СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОЧНОСТИ ПОВЕРХНОСТИ Рис. 1. Склерометрический программно-аппаратурный комплекс (Патенты РФ №2166745, 2119165, 2277232, 2282174): 1 - склерометр; 2 - компьютер; 3 - блок обработки информации. 1 ИЛЛЮСТРАЦИЯ СПОСОБА D1 Vд L Общий вид борозды: L - длина царапины, D1 - ширина борозды, Vд - активируемый деформацией объем материала поверхностного слоя (выделен темным цветом). Схема царапины и фотография. 2 УСТРОЙСТВО СКЛЕРОМЕТРА Основные узлы склерометра: 1 – стойка измерительная; 2 – фиксатор высоты; 3 – модуль измерительного усилителя; 4 – окуляр; 5 – измерительный микровинт; 6 – объектив; 7 – фиксатор положения микроскопа; 8 – регулятор грубой фокусировки; 9 – фиксатор регулятора высоты – 8; 10 – регулятор точной фокусировки («Внедрение»); 11 – подсветка; 12 – индентор; 13 – фиксатор индентора; 14 – узел нагружения индентора; 15 - предметный столик; 16 и 17 – соответственно микровинты продольного и поперечного перемещения; 18 – образец; 19 – привод предметного столика. 3 Методика оценки механических и кинетических характеристик поверхностей деформируемых трением Uе, Энергия повреждаемости кДж/моль U0 U(T1) U(T2) U(T3) , кгс/мм2 Напряжение деформации, кН Методика оценки энергии активации пластической деформации – U0. Накопление энергии повреждаемости - Uе(t) 1. Удельная энергия деформации – Uдеф= Адеф/Vдеф , кДж/моль. 2. Накопленная в поверхностях трения энергия микроповреждений – Uе(t), кДж/мм3, t – время наработки. 3. Энергия активации пластической деформации – U0(T),кДж/моль, T1…Тi – температура испытаний. 4. Структурно-чувствительный коэффициент - γ = U(Т)/σ, мм3/моль. 5. Микротвердость - Нμ = U0 / γ. Параметры U0 и γ входят в уравнение долговечности академика Журкова С.Н. 6. Время до разрушения единичной связи в кристаллических решетках твердого тела - Т в этой концепции оценивается по уравнению U t0 exp 0 kT 7. Расчетное уравнение для оценки скорости изнашивания Jv (мм3 /час) при усталостном механизме разрушения: Iv= Ar nr h (U0 - ) t0 exp RT , мм3/ч, 4 Энергия повреждаемости, кДж/моль МЕТОДИКА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА МАТЕРИАЛОВ ДЕТАЛЕЙ МАШИН Оценка предельной энергии повреждаемости материала в зоне разрушения при усталостных испытаниях плоского образца. 28 26 24 22 20 18 0 1 2 3 Расстояние от края разлома, мм 4 Характерные результаты оценки величины энергии повреждаемости материала при усталостных испытаниях, начиная от края разлома образца. Пример прогнозирования остаточного ресурса: 1 – участок накопления повреждаемости, построенный по экспериментальным данным; 2 – экстраполяция экспериментальных данных; tпр – время исчерпания остаточного ресурса; tостат – остаточный ресурс. 5 ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА МАТЕРИАЛОВ ДЕТАЛЕЙ МАШИН 6