ip - vezba 11 - morfologija · pdf filepovršinska hrapavost predstavlja skup...

MORFOLOGIJA POVRINE
PRIREDIO ALEKSANDAR M ILETI

Vebe iz inenjerstva povrina Aleksandar Mileti - LTO
-2-
SADRAJ AMPLITUDNI PARAMETRI (ISO/DIS 25178-2 I ASME B46.1) ........................................................................... 6 Sa - Prosena hrapavost, aritmetika srednja hrapavost (eng. average roughness) .................................. 6 Sq - Srednja vrednost kvadratnog odstupanja - RMS (eng. root mean square roughness) ........................ 6 Ssk - Asimetrija povrine (eng. surface skewness) ................................................................................... 6 Sku - Zaobljenost (eng. kurtosis).............................................................................................................. 7 S10Z - Visina deset taaka (eng. ten point height) ..................................................................................... 7 PARAMETRI RAZMAKA ................................................................................................................................. 8 Sds - Gustina vrhova (eng. density of summits) ....................................................................................... 8 Std - Pravac usmerenosti neravnina (eng. texture direction) ................................................................... 9 Stdi - Indeks pravca usmerenosti (eng. texture direction index) .............................................................. 9 Str - Odnos usmerenosti neravnina (eng. texture aspect ratio) ................................................................ 9 Sal - Scl - Duina autokorelacije (eng. fastest decay autocorrelation length) ............................................ 9 FUNKCIONALNI PARAMETRI .........................................................................................................................10 FUNKCIONALNI INDEKSI ...............................................................................................................................10 Sbi indeks nosivosti povrine (eng. surface bearing index) ...................................................................10 Sci Indeks zadravanja fluida u jezgru (eng. core fluid retention index) ................................................10 Svi Indeks zadravanja fluida u dolinama (eng. valley fluid retention index) .........................................10 PARAMETRI DEFINISANI ISO 13565-2 STANDARDOM ........................................................................................11 Spk Redukovana visina vrhova (eng. reduced summit/peak height) .....................................................11 Sk Hrapavost u centralnoj zoni (eng. the core roughness depth) ..........................................................11 Svk Redukovana dubina dolina (eng. reduced valley depth) .................................................................11 FUNKCIONALNI ZAPREMINSKI PARAMETRI ........................................................................................................12 Vmp Zapremina materijala vrhova (eng. peak/surface material volume) .............................................12 VMC ZAPREMINA MATERIJALA JEZGRA (ENG. CORE MATERIAL VOLUME)...............................................................12 VVC ZAPREMINA PRAZNINA U JEZGRU (ENG. CORE VOID VOLUME) ...........................ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. LITERATURA..............................................................................................................................................13

Inenjerske povrine znatno odstupaju od idealnog stanja, kako po obliku tako i po hemijskom sastavu i strukturi. Poznavanje stanja povrine igra vanu ulogu u utvrivanju meusobnog odnosa inenjerskih povrina i njihovog tribolokog ponaanja.
Svaki deo povrine sainjen je od teksture i hrapavosti koja varira u zavisnosti od naina proizvodnje, kao i strukture dela koji se razmatra. Povrina nekog objekta karakterie se svojom topografijom i profilom (Slika 1). Dok su ranije najee vrena merenja profila, danas se vie vanosti pridaje odreivanju topografije povrine, pri emu se koristi veliki broj 3D parametara za opisivanje topografije.
Slika 1: a) Topografija dijamanta, b) linija profila u jednom preseku
VANIJI POJMOVI (1) Osnovni pojmovi o hrapavosti tehnikih povrina dati su prema standardu ISO 4287.
Povrinska hrapavost predstavlja skup mikro-geometrijskih nepravilnosti na povrini predmeta, koje su mnogo puta manje od povrine celog predmeta. Ove nepravilnosti nastaju tokom obrade radnog predmeta ili mogu biti izazvane drugim uticajima (npr. korozija).
Profil povrine predstavlja presek stvarne povrine sa odreenom ravni (vidi Slika 1b i Slika 2).
Slika 2: Stvarna povina, profil povrine, profil valovitosti i profil hrapavosti (2)
Profil valovitosti predstavlja profil koji prikazuje nepravilnosti veih talasnih duina (nepravilnosti koje se javljaju na veim rastojanjima). Ovaj profil dobija se iz osnovnog profila primenom profilnih filtera f i c (vidi Slika 2).
b) a)

-4-
Profil hrapavosti predstavlja profil koji prikazuje nepravilnosti manjih talasnih duina (nepravilnosti koje se nalaze na kraem rastojanju). Dobija se iz osnovnog profila zanemarivanjem komponenti veih talasnih duina, a primenom profilnog filtera c (vidi Slika 2).
Profilni filter razdvaja osnovni profil na komponente kratkih talasnih duina (hrapavost) i velikih talasnih duina (valovitost). Definie se standardom ISO 11562.
Slika 3: Znaajne duine pri merenju profila povrine (2)
Srednja linija profila - definie se posebno za osnovni profil, profil valovitosti i profil hrapavosti. Za osnovni profil dobija se metodom najmanjih kvadrata, tada srednja linija profila deli profil tako da je unutar neke duine l zbir kvadrata svih odstupanja profila Z od te linije najmanji (vidi Slika 1b). U sluaju profila valovitosti i profila hrapavosti upotrebljavaju se profilni filteri c i f .
Referentna duina predstavlja duinu na kojoj se vre merenja (vidi Slika 3). Razlikuje se za osnovni profil, profil valovitosti i hrapavosti. Referentna duina za profil valovitosti lw i hrapavosti lr brojano je jednaka karakteristinoj talasnoj duini profilnih filtera f i c . Referenta duina osnovnog profila lp jednaka je duini vrednovanja.
Duina vrednovanja predstavlja deo duine kretanja koji se koristi za vrednovanje profila koji se meri. Moe da sadri jednu ili vie referentih duina (vidi Tabela 1).
Duina kretanja predstavlja ukupnu duinu koja se prelazi u toku snimanja profila.
Tabela 1: Referente duine prema ISO4288 (Cutoff) (DIN 4768) Periodini profili Neperiodini profili Granina talasna
duina Duina vrednovanja / referentna duina
irina elemenata Xs (mm) Rz (m) Ra (m) (mm) ln/lr (mm)
> 0,01 do 0,04 do 0,1 do 0,02 0,08 0,08/0,4
> 0,04 do 0,13 > 0,1 do 0,5 > 0,02 do 0,1 0,25 0,25/1,25
> 0,13 do 0,4 > 0,5 do 10 > 0,1 do 2 0,8 0,8/4
> 0,4 do 1,3 > 10 do 50 > 2 do 10 2,5 2,5/12,5
Referentna duina
Duina vrednovanja
Duina kretanja

-5-
Poeci merenja povrine datiraju iz 1930. godine, merenje je vreno takozvanim profilometrima kod kojih se snima vertikalno pomeranje igle koja se kree po ispitivanoj povrini. Desetine parametara razvijeno je u cilju kvantifikacije sakupljenih podataka. Najee korieni 2D parametri su (3):
Ra - Prosena hrapavost, aritmetika srednja hrapavost: Najei parametar za opisivanje hrapavosti, predstavlja aritmetiku sredinu odstupanja profila od srednje linije
= | ( )|
Rq (rms) - Srednja vrednost kvadratnog odstupanja: Prosena vrednost kvadratnog odstupanja profila od srednje linije.
= ( )
R10z - Srednja vrednost rastojanja izmeu najvie i najnie take profila: Definie se kao prosena vrednost rastojanja pet najviih i pet najniih taaka.
=+ ++
Danas postoji vei broj tehnika pomou kojih se veoma brzo mogu izvriti 3D merenja velikih zona jedne povrine. Prvo mesto meu ovim tehnikama zauzima optika profilometrija koja se zasniva na interferenciji bele svetlosti. Moderni ureaji omoguavaju karakterizaciju povrine od 50 kvadratnih milimetara u jednom merenju. Mogu se detektovati povrinski detalji veliine od 0.1 nm do 8 mm (4).
Na osnovu 3D merenja mogu se, za razliku od 2D merenja, doneti mnogi zakljuci o stanju povrine kao to su valovitost povrine, nagib povrine, detalji kao to su ogrebotine ili brazde. U poetku su se pri 3D merenjima koristili isti parametri koji se koriste u sluaju 2D merenja, samo prilagoeni za 3D. Takvi su na primer parametri Sa, Sq i Sz koji se definiu isto kao i Ra, Rq i Rz. Za razliku od parametara R koji se odnose samo na jednu liniju, S parametri se odnose na celu povrinu.

-6-
Parametri kojima se opisuje stanje jedne povrine svrstavaju se u etiri grupe:
Parametri amplitude (amplitude parameters) odnose se na vertikalne karakteristike devijacije povrine;
Parametri razmaka (spacing parameters) odnose se na horizontalne karakteristike devijacije povrine;
Hibridni parametri (hybrid parameters) predstavljaju kombinaciju parametara amplitude i parametara razmaka;
Funkcionalni parametri (functional parameters) primenjuju se za ocenu nosivosti i sposobnosti zadravanja fluida.
AMPLITUDNI PARAMETRI (ISO/DIS 25178-2 I ASME B46.1) S A - P R O SE NA H R A P A V O ST , A R I T M E T I K A SR E D N J A H R A P A V O ST ( E N G . A V E R A G E R O U G H NE S S) Predstavlja prosenu vrednost odstupanja profila od srednje ravni, cilindra ili sfere. Za povrinu sa N taaka, odreuje se prema izrazu

ip - vezba 11 - morfologija · pdf filepovršinska hrapavost predstavlja skup...

Documents