Obrabotka Metallov 2019 Vol. 21 No. 2

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 21 No. 2 2019 141 MATERIAL SCIENCE Изменение Т 2 ( у ) при увеличении у до поверхно- сти скольжения может достигать 100 ºС (рис. 2). Это соответствует изменению ∆ε = 0,1 по длине образца в соответствии с приближениями на- стоящей работы. Одновременное задание ε для у = 0 см и ε для у = 0,85 см не является возмож- ным. Это может быть одной из причин получе- ния повышенной температуры на поверхности контакта и появления погрешностей в опреде- лении температуры. Следует ожидать, что при Т 2 > 200 ºС лаковое покрытие на образце может увеличить излучение за счет коробления, увели- чения шероховатости, частичного химического разложения, частичного окисления, уменьшения толщины лакового покрытия и т. п. Это также приведет к погрешностям измерения температу- ры. Калибровка датчика температуры по термо- паре, прижатой к металлу, также должна вызвать отличие измеряемой температуры от истинной. Не исключено, что существуют другие причины, вызывающие отличие измеренных температур от истинной температуры. Можно заключить, что получение истинного распределения температур в скользящем контакте с помощью тепловизора требует проведения большой предварительной подготовки. Это не всегда является целесообраз- ным, поэтому получаемое тепловое поле можно принять только на уровне оценки. Рассчитанные температуры контакта по- лучены с применением различных приближе- ний, могут служить только как ориентиры и не представляют интерес для настоящей работы [4, 15–18]. Кроме того, иногда можно ожидать, что экспериментальное измерение температуры термопарами будет выполнено быстрее и точнее [5–7, 19]. Изучение теплового поля с помощью тепловизора может быть эффективным [8–11, 20, 21]. Но представляется целесообразным кон- тролировать эти результаты показаниями тер- мопар. В некоторых случаях, когда отсутствует возможность обеспечения удовлетворительного контакта термопары с объектом исследования (с керамикой и т.п.), прижим термопары к объек- ту с любой силой приведет к наблюдению зани- женных значений температуры. В этих случаях следует вводить поправку из равенства: темпе- ратура измеренная равна 0,79…0,84 темпера- тура фактическая, как показано выше. Отсюда следует, что точечная сварка обеспечивает наи- более удовлетворительный контакт термопары с металлом и позволяет найти температуру с ми- нимальной погрешностью в данных условиях. Значения температур, возникающих в кон- такте при обработке поверхностей [1–3], часто близки к значениям температур, представлен- ным на рис. 2. Такие температуры контакта обычно способствуют оптимизации фрезерова- ния трудно обрабатываемых сталей (например, сталей12Х18Н9Т, 110Г13 и т. п.). Однако при об- работке путем поверхностной пластической де- формацией таких сталей (например, выглажива- ние – контакт шара с поверхностью детали или другие виды финишной обработки) температу- ры до 400 ºС могут вызвать выгорание смазки, окисления, появление структурных изменений поверхности контакта и ее разрушение. Расчет тепловых полей не учитывает этих эффектов. Поэтому экспериментальное определение рас- пределения температуры в зоне контакта пред- ставляется полезным действием для контроля этих расчетов. В этом случае контактные методы определения температур следует считать более надежными, чем бесконтакные. Выводы Сухое скольжение стального стержня по сталь- ному контртелу под воздействием электрического тока сопровождается линейным распределением температуры по оси стержня, если температура измерена термопарами. Температурное поле это- го же стержня в аналогичных условиях трения, определенное с помощью тепловизора, имело нелинейный характер. Линейное распределение температур на оси образца, включенного в элек- трическую цепь, наблюдалось также с помощью термопар при отсутствии трения. Поэтому нели- нейное распределение температур, полученное с помощью тепловизора, было объяснено прин- ципиальной невозможностью одновременно без погрешностей измерить температуры, которые резко различаются на краях образца. Это связано с изменением коэффициента излучения, который должен изменяться при изменении температуры объекта, его шероховатости, изменения состава и других параметров излучающей поверхности. Погрешности при измерении температуры тепло- визором могут быть обусловлены также в слу- чае, если тепловизор калиброван по термопаре, которая не имеет удовлетворительного контакта