ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Устройство состоит из стандартного прибора типа «Калибр-283», модифицированного для измерения спектра шероховатости поверхности (ШП), и программного обеспечения для обработки спектра ШП.

Подготавливается до 20 разрабатываемых составов масел с различными противозадирными присадками в объемах 0,5-1л каждого вида. В соответствии с количеством составов на заготовке, выполненной из материала детали, работающей в интересующем узле трения, протачиваются на один диаметр чистовым проходом пояски шириной 3-5 мм, разделенные канавками шириной 5-7 мм. Затем спектр ШП измеряется вдоль следа резца на станке или приспособлении, обеспечивающем число оборотов не более 0,03 об/с для получения окружной скорости не более 0,01 м/с, необходимой для нормального трассирования иглы прибора. Прибор, кроме измерения традиционного параметра шероховатости - среднеарифметического отклонения профиля rа, специально модернизирован для измерения спектра ШП. Сигнал о профиле с ощупывающего узла прибора после усилителя, минуя интегратор, поступает на вход специального блока фильтров-анализаторов, состоящего из 18 параллельно работающих каналов соответственно на 80, 100, 125, 158, 200, 250, 318, 400, 500, 635, 800, 1000, 1250, 1580, 2000, 2500, 3180 и 4000 Гц. Можно использовать универсальный треть-октавный анализатор спектра параллельного действия типа Ф4337. Дополнительно усиленные и выпрямленные сигналы с каждого канала через коммутатор аналоговых сигналов и аналого-цифровой преобразователь поступают на вход микро-ЭВМ, где регистрируются по специальной программе. Запись сигнала повторяется 10-12 раз в разных участках поверхности для каждого пояска. Существенность различий спектров, полученных для различных поясков или диаметров, производится по специальной программе статистической обработки спектра. Тремя способами определяется нормальность закона распределения интенсивностей всех частот. При распределении, близком к нормальному, можно определить значения, нарушающие нормальность, и откорректировать их. Вычисляются общие вектора для каждого пояска, построенные в многокоординатном пространстве на интенсивностях частотных полос соответствующих спектров ШП как на координатных осях, и выводятся гистограммы их распределения, наглядно показывающие возможность отличий смазочных свойств масел на отдельных частотах и по общим векторам.

Проверяется идентичность спектров ШП всех исследуемых поясков до процесса трения. Затем производится процесс трения поясков притиром из материала контактируемой детали, работающей в интересующем нас узле трения. На каждом пояске должны быть обеспечены одинаковая окружная (рабочая) скорости вращения, усилие прижима и время трения, созданы равные условия смазки (поливом или окунанием). После этого вновь измеряется спектр ШП каждого пояска: чем меньше ШП по значениям интенсивностей частотных полос и общих векторов, тем лучше смазочные свойства состава. Вычисляются косинусы углов между эталонным вектором (например, масло без присадки) и каждым из сравниваемых векторов: чем они меньше единицы (углы наклона векторов больше), тем лучше смазочные свойства состава. Степень отличия определяется по статистическим критериям Стьюдента и Фишера: чем больше критерии отличаются от табличных, тем лучше смазочные свойства состава. Для дополнительной проверки берутся критерии Грэббса и Романовского, позволяющие выявить значения, намного отличающиеся от среднего общего вектора (условно все общие вектора принадлежат одной выборке).

Получается шестиугольник оценок смазочных свойств составов. На шести исходящих из одного центра лучах для каждого состава масел откладываются значения косинусов углов между векторами, критериев Грэббса, Романовского и Стьюдента для средних значений векторов, критериев Стьюдента и Фишера для их дисперсий. Чем больше площадь шестиугольника, тем лучше смазочные свойства состава.