Opublikowano dnia 1-morca iW"f.POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 38571 KI. 42 k, 46/07 Stefan Górecki Jelenia Góra, Polska Sposób badania nierównosci obrabianych powierzchni czesci maszyn Patent trwa od dnia 27 stycznia 1955 r.Dotychczasowe badania nierównosci po¬ wierzchni obrabianych polegaly na stosowaniu sposobów mechanicznych, optycznych, mecha- niczno-optycznych, elektrycznych itp. Sposób wedlug wynalazku wykorzystuje zjawiska ela- stooptyczne do celów badania gladkosci i po¬ miaru nierównosci powierzchni czesci maszyn.Istota badania polega na przepuszczaniu stru¬ mienia swiatla spolaryzowanego przez przezro¬ czysta plytke elastyczna, wykazujaca dwój- lomnosc wymuszona pod wplywem obciazenia sila proporcjonalna do wysokosci profilu po¬ wierzchni badanej. Stan obciazenia o&iaga sie za pomoca igly której jeden koniec przesuwa sie po profilu powierzchni badanej, drugi na¬ tomiast powoduje giecie plytki o zmiennym przekroju sila skupiona. W wyniku takiego dzialania sily skupionej na plytke pomiarowa, powstaje w niej stan napiecia. Plytka uzyta do pomiarów jest plytka przezroczysta, ela¬ styczna, izotropowa mechanicznie i optycznie, wykazujaca pod wplywem naprezen oraz zwia¬ zanych z nimi odksztalcen anizotropowe wlas¬ nosci optyczne. Ta anizotropia optyczna plytki znajduje swój wyraz w jej dwójlomnosci wy¬ muszonej, poniewaz zwiazana jest ona iloscio¬ wo z polem naprezen, lub odksztalcen w spo¬ sób jednoznacznie okreslony. Plytka, wykazujac dwójlomnosc wymuszona bedzie zachowywac sie, tak jak gdyby skladala sie z elementarnych krysztalów o osiach optycznych pokrywajacych sie w kazdym jej punkcie z jednym z kierun¬ ków naprezen glównych. Jesli omawiana plyt¬ ke umiesci sie w osi optycznej pciaryskopu elastooptycznego i skieruje sie na nia równo¬ legla wiazke swiatla spolaryzowanego, wtedy uklad optyczny polaryskopu spowoduje odtwo¬ rzenie obrazu plytki na ekranie. W ogólnym przypadku otrzyma sie obraz plytki "pokryty dwoma ukladami ciemnych punktów. Jeden uklad punktów wskaze miejsce, w których je¬ den z kierunków naprezen glównych pokrywa sie z kierunkiem osi polaryzacji (lub jest do niego prostopadly), drugi zas uklad punktów wskaze miejsca, w których róznice naprezen glównych osiagaja pewna jednoznacznie okres¬ lona wartosc. Punkty obu ukradów polacza sie w odpowiednie krzywe. Krzywe utworzone przez punkty pierwszego ukladu beda wiec izoklina- mi, to znaczy krzywymi stanowiacymi miejscegeometryczne ptmktów, w których jeden z kie¬ runków naprezen glównych wpada w plaszczy¬ zne drgan swiatla spolaryzowanego liniowo lub kolowo przez- polaryzator. Krzywe utworzone przez punkty drugiego ukladu beda natomiast izochromami, to znaczy krzywymi stanowia¬ cymi miejsce geometryczne punktów, w których róznica naprezen glównych ma wartosc stala, jednoznacznie okreslona dla izochromy danego rzedu. Poniewaz jednoczesna obecnosc dwóch rodzai wspomnianych przecinajacych sie krzy¬ wych na obrazie plytki zmniejsza znacznie przejrzystosc obrazu lub utrudnia wykonywa¬ nie dokladnych pomiarów, przeto stosujac jed¬ na ze znanych metod usuwa sie jeden rodzaj krzywych, tak ze na ekranie otrzymuje sie wylacznie obraz samych izoklin albo obraz sa¬ mych izochrom. Obserwujac na przyklad obraz samych izochrom stwierdza sie zmienny ich przebieg wraz ze zmiana obciazenia plytki po¬ miarowej, uwarunkowany w danym przypadku zmiana wysokosci profilu chropowatosci po¬ wierzchni badanej.Mozna wiec na zasadzie badan znalezc za¬ leznosc miedzy ukladem wspomnianych izo¬ chrom a wysokoscia profilu nierównosci, tak iz przebieg ich mozna uwazac za miare glad¬ kosci powierzchni obrabianej.Rysunek przedstawia urzadzenie, sluzace do badania zjawisk dwójlomnosci wymuszonej w swietle spolaryzowanym, to znaczy polarys- kop elastooptyczny skladajacy sie: a) z zespolu wytwarzajacego odpowiednia wiazke swiatla spolaryzowanego (zródlo swiatla jednobarwnego ¦1; szklo mleczne lub matowe 2; filtr polary¬ zacyjny (polaroid) przeksztalcajacy swiatlo na¬ turalne w wiazke swiatla spolaryzowanego li¬ niowo lub. kolowo 3, cwiercfalówka polaryza- tora 4); b) z przestrzeni pomiarowej, w której umieszcza sie plytke pomiarowa wykazujaca dwójlomnosc wymuszona pod wplywem obcia¬ zenia sila gnaca 14, w wyniku wzglednego ru¬ chu igly pomiarowej 10 i profilu badanego 9; c) z zespolu analizujacego swiatlo, wychodzace z plytki* pomiarowej (cwiercfalówka analizato¬ ra 6 i sam analizator 7).Obserwacji obrazu rozkladu naprezen na plytce dokonuje sie bezposrednio, patrzac od strony analizatora 6—7 w kierunku zródla swiatla 1. Mozna takze w osi optycznej pola- ryskopu umiescic kamere fotograficzna 8 i do¬ konywac zdjec .obrazów naprezen ksztaltuja¬ cych sie na plytce 5, to znaczy izochrom 12 wzgledem linii siatki 13. Polozenie izochrom 12 wzgledem linii siatki 13 pozwala na posrednie okreslenie wysokosci mierzonego profilu nierów¬ nosci w wyniku uprzedniego- -wycechowania - plytki pomiarowej. W celu uniemozliwienia giecia plytki w plaszczyznie do niej prosto¬ padlej, koniec plytki 5 umieszcza sie w prowa¬ dzeniu 11.Ta uwagi na cechy charakterystyczne oma¬ wianego sposobu mozna go okreslic jako bada¬ nie i pomiar nierównosci powierzchni czesci maszyn „m etoda elastooptyczn a". PL