DOI: https://doi.org/10.20535/1970.57(1).2019.172025

ОСОБЛИВОСТІ ВПЛИВУ ХІМІЧНОГО СКЛАДУ ЗОНИ ПРИСУТНОСТІ АБСТРАКТНОГО ОБ’ЄКТУ НА ТОЧНІСТЬ ВИЗНАЧЕННЯ КООРДИНАТИ ПОВЕРХНІ

Volodymyr Skytsiouk, Tatiana Klotchko, Michael Bulyk

Анотація


Вступ. Важливою проблемою забезпечення точності вимірювання мікротвердості матеріалу є визначення координат окремих ділянок досліджуваної поверхні деталі. Подібні вимірювання здійснюються прецизійними вимірювальними приладами в умовах не тільки лабораторних, але і реальних виробничих. В цьому випадку може спостерігатися виникнення хімічних сполук в просторі між індентором вимірювального пристрою та поверхнею, яку досліджують. Реальні технологічні процеси, зокрема з використанням контрольно-вимірювальних операцій, наприклад, при вимірюваннях параметру мікротвердості матеріалу деталі, супроводжуються формуванням хімічної зони присутності (ХЗП), яка виникає у приповерхневому просторі деталі. Хімічний склад та форма розподілу такої зони присутності має власні особливості та впливає на точність процесу вимірювання. Отже, ми маємо складні випадки, які є дуже дошкульними для технології виробництва. Для отримання точності вимірів мають бути врахованими форма та вміст хімічних речовин у просторі між поверхнею деталі та індентором вимірювального пристрою, а тому моделювання форми ХЗП та відповідне врахування вирішує проблему точності визначення координати поверхні локальної ділянки деталі, що впливає на точність визначення мікротвердості деталі.

Моделювання форми хімічної зони присутності технологічного об’єкта. У реальній ситуації ми отримуємо не пристайні концентричні кола концентрації, а замкнені криві неправильної форми. Мало того, вони мають яскраво окреслений хвильовий характер. Оскільки нашою задачею є визначення контуру (площі) розповсюдження хімічної речовини, то наступні параметри хімічної зони присутності мають вагоме значення: по-перше, це точність визначення геометрії на межі потужності зони, а для цього ХЗП розглянуто як окрему абстрактну сутність зі своєю панданною зоною та зоною присутності; по-друге, визначено точність геометрії контуру ХЗП і, як наслідок, її тривкості; по-третє, на розповсюдження речовини в просторі впливають супутні процеси. У роботі наведено створені моделі ХЗП, які враховують форму простору зони.

Висновки. Отже, за загального підсумку маємо констатувати той факт, що хімічна зона присутності абстрактного об’єкта може утворюватися у три основні способи: нейтральне розповсюдження речовини у середовищі без хімічної взаємодії, але з наявністю механіки зіткнення атомів та молекул; активне розповсюдження завдяки хімічним реакціям з утворенням нових хімічних сполук; розповсюдження вторинної хімічної зони присутності, яка є продуктом взаємодії з середовищем первинної речовини. Дослідження довели, що ХЗП за своєю формою намагається набути центральносиметричної форми. Такими формами є диски, півкулі, кулі та її спотворені різновиди залежно від однорідності оточуючого середовища.

Подальші  дослідження розвиватимуться у напрямку визначення величини похибки вимірювання залежно від концентрації нашарування хімічної речовини у зони присутності. Особливо це стосується меж панданної зони, нестабільність якої може призвести до значних похибок вимірювання мікротвердості локальної ділянки матеріалу об’єкту.


Ключові слова


хімічна зона присутності; абстрактна сутність; форма; мікротвердість; деталь

Повний текст:

PDF

Посилання


. D. R. Baer, D. J. Gaspar, and P. Nachimuthu, S. D. Techane and D. G. Castner, “Application of Surface Chemical Analysis Tools for Characteri-zation of Nanoparticles”, Anal Bioanal Chem.; 396(3): 983–1002, Feb., 2010. Published online 2010 Jan 6. DOI: 10.1007/s00216-009-3360-1.

. K. N. Piyakis, D.Q. Yang, E. Sacher “The ap-plicability of angle-resolved XPS to the character-ization of clusters on surfaces”, Surface Science, 536:139-144, 2003. DOI: 10.1016/S0039-6028(03)00571-5.

. B. L. Frankamp, A. K. Boal, M. T. Tuominen, V. M. Rotello, “Direct control of the magnetic interaction between iron oxide nanoparticles through dendrimer-mediated self-assembly”, Journal of the American Chemical Society. 127:9731–9735, 2005. DOI: 10.1021/ja051351m

. G. S. McCarthy, P. S. Weiss, “Scanning Probe Studies of Single Nanostructures”, Chemical Reviews. 99:1983–1990, 1999. DOI: 10.1021/cr970110x

. American Chemical Society Chemistry in the Universe Molecules in Space: Astronomical Possibilities by Beth Ashby Mitchell March 14, 2016. Available:

https://www.acs.org/content/acs/en/pressroom/cutting-edge-chemistry/molecules-in-space--astronomical-possibilities.html

. Manuel Zarzo. “A Sensory 3D Map of the Odor Description Space Derived from a Comparison of Numeric Odor Profile Databases”, Chemical Senses, Volume 40, Issue 5, pp. 305–313, 1 June 2015. Published: 05 April 2015. DOI: 10.1093/chemse/bjv012

. H. S. Tymchyk, V. I. Skytsyuk, T. R. Klochko. Teoriya biotekhnichnykh obʺyektiv. T.1. Uzahalʹneni vlastyvosti biotekhnichnoho obʺyekta. Kyyiv, Ukrayina: NTUU «KPI», 2016. [in Ukrainian]

. Farbod Akhavan, Niaki Laine Mears, “A compre-hensive study on the effects of tool wear on sur-face roughness, dimensional integrity and residual stress in turning IN718 hard-to-machine alloy”, Journal of Manufacturing Processes, Vol. 30, pp. 268-280, December 2017.

DOI: 10.1016/j.jmapro.2017.09.016

. R.W. Christy, A. Pytte, The structure of matter: an introduction to modern physics. New-York, Amsterdam, 1965.

. G. S. Tymchyk, V. I. Skytsiouk, T. R. Klotchko, A. Kotyra, A. Turgunbekov, S. Smailova, “Basic principles of technological object’s touch registra-tion during machining materials”, Przegląd El-ektrotechniczny, R. 95 NR 4/2019. DOI: 10.15199/48.2019.04.19

. Die mathematischen Hilfsmittel des Physikers. Von Erwin Madelung unter Mitarbeit von Karl Boehle und Siegfried Flügge. (Die Grundlehren der mathematischen Wissenschaften, Band IV.) 3. vermehrte und verbesserte Auflage. 381 S., 25 Fig. Verlag von Julius Springer, Berlin, (1936). Preis geh. RM 27.--, geb. RM 28.50. DOI: 10.1002/bbpc.19370430418

. Richard Feynman. The character of physical law, A series of lectures recorded by the ВВС at Cor-nell University USA, Cox and Wyman LTD Lon-don, 1965.

. I. V. Radchenko, Molekulyarnaya fizika. Moskva, SSSR: Nauka, 1965. [in Russian]

. Ch. W. Misner, K. S. Thorne and J. A. Wheeler, Gravitation. San Francisco: Freeman, 1973.

. Granino A. Korn, Theresa M. Korn, Mathematical Handbook for Scientists and Engineers: Defi-nitions, Theorems, and Formulas for Reference and Review (Dover Civil and Mechanical Engi-neering). 2 Revised Edition, 2000.

V.I. Skitsiouk, T. R. Klotchko, Physics Technology Tontor. Saarbrucken, Germany: LAP Lambert Academic Publishing Publishing House, 2015. [in Russian]




Copyright (c) 2019 Рівні права