное изменение упругих свойств подшипника, обусловленных неточностью изготовления. Здесь е — параметр, который при дальнейшем анализе уравнения можно считать малым (/) — случайная функция времени, характеристика которой определяется шероховатостью и неточностью изготовления подшипников. Учет шероховатости подшипников качения особенно важен при анализе спектра вибраций высокоскоростных роторных систем точного приборостроения. [c.12]

Учитьшаются все нагрузки (основные и случайные), в том числе и динамические 2. Высокая точность определения усилий 3. Нагрузки не могут быть выше расчетных расчетный режим увязан с мощностью двигателя имеются предохранительные устройства, ограничивающие возможные перегрузки 4. Расчет про1иводится при уточненных зна ниях механических характеристик материала вала, 5. Выполнены технические требования чертежа относительно шероховатости и состояния поверхности - вала I 1.1 [c.359]

Технологическое обеспечение п аметров качества поверхности (шероховатость, волнистость, макроотклонения) и поверхностного слоя (физико-механические свойства) является одним из определяющих факторов формирования требуемых эксплуатащ10нных свойств деталей на стадии изготовления. Наличие значительного количества случайных факторов в технологической системе (ТС) обработки обуславливает вероятностный характер формирования параметров качества поверхностного слоя (ПКПС) обрабатываемой детали, которые являются случайными величинами с соответствующими статистическими характеристиками (математическое ожидание, дисперсия и др.). В связи с этим значения ПКПС Y/ в конструкторской документации регламентируются интервальными оценками вида [c.192]

Характеристика силы адгезии как случайной величины. Распределение частиц по силам адгезии показывает зависимость между ар или F и силой адгезии, т. е. ар, Ур = fiPap)- Эта зависимость является случайной, так как она обусловлена шероховатостью и энергетической неоднородностью контактирующих поверхностей, ошибками при измерении размеров частиц и определения сил отрыва и другими, не поддающимися учету факторами [22]. [c.24]

Первоначально измерение характеристик шероховатости осуществлялось щуповыми профилометрами, измеряющими профиль поверхности. Для количественного описания поверхности использовались такие характеристики как среднеквадратичное отклонение профиля, среднеквадратичный наклон, средняя кривизна вершины. Модели контактного взаимодействия при этом основывались на понятии единичной неровности. Самой известной из моделей такого рода явилась модель, построенная Гринвудом и Вильямсоном [51] (см. также [23, 50]). Шероховатость в ней моделируется системой сферических сегментов одинакового радиуса, а их высота принимается случайной величиной, подчиняющейся некоторому закону распределения. Предполагается, что каждая неровность деформируется упруго в соответствии с теорией Герца. Влияние же других неровностей оценивается осредненным (номинальным) давлением. Были разработаны многочисленные модификации данной модели, анализу которых посвящена работа [60] [c.429]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...