Определение коэффициента ослабления рентгеновского излучения Текст научной статьи по специальности «Физика»

Решетневские чтения

сплавной пластинки, который предполагает уменьшение изгибных колебаний формообразующего элемента в процессе нарезания резьбы.

Авторами был разработан алгоритм расчета параметров величин срезаемого упрочненного слоя, и результаты экспериментальных исследований были объединены в обобщенную блок-схему расчета максимальных и мгновенных составляющих сил резания при планетарном резьбофрезеровании внутренней резьбы с предварительным пластическим деформированием, реализованную в виде программы для ПК.

Был проведен анализ существующих конструкций резьбовых фрез с СТП, способов их крепления в шпинделе станка, условий работы, характера силовых факторов, действующих на фрезу в процессе обработки, который установил, что инструмент подвержен изгибным деформациям. Как показали проведенные экспериментальные исследования, разработанная тех-

нология позволяет уменьшить перемещения комбинированного иснтрумента до 87 %.

Экспериментально выявлено, что планетарное резьбофрезерование внутренней резьбы с передней направляющей независимо от направления круговой подачи в пределах SZ = 0,05...0,3 мм/зуб обеспечивает точность нарезаемой резьбы М42Х2 в поле допуска 6Н, 7 в. Параллельно было установлено, что увеличение силы предварительного пластического деформирования от 500 до 1000 Н позволяет повысить точность обработанной внутренней резьбы до 34 %, в зависимости от твердости обрабатываемой поверхности.

В дальнейших исследованиях планируется усовершенствовать разработанную технологию в направлении разработки методов удаления стружки из зоны резания и конструкций комбинированной резьбонарезной фрезы, регулируемой для обработки диапазона внутренних диаметров М20.М32.

M. L. Belyavsky, L. A. Belyavsky AC «Ukrtransgaz», Ukraine, Lviv

ADVANCED MANUFACTURING METHOD OF THREAD CUTTING IN BASIC PARTS

The results of theoretical and experimental studies concerning the possibilities of efficiency increasing of manufacturing method of thread cutting in basic parts according to cutting technologies with preliminary plastic deformation.

© Белявский М. Л., Белявский Л. А., 2010

УДК 621.791.72

В. Я. Браверман, В. С. Белозерцев, Н. В. Успенский

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ОСЛАБЛЕНИЯ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Рассмотрен способ экспериментального определения коэффициента ослабления проникающего рентгеновского излучения при электронно-лучевой сварке. Знание этого коэффициента необходимо для идентификации уровня излучения с процессами, происходящими в канале проплавления.

В процессе электронно-лучевой сварки (ЭЛС) возникает тормозное рентгеновское излучение (РИ), которое может быть использовано для контроля процесса. Так, например, по интенсивности РИ, прошедшего через слой непроплавленного материала можно судить о глубине проплавления. Интенсивность проникающего РИ меньше интенсивности источника РИ и определяется коэффициентом ослабления для данного материала и ускоряющего напряжения электроннолучевой пушки.

Необходимость экспериментального определения этого коэффициента связана с трудностью его точно -го представления. На основании измерений различными исследователями получены для массового коэффициента ослабления приближенная формула вида [1]

7п

т = с—1т,

A

где X - длина волны; Z - атомный номер; A - атомный вес поглощающего вещества; т, п и С - постоянные.

Данное выражение, а также справочные данные о значениях массового коэффициента ослабления д, применимы в случае монохроматического излучения. При ЭЛС возникает рентгеновское излучение с непрерывным спектром, граничная (минимальная) длина волны которого определяется ускоряющим напряжением. В связи с этим, имеется необходимость экспериментального определения коэффициента ослабления.

Измеряя интенсивность Зх пучка лучей, прошедших через слой какого-либо вещества, можно построить кривую (1х / = /х), представляющую собой из-

Перспективные материалы и технологии в аэрокосмической отрасли

менение интенсивности Jх в зависимости от глубины х проникновения рентгеновских лучей в поглощающее тело д0 - интенсивность источника излучения). Эта зависимость получится более простой, если по оси ординат откладывать не Jх / Jo, а 1п(1х / Jo), так как в этом случае получается прямая линия.

Действительно, логарифмируя выражение для Jх [1]

Jх = J0 ехР(-Цх),

получим

1п Jx = 1п J0 -|тк,

или

1п— = -|тх, Jo ^

т. е. пропорциональную зависимость ц от глубины х проникновения лучей. Наклон этой прямой дает меру коэффициента ослабления (рис. 1):

где

Ц = tg9, tg9 = [Inj / Jo)]/x.

Рис. 1. К определению ц

Схема эксперимента по определению коэффициента ослабления представлена на рис. 2. Исследования проведены на электронно-лучевой установке ЭЛУ-9Б с электронно-лучевым оборудованием ЭЛА 60/60 (иуск = 60 кВ) и У-250АМ (иуск = 25 кВ). В качестве датчиков рентгеновского излучения использова -ны датчики БДС-6 (блок детектирования сцинтилля-ционный). Перед измерениями датчики тарировались таким образом, чтобы показания их были одинаковыми при регистрации неослабленного рентгеновского излучения.

Сигналы с датчиков с помощью аналого-цифрового преобразователя преобразовывались в цифровую форму и передавались в счетно-решающее устройство, где вычислялось отношение Jx / J0, логарифм этого отношения и = ц.

Рис. 2. Схема эксперимента по определению ц: ЭЛП - электронно-лучевая пушка; РД0 - рентгеновский датчик источника излучения; РДк - датчик проникающего излучения;

СРУ - счетно-решающее устройство

Так, например, для сплава АМг-6 получены следующие значения ц:

- при ускоряющем напряжении иуск = 60 кВ; ц = 67 м-1;

- при ускоряющем напряжении иуск = 25 кВ; ц = 147 м-1.

Предложенный способ экспериментального определения коэффициента ослабления проникающего рентгеновского излучения при электронно-лучевой сварке позволяет простыми средствами определять степень ослабления немонохроматического излучения для всей номенклатуры свариваемых материалов и использовать данные как для контроля процесса, так и в качестве справочного материала.

Библиографическая ссылка

1. Хараджа Ф. Н. Общий курс рентгенотехники. М. : Энергия, 1966.

V. Ya. Braverman, V. S. Belozertsev, N. V. Uspensky Siberian State Aerospace University named after academician M.F. Reshetnev, Krasnoyarsk, Russia

X-RADIATION DEPLETION COEFFICIENT DETERMINATION

The method of experimental determination of hard x-radiation depletion coefficient in electron-beam welding is studied. The coefficient awareness is necessary to identify radiation level connected with processes in penetration porthole.

© Браверманн В. Я., Белозерцев В. С., Успенский Н. В., 2010