Секацкий В.С., Мерзликина Н.В. Методы и средства измерений и контроля
Подождите немного. Документ загружается.
273
Сущность метода заключается в измерении перемещения тубуса
биологического микроскопа при последовательной фокусировке на
поверхности подложки и покрытия.
На испытуемом образце наносят карандашом произвольные штрихи.
Затем микроскоп устанавливают так, чтобы в поле зрения были видны
штрихи. Фокусируют микроскоп на поверхность древесины, так, чтобы был
виден рисунок древесины, снимают значение на шкале
барабана, затем
микроскоп перефокусируют на поверхность лакового покрытия, снимают
отчет и вычисляют значения.
19.3. Методы определения твердости покрытий
Метод определения твердости лакокрасочных покрытий.
Метод основан на вдавливании алмазной четырёхгранной пирамиды
под нагрузкой и измерении диагонали отпечатка после снятия нагрузки.
Испытания проводят на микро твердомере МПТ-3 и другом приборе.
Контрольный образец устанавливают на столик микро твердомера. Плавно
поворачивая рукоятку механизма нагружения микро твердомера, опускают
груз с индектором на испытываемый участок покрытия. Индектор
выдерживают на
поверхности образца под нагрузкой (90
ts
)с. Затем
поднимают индектор. Окулярным микроскопом измеряют с точностью до 0.5
мкм диагональ полученного отпечатка (рис.19.5).
Методы определения твердости защитно-декаротивных покрытий
царапаньем.
Для проведения испытаний применяются: стекломер, игла алмазная,
набор гирь, микроскоп измерительный, микрометр окулярный винтовой.
Метод 1. Сущность метода 1 заключается в определении ширины
царапины, оставленной иглой стекломера под действием нагрузки.
При помощи стекломера на образце проводят царапину, затем
измеряют ширину царапины совмещением нити винтового окулярного
микрометра микроскопа с границами царапины. Ширину царапины
измеряют
на трёх участках.
Метод 2. Сущность этого метода заключается в определении
нагрузки, под воздействием которой игла стеклометра оставляет царапину
шириной 50 мкм. Метод применяется при сравнительном испытании
покрытий.
274
Рис.19.5. Метод определения твердости лакокрасочных покрытий:
1- индектор; 2- груз; 3-испытываемый образец; 4-отпечаток; альфа- угол между
противоположными гранями пирамиды-136
о
; d-диагональ отпечатка.
Измеритель твердости. ИСО 6441,
1518 быстро измеряет твердость
лакокрасочных, порошковых, мастичных,
пластиковых покрытий по отпечатку
сферического наконечника диаметра 1 мм.
Твердомер состоит из пружинного
механизма для создания тарированного
давления на покрытие, фиксирующего
давления на покрытие механизма и
индентора с диаметром сферического
наконечника 1 мм.
Технические характеристики:
диапазон создания усилия давления на покрытие
пружина № 1 до 2,5 кг с шагом 0,2кг
пружина № 2 до 4,0 кг с шагом 0,4кг
погрешность создания усилия давления на покрытие5%;
диаметр сферического наконечника1,0 ± 0,1 мм;
габариты прибора150хØ20 мм;
масса прибора120 г.
Р
α
1
2
3
4
α
Рис. 19.6. Измеритель
твердости. ИСО 6441, 1518
275
19.4. Методы определения параметров
шероховатости лакокрасочных покрытий
Для определения этих параметров предусмотрен госстандарт 15612-
85.Этот стандарт распространяется на изделия из древесины и древесных
материалов и устанавливает методы определения параметров
шероховатости поверхности Rm
max
, Rm, Rz , а так же метод контроля
шероховатости поверхности изделий по образцам шероховатости. Для
сравнения: У металлических поверхностей для количественной оценки и
нормирования шероховатости поверхности устанавливается шесть
параметров: три высоких (R
a
, R
z
, R
max
) два шаговых (S
m
, S) и параметр
относительной стороной длины профиля (t
p
)
Метод определения параметра R
max.
Этот параметр представляет собой расстояние между линией
выступов и линией впадин профиля в пределах базовой длины.
Для измерения этого параметра выбирают приборы, позволяющие
выполнять измерения неровностей высотой от 25 до 1600 мкм. Таким
прибором является индикаторный глубиномер (рис 19.7).
При его применении индикатор часового типа 1 фиксирует в колодке 2
так, чтобы измерительный наконечник 3 выступал над
опорной плоскостью
колодки на величину хода от 1.6 до 2.0 мм..
В результате визуального осмотра контролируемой поверхности
выбирают наиболее крупные неровности для их измерения. Количество
измерений должно быть не менее пяти. Параметр Rm
max
можно измерить
также оптическими средствами типа прибора светового сечения или
микроскопа теневого сечения для измерения неровностей применяют
винтовой окулярный микрометр.
Метод определения параметра Rm, Rz, Sz.
Для измерения этих параметров применяются профилографы по ГОСТ
19300-86.
276
Рис. 19.7. Индикаторный глубиномер
Подлежащий контролю образец помещают на предметном столике
или под наклонной головкой профилографа так, чтобы направление записи
профиля соответствовало заданному.Измерение проводят на образцах в
сухом состоянии или вымоченных в воде,если это требуют нормативно-
технические документы на конкретные изделия. Устанавливают датчик на
контролируемые поверхности образца и производят
запись профиля
поверхности. Профилограмма должна быть получена для участков
контролируемой поверхности, суммарная длина которых более 85 мм. На
полученных профилограммах выбирают участки измерения в количестве: R
m
,
для R
z
и S
z-5
.
Для определения параметра Rm на каждом участке измерения
проводят параллельно общему направлению перемещения ленты линии
наибольших выступов и впадин и измеряют расстояние между ними (рис.
1.3). На каждом участке измеряют расстояние между линиями выступов и
впадин линейкой. Затем рассчитывают параметр Rm на каждом участке
по формуле и среднее значение для контролируемой поверхности.
Для
определения параметра Rz на каждом участке дороги измерения
приводят базовую линию, параллельно общему направлению перемещения
диаграммной ленты и не пересекающую профиль. Для определения
параметра Rz линейкой измеряют пять максимальных Rmax и пять
минимальных Rmin отклонений профиля от базовой линии в пределах
выбранного участка. Затем по формуле рассчитывают Rz для каждого
участка и Rz среднее.
Параметр Sz определяют
по характерным неровностям для данного
материала и способа обработки. Измеряют линейкой шаги неровностей и
впадинам. Затем по формуле высчитывают Sz и Sz среднее.
277
Метод определения Ra.
Параметр Ra представляет собой среднюю высоту всех неровностей
профиля.
Измерение производится на профилометре по ГОСТ 19300-82. Отчёт
знаний параметра производят по шкале показывающего прибора.
Вычисляют среднее значение параметра Ra.
Метод контроля шероховатости по образцам шероховатости.
Образцы шероховатости применяют для контроля шероховатости
поверхности деталей той же формы, породы древесины, обработанных
тем же методом. Образцы шероховатости должны иметь
шероховатость поверхности в соответствии с нормативно-технической
документации на данный вид продукции.
19.5. Метод определения стойкости лакокрасочных покрытий
к воздействию переменных температур
Сущность метода заключается в циклическом воздействии
знакопеременных температур на лакокрасочные покрытия.
Для определения стойкости лакокрасочных покрытий к воздействию
переменных температур должна применяться следующая аппаратура:
камера влажности, обеспечивающая температуру 60+2 С и
относительной влажностью воздуха 98-99%;
камера холодильная, обеспечивающая температуру минус 40+
2 С;
влагомер с погрешностью измерения до 2%, обеспечивающий
измерения влажности древесины в диапазоне 9-10%.
Подготовка контрольных образов перед отделкой, приготовление
рабочей смеси лакокрасочного материала, метод его нанесения, расход,
технологические выдержки и операция облагораживания производят в
соответствии с технический документацией, утверждённой в
установленном порядке, по применению лакокрасочного материала.
Испытания производятся на 10 образцах. Испытания
проводят по циклам.
Каждый цикл состоит из двух этапов. На первом этапе испытуемые
образцы помещают в камеру влажности при температуре 60+
2 С,
относительной влажности воздуха 98-99% и выдерживает в течении 1-го
часа, на втором этапе образцы перекладывают из камеры влажности в
холодильную камеру и выдерживают в ней 1 час при температуре –40 +
2 С.
Циклическую выдержку образцов повторяют последовательно 9 раз.
Затем производят осмотр образцов для выявления трещин на
лакокрасочном покрытии.
Покрытие считают разрушенным, если на ней обнаружены любые
трещины, независимо от их размера и количества.
Рассчитывают показатель стойкости покрытий к взаимодействию
переменных температур (М) в процентах.
278
N
n
М
100
×
=
, (19.5)
где n - количество образцов с неразрушенными покрытиями;
N - количество образцов для испытания.
19.6. Метод определения адгезии лакокрасочных покрытий
Адгезия – поверхностное явление, заключающееся в сцеплении
поверхности в результате воздействия поля сил, создаваемых зарядом
атомов (ионы молекул из которых состоит верхний слой контактирующих
тел).
Сущность метода заключается в отрыве участка покрытия от
подложки в перпендикулярном к ней направлении и определении
необходимого дня этого усилия. Для определения испытаний применяются:
разрывные машины, позволяющие
производить измерения нагрузок в
пределах от 50 до 2500 Н;
металлические целиндры;
шкурка шлифовальная и т.д.
Перед испытанием образец с лакокрасочным покрытием шлифуют
шкуркой на месте приклеивания цилиндра, затем обезжиривают тампоном,
смоченном в ацетоне.
Наносят клей на рабочую поверхность цилиндра, затем приклеивают
на поверхность покрытия. Испытуемый образец устанавливают в
приспособление для
испытаний (рис. 19.8). Испытания проводят по двум
режимам по режиму 1 испытания проводят с равномерной скоростью
нагружения, равной (40-50) Н/с до отрыва цилиндра от образца.
При испытаниях по режиму 2 образец нагружают равномерно
увеличивающейся нагрузкой так, чтобы разрушение адгезионного
соединения наступает через (60+
30) с.
По шкале машины определяют величину разрушающей нагрузке Р.
Затем на испытуемом образе устанавливают характер разрушения. За
величину адгезии принимают среднее арифмитическое результатов
испытаний.
279
Рис. 19.8. Приспособление для испытаний
1 – захват образца; 2. – образец; 3. – металлический цилиндр
Прибор "Адгезиметр ОР"
Прибор измеряет усилие отрыва – адгезию
полимерных, порошковых, жидких лакокрасочных покрытий, дорожной
разметки, клеев, паркетных лаков, грунтовок, шпаклевок и др. покрытий по
ИСО 4624 (рис. 19.9).
Рис. 19.9. Прибор "Адгезиметр ОР"
Р
3
1
2
280
Принцип работы: цилиндр прибора приклеивается клеем с высокой
адгезией к исследуемому покрытию; цилиндр вставляется в захватный
механизм прибора, который создает тарированное усилие отрыва.
Набор цилиндров с разным диаметром позволяет получать разное
усилие отрыва на квадратный миллиметр поверхности исследуемого
покрытия.
Усилие отрыва – адгезия исследуемого покрытия от поверхности, на
которое оно нанесено, считывается
по двум шкалам прибора.
Адгезия покрытия на отрыв рассчитывается по формуле, (кг/мм2) :
σ = 4F/πd, (19.6)
где F – сила отрыва покрытия от 1г до 100 кг,
d – диаметр цилиндра: 11,3 мм, 16 мм, 20 мм.
19.7. Метод определения блеска
прозрачных лаковых покрытий
Сущность метода определения блеска лаковых покрытий
заключаются в определении величины фототока, возбуждаемого в
фотоприёмнике под действием света, зеркально отражённого от
поверхности контролируемого покрытия с учётом светлоты подложки.
Для определения блеска применяют такие приборы как рефиектоскоп Р-4, и
фотоэлектрический блескомер ФБ-2.
281
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Бойков, Г. В. Лабораторный практикум по приборам точной
механики /Г. В. Бойков. Минск: Высш. шк., 1983.
2. Васильев, А. С. Основы метрологии и технические измерения / А. С.
Васильев. М.: Машиностроение, 1988.
3. Секацкий, В. С. Взаимозаменяемость, стандартизация и
технические измерения. Методические указания к выполнению
лабораторных работ по темам 1–4 для студентов всех форм обучения
/
Сост. В. С. Секацкий, Р. И. Кутчер. Красноярск: КрПИ, 1983.
4. Секацкий, В. С. Взаимозаменяемость, стандартизация и
технические измерения. Методические указания к выполнению
лабораторных работ по темам 5–7 для студентов всех форм обучения /
Сост. В. С. Секацкий, Р. И. Кутчер. Красноярск: КрПИ, 1984.
5. Воронцов, Л. Н. Приборы автоматического контроля в
машиностроении / Л. Н.
Воронцов, С. Ф. Корндорф. М.: Машиностроение,
1988. 380 с.
6. Гапшис, А. А. Координатные измерительные машины / А. А.
Гапшис. М.: Машиностроение, 1988.
7. Мягков, В. Д. Допуски и посадки: Справочник. В 2 ч. Ч. 1 / В. Д.
Мягков, М. А. Палей, А. Б. Романов, В. А. Брагинский. Л.: Машиностроение,
1982. 534 с.
8. Мягков, В. Д. Допуски и
посадки: Справочник. В 2 ч. Ч. 2 / В. Д.
Мягков, М. А. Палей. А. Б. Романов, В. А. Брагинский. Л.: Машиностроение,
1983. 448 с.
9. Дунин-Барковский, И. В. Взаимозаменяемость, стандартизация и
технические измерения / И. В. Дунин-Барковский. М.: Изд-во стандартов,
1985. 352 с.
10. Земельман, М. А. Метрологические основы технических измерений
/ М. А. Земельман.
М.: Изд-во стандартов, 1991.
11. Секацкий, В. С. Измерение отклонений формы и расположения
поверхностей деталей: Методические указания по лабораторным работам /
Сост. В. С. Секацкий. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2002.
12. Артес, А. Э. Контроль качества продукции машиностроения. Под.
ред. А. Э. Артеса. М.: Из-во стандартов, 1974.
13. Куликовский, К. Л. Методы и средства измерений:
Учебное
пособие для вузов / К. Л. Куликовский, В. Я. Купер. М.: Энергоиздат, 1986.
14. Кутай, А. К. Справочник по производственному контролю / А. К.
Кутай. Л.: Машиностроение, 1974.
15. Кутчер, Р. И. Линейные и угловые измерения на универсальном
измерительном микроскопе: Метод. указания к лабораторным работам /
Сост. Р. И. Кутчер, В. С. Секацкий. Красноярск: ИПЦ КГТУ
, 2003.
16. Кутчер, Р. И. Методы и средства измерений испытаний и контроля.
Измерения линейных и угловых размеров: Метод. указания / Сост. Р. И.
Кутчер, В. С. Секацкий. Красноярск: КГТУ, 1998.
282
17. Секацкий, В. С. Методы и средства измерений, испытаний и
контроля. Однократные и многократные измерения физических величин.
Метод. указания / Сост. В. С. Секацкий, Р. И. Кутчер. Красноярск: КГТУ,
2000.
18. Селиванов, М. Н. Качество измерений: Метрологическая
справочная книга / М. Н. Селиванов, А. Э Фридман, Ж. Ф. Кудряшова. Л.:
Лениздат, 1987.
19. Спектор, С. А
. Электрические измерения физических величин / С.
А. Спектор. Л.: Энергоатомиздат, 1987.
20. Виноградов, А. Н. Справочник контролера машиностроительного
завода. Допуски, посадки и линейные измерения / А. Н. Виноградов и др.; Под
ред. А. И. Якушева. М.: Машиностроение, 1980. 527с.
21. Якушев, А. И. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические
измерения / А. И. Якушев. М.: Машиностроение, 1986. 350с.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .................................................................................................... 3
1. ИЗМЕРЕНИЯ ............................................................................................. 5
1.1. Физические величины и их измерение ............................................ 5