Hutnické listy č.2/2010, roč. LXIII ISSN 0018-8069
Zkušebnictví, měřictví, laboratorní technika Testing, Measurement, Laboratory Methods
Hodnocení stavu vývrtu hlavně s využitím integrálních charakteristik drsnosti povrchu Applying the Surface Roughness Integral Characteristics to Check the Barrel Bore Surface Condition Ing. Renata Dvořáková, CSc., Doc. Ing. Emil Svoboda, CSc., Univerzita obrany v Brně, Katedra strojírenství
V příspěvku je popsáno využití integrálních metod hodnocení povrchu vzorku pro analýzu funkčního chování povrchu vývrtu hlavně. Cílem příspěvku je posoudit vztah mezi jakostí povrchu a funkčními vlastnostmi povrchu pomocí nekonvenčních a nenormalizovaných charakteristik. K těmto charakteristikám patří např. Funkce výkonové spektrální hustoty a Frekvenční spektrum. Tyto funkce se mohou stát výkonnými diagnostickými prostředky schopnými např. odhalit malé změny v textuře povrchu způsobené řezným nástrojem, které jsou klasickými parametry nezjistitelné nebo funkční změny v textuře povrchu, které se projeví nepatrnými změnami klasických parametrů. Využití nekonvenčních parametrů při hodnocení funkčních změn směřuje k výrobě strukturovaných povrchů, kdy je povrch „šitý na míru“ funkci součástky. Tyto povrchy vycházejí ze své fyzikální podstaty a jejich vzhled odpovídá funkčním požadavkům. Obvykle jsou charakterizovány vlnovou délkou nerovností profilu, statistickými a spektrálními vlastnostmi. The article describes the application of integral methods to assess a specimen surface and check the barrel bore top end performance features. Integral methods based on the statistic, correlation and frequency analyses are not used in the meantime. Advantage of the statistic characteristics is in describing profiles or areas of the surface by minimum number of parameters, incorporating not only the peak to valley heights, but also the frequency and profiles in the surface. The article's aim is to assess the relation between the surface quality and its functional performance by unconventional and non-standard characteristics. Prospective of the surface texture integral characteristics appear: autocorrelation function and power spectral density, including the related frequency spectrum of the profile. They may become powerful diagnostic tools, capable of revealing e.g. slight changes in the surface texture produced by the cutting tool, undetectable by the classic parameters, or changes in the surface texture functional performance, seeming to be small by the classic parameters. These characteristics can be used to assess e.g. functional performance changes of the rifled bore surface texture. The rifled surface texture was assessed in the course of the barrel performance, always after 1000 gunshots. The Ra parameter of a new barrel is Ra = 0.317 µm, for a barrel after 5 thousand gunshots is Ra = 0.431 µm. Maximum growth of the power spectral density can be seen in two areas: for the wavelength range λ = (0.1 – 0.3) mm up to 3.6 times higher power spectral density with a fired barrel than with a new barrel, for the wavelength range λ = (0.8 – 1.6) mm the growth of the power spectral density is not so marked, though even this area shows the power spectral density evidently higher. Equally, the frequency spectrum presents similar view, with noticeable changes at single wave numbers. Also here are quite evident two main areas of major changes. Application of the unconventional parameters used in the assessment of the functional performance tends towards the processing of textured surfaces, i.e. the surfaces based on their own physical substance, and with features corresponding to the required functional performance (a "tailor-made" surface). Exactly these textured surfaces are normally characterized by the wavelength of profile roughness, statistic and spectral characteristics.
1. Úvod Při hodnocení vlastností povrchu je důležitou složkou znalost způsobů jeho zatěžování během životního cyklu. Při zatěžování je třeba sledovat mikropovrchy funkčních ploch, které jsou z hlediska vazeb při funkci velmi důležité. Vývrt hlavně patří k nejdůležitějším povrchům, které ovlivňují funkční schopnosti zbraně. Na jeho vlastnostech závisí jak jakostní parametry zbraní, tak i
charakteristiky mající vliv na spolehlivost a životnost zbraní.
2. Způsoby hodnocení vlastností vývrtu hlavně Pro hodnocení vlastností vývrtu hlavní malorážových zbraní existuje jen málo možností jak stav povrchu vývrtu kontrolovat a to především pro jeho rozměrové parametry - malý průměr a velká délka vývrtu. V praxi se kontrola vlastností vývrtu provádí většinou dvěma
57
Zkušebnictví, měřictví, laboratorní technika Testing, Measurement, Laboratory Methods
metodami. Jednou z nich je měření opotřebení pomocí kalibru, kterým se kontroluje změna průměru vývrtu pomocí kalibrů odstupňovaných po 0,01 mm. Metoda poskytuje objektivní výsledky změny průměru vývrtu v polích s rozlišitelností 0,01 mm, což pro běžnou praxi vyhovuje. Tato metoda je jednoduše proveditelná, a proto je nejčastěji používaná. Kontrola rozměru vývrtu se provádí zpravidla na ústí hlavně, které však není nejvíce zatíženým místem na hlavni. Místo nejvyššího zatížení a tím i největšího opotřebení se nachází v oblasti začátku vývrtu za nábojovou komorou a toto místo se z hlediska rozměrů a hloubek musí kontrolovat jinou sadou kalibrů, které ve většině případů kontrolují pouze změnu délky v místě nábojové komory. Nevýhodou kontroly rozměrů a délek pomocí kalibrů je, že nedovoluje predikci dalšího použití hlavně z hlediska opotřebení, protože pro tuto funkci nemá žádné objektivní informace. Druhou metodou, v současné době velmi efektivní, je kontrola stavu vývrtu pomocí videoskopu (boroskopu). Současné videoskopy dovolují kontrolovat již od průměru cca 4 mm v délce až do 6 m. Touto metodou se vývrt hlavně kontroluje po celé délce a na hlavni se posuzují změny povrchu vývrtu jak v polích, tak i v drážkách. Hodnocený povrch vývrtu se dá zobrazit na monitoru nebo uložit pro pozdější zpracování. Předností této metody je možnost kontroly vývrtu po celé délce a zdokumentování defektů a poškození funkčních ploch vývrtu. Pozorované defekty a poškození vývrtu lze popsat a hodnotit co do velikosti i tvaru. Nevýhodou je subjektivnost metody, kde velmi závisí na posuzovateli stavu vývrtu, zda defekt nebo poškození považuje za závažné nebo za přípustné. Metoda nedovoluje absolutní měření průměru vývrtu, jako při měření pomocí kalibrů, ale posuzuje pouze jeho stav. Jinou možností je kontrolovat stav vývrtu z profilu drsnosti povrchu. Současné přístroje na měření drsnosti povrchu dovolují měřit povrch uvnitř vývrtu hlavně pomocí speciálních snímačů jak na ústí, tak i v nábojové komoře a to absolutní i relativní metodou. K měření a kvantifikaci textury povrchu se převážně využívají konvenční charakteristiky, jako jsou: Ra, Rq, Rt, Rsk, Rku, popř. R∆q, Rsm. Hodnocení funkčních vlastností povrchu těmito klasickými parametry je však značně omezené a neúplné. Zatím nejsou využívány integrální metody, jejichž parametry vycházejí ze statistických, korelačních a frekvenčních analýz. Předností statistické charakteristiky povrchu je, že popisuje profil nebo plochu minimálním počtem parametrů, které zahrnují nejen výškové, ale především frekvenční a tvarové vlastnosti povrchu. Integrálních metod hodnocení povrchu lze využít při zkoumání změn povrchu a následně využít těchto informací pro predikci funkčního chování povrchů.
58
Hutnické listy č.2/2010, roč. LXIII ISSN 0018-8069
V další části jsou popsány a analyzovány možnosti hodnocení funkčních vlastností povrchu vývrtu hlavně pomocí nekonvenčních a nenormalizovaných charakteristik drsnosti povrchu.
3. Charakteristiky textury povrchu Z integrálních charakteristik textury povrchu se perspektivně jeví autokorelační funkce a funkce výkonové spektrální hustoty a s ní související frekvenční spektrum profilu. Tyto funkce se mohou stát výkonnými diagnostickými prostředky schopnými např. odhalit malé změny v textuře povrchu způsobené řezným nástrojem, které jsou klasickými parametry nezjistitelné nebo funkční změny v textuře povrchu, které se projeví nepatrnými změnami klasických parametrů. Autokorelační funkce (ACF) − umožní posuzovat periodičnost nebo náhodnost tvaru profilu povrchu. Pro hodnocení stavu povrchu lze využít tvaru autokorelační funkce, např. počáteční body funkce nebo rychlost rozpadu autokorelační funkce při výpočtu indexu plasticity pro hodnocení míry a charakteru deformace výstupků povrchu. Funkce výkonové spektrální hustoty (PSD) − dovolí posoudit rozložení složek profilu povrchu podle jednotlivých frekvencí. Tato funkce zaznamenává u profilu maximální hodnotu základní složky, vedle které vznikají další harmonické složky, vyjádřené násobkem základní veličiny. Popisuje členitost hodnoceného povrchu a to jak z hlediska frekvence (rozteče nerovností) nebo vlnové délky nerovností, tak i jejich amplitud (velikostí). Zvětšující se počet a velikost nerovností povrchu znamená růst počtu harmonických a současně i růst jejich velikosti. Pro posouzení členitosti povrchu lze využít např. vlnové délky odpovídající nejčastěji se vyskytující frekvenci (významnost 100%). Funkci je možné např. využít při hodnocení změn textury povrchu v průběhu provozu, a to zejména tehdy, kdy u klasických parametrů drsnosti (Ra, Rz, apod.) se zjistí pouze nepatrná změna jejich velikosti, ale přitom se změní (často i výrazně) členitost hodnoceného povrchu a to jak z hlediska frekvence (rozteče nerovností) nebo vlnové délky nerovností, tak i z hlediska velikosti jejich amplitudy. V grafickém vyjádření PSD je na svislé ose zobrazena hustota výkonového spektra v µm2, což je kvadrát amplitudy A2. Na vodorovné ose jsou vlnové délky λ [µm] (λ = 1/f). V grafu jsou patrné dominantní vlnové délky. Jejich amplituda je rovna druhé odmocnině odpovídající hodnoty na svislé ose. Vlnová délka nalezená ve spektru je rozmístěna nepravidelně. Tak profilu délky L odpovídá první vlnočet frekvence f (1) vlnové délce λ (1) = L, druhý vlnočet frekvence f (2) vlnové délce λ (2) = L/2, n-tý vlnočet frekvence f (n) vlnové délce λ (n) = L/n. Je patrné, že ve spektru se nachází několik vysokých vlnových délek a také mnoho nízkých jedinců. Aby bylo
Hutnické listy č.2/2010, roč. LXIII ISSN 0018-8069
možné zobrazit PSD ve tvaru vyhlazené křivky, která je podrobná jak ve velkých tak i nízkých vlnových délkách, je spektrum počítáno pomocí několikanásobného použití Fourierovy transformace.
Zkušebnictví, měřictví, laboratorní technika Testing, Measurement, Laboratory Methods
nastal v důsledku opotřebení vývrtu, ale neposkytuje nám žádné jiné informace. Jsou zde rovněž uvedeny tři v praxi běžně požívané parametry, a to: •
Frekvenční spektrum profilu − (FS) reprezentuje frekvence, jejichž velikosti jsou dány vlnovou délkou kvůli jejich snadnější identifikaci. Výška spektrální čáry udává výkon (energii) periody v profilu. Spektrální analýza umožňuje stanovit periodicitu a orientaci určitého jevu existujícího vedle drsnosti a to pomocí frekvence nalezené ve spektru. V případě, že profil obsahuje periodický jev, tak frekvenční čára (nebo skupina čar) vyčnívá. V grafickém zobrazení je na vodorovné ose grafu vynesen vlnočet spektrálních čar. První spektrální čára odpovídá délce profilu L, druhá spektrální čára odpovídá délce L/2, třetí L/3 atd. Např. pro profil délky 4 mm /obrázek 1 vpravo, řádek e)/ odpovídá 36. spektrální čára vlnové délce λ (36) = 4/36 = 0,111 [mm]. Spektrální čáry v levé části spektra odpovídají velkým vlnovým délkám (nízké frekvenci), spektrální čáry na pravé straně spektra odpovídají krátkým vlnovým délkám (vysokým frekvencím). Svislá osa grafu reprezentuje amplitudy odpovídajících vlnových délek, tzn. energii nebo intenzitu signálu příslušné frekvence. V grafu je zvýrazněn vlnočet s dominantní velikostí (amplitudou).
4. Využití integrálních charakteristik textury povrchu Tyto tři charakteristiky je možné využít např. při posuzování funkční změny textury povrchu. Byla vyhodnocována textura povrchu hlavně během její funkce, a to vždy po 1000 výstřelech. Výchozí hodnotou byla textura povrchu nové hlavně. Profil drsnosti povrchu nového vývrtu hlavně byl pravidelný, naproti tomu povrch po 5 tisících výstřelech vykazoval odstranění vrcholů nerovností v důsledku opotřebení, se zvýrazněnými prohlubněmi (stratifikovaný charakter). Tomuto stavu odpovídaly i amplitudové rozdělení a materiálový poměr. Na obrázku 1 je znázorněno grafické zobrazení analýzy náhodného procesu pro novou hlaveň a pro hlaveň po 5 tisících výstřelech. Obr. 1a zobrazuje oba naměřené profily drsnosti povrchu. Na profilu drsnosti povrchu je u nového vývrtu hlavně patrný pravidelný profil drsnosti povrchu po jeho výrobě obsahující vrcholy, výraznější prohlubně a periodickou vlnitost. Naproti tomu u hlavně po 5tisících výstřelech je profil vyrovnaný, s odstraněním vrcholů nerovností, ale se zvýrazněnými prohlubněmi. Tento stav na povrchu
• •
Ra – průměrná aritmetická úchylka posuzovaného profilu v rozsahu základní délky Rz – největší výška profilu v rozsahu základní délky Rt – celková výška profilu v rozsahu vyhodnocované délky.
Uvedené hodnoty těchto parametrů jsou aritmetickým průměrem ze čtyř měření drážek hlavně. Obrázek 1b ukazuje amplitudové rozdělení a materiálový poměr. Amplitudové rozdělení představuje výškovou informaci, materiálový poměr je vyjádření amplitudového rozdělení jiným způsobem. Pro novou hlaveň je patrné symetrické rozdělení tvaru Gaussova histogramu. V případě materiálového poměru je u nového povrchu vývrtu rovněž prakticky symetrické rozložení souřadnic profilu kolem střední osy, tzn., že prohlubně i výstupky profilu mají od střední čáry profilu téměř stejné velikosti. Celková výška profilu je 2,410 µm. Pro střílenou hlaveň, kde profil drsnosti vykazuje stratifikovaný charakter a tudíž není náhodný, neodpovídá ani histogram amplitudového rozdělení ani křivka materiálového poměru symetrickému Gaussovu průběhu. U materiálového poměru je patrný výrazný posun souřadnic profilu k vrcholům, tzn., že došlo k odstranění vrcholů nerovností povrchu vývrtu procesy opotřebení při střelbě, ale současně se výrazně zvětšily prohlubně; celková výška profilu dosahuje 5,470 µm. Tento nárůst je způsoben hlubšími prohlubněmi, protože vrcholy byly procesem opotřebení podstatně sníženy. Obrázek 1c zobrazuje autokorelační funkce (ACF), ta obsahuje všechny roztečné (délkové) informace. Významnou charakteristikou pro hodnocení funkčních změn povrchů je výkonová spektrální hustota (PSD). Na obr. 1d, je zobrazeno srovnání PSD pro drážku hlavně nové a hlavně po 5 tis. výstřelech. Parametr Ra pro novou hlaveň je Ra = 0,317 µm, pro hlaveň po 5 tis. výstřelech je Ra = 0,431 µm. Z obrázku je patrný výrazný nárůst PSD u střílené hlavně oproti hlavni nové při nepatrném nárůstu velikosti Ra. Největší nárůst výkonové spektrální hustoty je možné pozorovat ve dvou oblastech: •
pro rozsah vlnových délek λ = (0,1 – 0,3) mm, kde se vyskytuje až 3,6x vyšší hustota výkonového spektra u hlavně střílené oproti hlavni nové
59
Zkušebnictví, měřictví, laboratorní technika Testing, Measurement, Laboratory Methods
Hutnické listy č.2/2010, roč. LXIII ISSN 0018-8069 Hlaveň po 5-tis. výstřelech Barrel after 5-thousand gunshots Ra = 0,365 µm Rz = 2,930 µm Rt = 3,870 µm
Nová hlaveň New barrel Ra = 0,305 µm Rz = 1,920 µm Rt = 2,370 µm Length = 3.2 mm Pt = 2.41 µm Scale = 4 µm
µm
Length = 4 mm Pt = 6.77 µm Scale = 10 µm
µm 2
1.5
1
1
0
0.5
-1
0
-2 -3
-0.5
-4
-1
-5
-1.5
-6 -7
-2 0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
2.2
2.4
2.6
2.8
0
3 mm
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
2.2
2.4
2.6
2.8
3
3.2
3.4
3.6
3.8 mm
1.2
1.4
1.6
1.8 mm
3.4
3.6
3.8 mm
a) Profil drsnosti Roughness Profile 0
20
40
60
80
100 %
0
0
0.241
0.677
0.482
1.35
0.723
2.03
0.964
2.71
1.21
3.38
1.45
4.06
1.69
4.74
1.93
5.41
2.17
0
20
40
60
80
0
5
10
15
20
100 %
6.09
2.41
6.77 0
µm
2
4
6
8
10 %
µm
25 %
b) Amplitudové rozdělení a materiálový poměr Amplitude Distribution and Material Ratio Curve Length = 3.2 mm Pt = 1.18
Scale = 2
Length = 4 mm Pt = 1.27
1.6
Scale = 2
1.4
1.4
1.2
1.2
1
1
0.8
0.8
0.6
0.6
0.4
0.4
0.2
0.2
0
0
-0.2
-0.2
-0.4 -1.4
-1.2
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4 mm
-1.8
-1.6
-1.4
-1.2
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
c) Autokorelační funkce Autocorrelation Function 0.534mm (0.111µm) 0.224mm (0.124µm)
µm2
2.04mm (0.082µm) 0.809mm (0.188µm)
0.445mm (0.134µm) 0.218mm (0.236µm)
µm2
0.035
0.823mm (0.235µm)
0.055 0.05
0.03
0.045 0.04
0.025
0.035 0.02
0.03
0.015
0.025
0.01
0.02 0.015 0.01
0.005
0.005
0
0 0
0.2
0.4
0.6
Zoom factor: x1
0.8
1
Nb iterations: 128
1.2
1.4
1.6
1.8
2
2.2
2.4
2.6
2.8
3 mm
0
Smoothing: 37
0.2
0.4
0.6
Zoom factor: x1
0.8
1
1.2
Nb iterations: 128
1.4
1.6
1.8
2
2.2
2.4
2.6
2.8
3
3.2
Smoothing: 37
d) Výkonová spektrální hustota Power spectral density µm
µm
0.16 0.25 0.14 0.12
0.2
0.1 0.15 0.08 0.1
0.06 0.04
0.05 0.02 0
0 0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
0
20
40
Wavelength # 4 : (0.8 mm )
Wavelength # 36 : (0.111 mm )
Magnitude : 0.18 µm
Magnitude : 0.299 µm
Phase : 131° (2.29 rad)
Phase : -143° (-2.5 rad)
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
e) Frekvenční spektrum Frequency Spectrum Obr. 1 Využití integrálních charakteristik pro analýzu funkčního chování hlavně Fig. 1 Application of integral characteristics in the barrel bore functional performance analysis
•
60
pro rozsah vlnových délek λ = (0,8 – 1,6) mm není nárůst hustoty výkonového spektra tak výrazný, ale v této ploše je hustota výkonového spektra rovněž zřetelně větší.
Je možné konstatovat, že pro tento příklad se funkce součástky projevila výrazným nárůstem parametru hustoty výkonového spektra hlavně ve dvou popsaných oblastech.
Hutnické listy č.2/2010, roč. LXIII ISSN 0018-8069
Zkušebnictví, měřictví, laboratorní technika Testing, Measurement, Laboratory Methods
Podobně je možné nazírat na frekvenční spektrum na obr. 1e, kde jsou patrné výrazné změny u amplitud jednotlivých vlnočtů. Opět je možné zde rozlišit dvě hlavní oblasti výrazných změn. Nejrozsáhlejší nárůsty amplitud je vidět pro vlnočty (14 – 38), což odpovídá v grafu na obr. 1d hodnotám λ = (0,286 – 0,105) mm. Druhá oblast s rozsáhlými změnami amplitud je pro vlnočty (2 – 6), což odpovídá v grafu na obr. 1d hodnotám λ = (2,00 – 0,667) mm. Na obr. 2 je provedeno grafické srovnání PSD pro novou hlaveň (šrafovaná oblast) a hlaveň po 5 tis. výstřelech (bílá plocha). Tento, dosud nenormalizovaný parametr, vykazuje výrazný nárůst hodnot v oblasti vlnových délek λ = (0,286 – 0,105) mm a to více než 3,5 násobný. Je zde možné pozorovat tři oblasti dominantních vlnových délek, a to pro λ ≈ 0, 2 mm, λ ≈ 0, 5 mm, λ ≈ 0, 8 mm. Tyto tři oblasti dominantních vlnových délek zvětšily svoje výkonová spektra 1,5 x až 3,6 x, což u zbývajících vlnových délek není tak výrazné. (viz. Tabulka I) Na obr. 3 jsou zobrazeny změny frekvenčního spektra během funkce hlavně. Černá barva zobrazuje vlnočty s jejich amplitudami pro novou hlaveň a barva šedá pro hlaveň střílenou. I zde jsou patrné výrazné změny u amplitud jednotlivých vlnočtů. Nejrozsáhlejší nárůsty amplitud je vidět pro vlnočty (14 – 38), což odpovídá v grafu na obr. 2 hodnotám λ = (0,286 – 0,105) mm. Druhá oblast s rozsáhlými změnami amplitud je pro vlnočty (2 – 6), což odpovídá v grafu na obr. 2 hodnotám λ = (2,00 – 0,667) mm. Nárůsty hodnot amplitud odpovídající jednotlivým vlnočtům jsou i (10 až 20) násobné. Z obou obrázků vyplývá, že během funkce hlavně dochází k výrazným změnám v textuře povrchu. Přehled parametrů dominantních vlnových délek pro novou a střílenou hlaveň je uveden v tabulce I. Pro obě popisované hlavně jsou zvoleny tři dominantní vlnové délky, a to λ = 0,111 mm (vlnočet 36), λ = 0,222 mm (vlnočet 18) a λ = 0,800 mm (vlnočet 4). V dalším sloupci jsou uvedeny amplitudy pro tyto vlnové délky odečtené z obrázku 3, hodnota PSD je odečtena z obrázku 2.
Obr. 3 Porovnání FS pro novou hlaveň (černé čáry vlnočtu) a hlaveň po 5 tis. výstřelech (šedé čáry) Fig. 3 Comparing a new barrel FS (black curves of wave number) with a barrel after 5,000 gunshots (grey curves)
Tab. I Přehled parametrů dominantních vlnových délek pro novou a střílenou hlaveň Tab. I Review of the dominant wavelengths for a new barrel and a firing barrel
Nová hlaveň λ [mm] 0,111 0,222 0,800
A [µm] 0,030 0,050 0,180
PSD [µm2] 0,012 0,015 0,035
Hlaveň po 5tis. výstřelech λ A PSD [mm] [µm] [µm2] 0,111 0,299 0,017 0,222 0,210 0,055 0,800 0,230 0,045
5. Závěr Předností nekonvenčních parametrů je, že popisují profil drsnosti povrchu nebo plochu především frekvenčními a tvarovými parametry povrchu. Tyto parametry jsou schopny odhalit malé změny v textuře povrchu buď způsobené procesem výroby funkční plochy, nebo jsou vyvolány procesy způsobující opotřebení funkční plochy, které obvykle nelze klasickými parametry pro hodnocení drsnosti povrchu zjistit. Současně mohou identifikovat funkční změny v textuře povrchu, které se projeví nepatrnými změnami klasických parametrů, což se potvrdilo jak měřením na hlavních uvedených v tomto příspěvku, tak i při měření drsnosti povrchu během únavových zkoušek. V obou případech rovněž dochází k přestavbě drsnosti směrem k vyšším vlnovým délkám (vlnitosti). Využití nekonvenčních parametrů při hodnocení funkčních změn směřuje k výrobě strukturovaných povrchů, kdy je povrch „šitý na míru“ funkci součástky. Tyto povrchy vycházejí ze své fyzikální podstaty a jejich vzhled odpovídá funkčním požadavkům. Obvykle jsou charakterizovány vlnovou délkou nerovností profilu, statistickými a spektrálními vlastnostmi.
Obr. 2 Porovnání PSD pro novou hlaveň (šrafovaná oblast) a hlaveň po 5 tis. výstřelech (bílá plocha) Fig. 2 Comparing a new barrel PSD (hatched area) with a barrel after 5,000 gun shots (white area)
Příspěvek byl podpořen výzkumným záměrem MO0FVT0000404 „Výzkum a vývoj moderních materiálů a technologií pro aplikace ve vojenské technice“ a grantem GA CZR 106/08/1243 "Výzkum plazmové nitridace dutin".
61
Hutnické listy č.2/2010, roč. LXIII ISSN 0018-8069
Zkušebnictví, měřictví, laboratorní technika Testing, Measurement, Laboratory Methods
Literatura
[3]
[1]
[4]
[2]
Whitehouse, D. J.: Handbook of Surface Metrology, Institute of Physics Publishing Bristol and Philadelphia 1994, str. 44 – 101 a 251-264. Whitehouse, D. J.: Surfaces and their Measurement, Kogan Page Science, 2004.
[5]
Novák, Z.: Prostorové hodnocení textury povrchu. Studie. Brno 2006. Fiala, J., Kraus, I.: Povrchy a rozhraní, ČVUT Praha 2009, str. 108 – 15. ČSN EN ISO 4288 Geometrické požadavky na výrobky – Struktura povrchu: Profilová metoda – Pravidla a postupy pro posuzování struktury povrchu. ČSNI 1999.
Recenze: Ing. Šárka Tichá, Ph.D. Doc. Ing. Vladimír Vrba, CSc.
_____________________________________________________________________________________________
62