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第一汽车集团公司 徐广才
【提要】以我厂生产的CA488 缸体为典型件, 用里氏硬度计和布氏硬度计做对比试验的方法, 通过对试验数据进行处理和分析, 求出线性回归方程, 可利用回归方程通过里氏硬度计测量值预测对应的铸件实际硬度值的范围。还利用回归方程列出里氏硬度计测值换算表,在生产中做为参考。
关键词 里氏硬度计 测量 线性回归
关于里氏硬度计的试验方法及里氏硬度与其他硬度的换算, 至今还没有国家标准。里氏硬度计机内装的换算程序是在某种特定条件下试验而制定的, 不完全具有通用性。尤其是对铸铁材料, 通过我们对OU2100型里氏硬度计在生产实际中的使用, 发现该仪器测试值( 机上显示的HB 值) 与铸件实际硬度值( 布氏硬度计值) 的误差较大, 影响了该仪器在生产中的应用。为此我们做了一系列的工作, 试图找出里氏硬度计测试值与铸件实际硬度之间的关系, 以提高里氏硬度计的测试精度。
试验方法与步骤
测试CA488 缸体若干件( 这里取8 件) , 解剖后在剖断面搭子处制成表面粗糙度Ra< 2. 0 m 的测试面。先用里氏硬度计D 型冲击装置和G 型冲击装置分别在测试面上测试5 点, 取平均值。然后再用布氏硬度在同一面上测试, 其测试结果如表1。
表1 测试CA488 缸体结果
试样号
D 型冲击装置
测值HB
G 型冲击装置
测值HB
布氏硬度计
测值HB
1
2
3
4
5
6
7
8
194
192
201
190
169
175
187
182
179
182
184
180
162
163
177
174
185
183
182
185
165
166
182
176
测试数据的处理和分析
对CA488 缸体的试验数据进行处理, 在直角坐标中分别绘出布氏硬度计测值和里氏硬度计D 型冲击和Y 轴方向。当坐标系倾斜时, 用x oy 表示, 则两加速度计敏感轴方向输入加速度为:
ax= sinx ; ay= siny
在x oy 面内, 上述两加速度的合成为:
ax oy = a2x
+ a2y
= sin2x + sin2y
设ax o y与水平面的夹角为r , 则:
ax oy = sinr = sin2x + sin2y
为了求得sinx、s iny 以便用上式求得平面的倾角r , 可预先通过实验对两加速度计分别进行静态校准,确定静态模型fx= x ( sinx ) 及fy = y ( siny ) 。其中fx、f y为测频电路测得的频率值。上述静态模型存入微机。测量时, 当微机采集到fx、f y 后, 即可利用上述静态模型解出sinx、s iny , 并用上式求出r 。
精度分析
由r 的表达式可以得出倾角r 的方差:
2r
= (
sin2x
sin2r
) 2 2
x
+ (
sin2y
sin2r
) 22
y
若假定x= y = , 则上式简化为:
2r
= (
sin22x + sin22y
sin22r
) 2 = k 2
计算表明, 当r ≤60°时, 上述系数k< 1. 5, 加速度计满足≤5″,
于是r< 6″。
该系统测量范围大( < 60°)
, 精度高( 误差< 30″)
,
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