Ukwaru wa uso ni kigezo maalum cha nyenzo. Jina hili mara nyingi hufupishwa kwa ukali tu na ni sehemu ya muundo wa uso. Imedhamiriwa kwa kiasi kikubwa na kupotoka kwa mwelekeo wa vector halisi ya uso kutoka kwa sura yake bora. Ikiwa tofauti hizi ni kubwa, uso ni mbaya; ikiwa ni ndogo, uso ni laini. Katika metrolojia ya uso, ukwaru kwa kawaida huchukuliwa kuwa masafa ya juu, kipengele cha urefu mfupi wa mawimbi ya uso unaopimwa. Hata hivyo, katika mazoezi mara nyingi ni muhimu kujua amplitude na mzunguko ili kuhakikisha kuwa uso unafaa kwa madhumuni fulani. Ukwaru wa uso ni kigezo muhimu sana cha muundo.
Wajibu na Maana
Ukali una jukumu muhimu katika kubainisha jinsi kitu halisi kitaingiliana na mazingira yake. Katika tribolojiaNyuso mbaya kwa ujumla huvaa haraka na huwa na mgawo wa juu zaidi wa msuguano kuliko nyuso laini. Ukali mara nyingi ni kielelezo kizuri cha utendakazi wa kijenzi cha mitambo, kwani hitilafu za uso zinaweza kuunda maeneo ya nukleo kwa nyufa au kutu. Kwa upande mwingine, ukali unaweza kukuza kujitoa. Kwa ujumla, badala ya vifafanuzi vya mizani, vielezi vya mizani tofauti kama vile kupunguka kwa uso hutoa utabiri wa maana zaidi wa mwingiliano wa kiufundi kwenye nyuso, ikijumuisha ugumu wa mguso na msuguano tuli. Ukwaru wa uso ni kigezo changamano, ambacho maelezo yake yanaweza kupatikana hapa chini.
Thamani za juu na za chini
Ingawa thamani ya juu ya ukali mara nyingi haifai, inaweza kuwa vigumu na gharama kubwa kudhibiti wakati wa utengenezaji. Kwa mfano, ni vigumu na gharama kubwa kudhibiti ukali wa uso wa sehemu za FDM. Kupunguza viwango hivi kwa kawaida huongeza gharama ya utengenezaji. Hii mara nyingi husababisha maelewano kati ya gharama ya kutengeneza kijenzi na ufanisi wake katika matumizi.
Njia za vipimo
Faharasa inaweza kupimwa kwa kulinganisha mwenyewe na "kilinganishi cha Ukwaru" (sampuli ya ukali wa uso unaojulikana), lakini kwa ujumla zaidi kipimo cha wasifu wa uso hufanywa kwa profilomita. Wanaweza kuwa wa aina ya mawasiliano (kawaida stylus ya almasi) au macho (kwa mfano,kiingilizi cha mwanga mweupe au darubini ya leza iliyounganika).
Hata hivyo, ukali unaodhibitiwa mara nyingi unaweza kuhitajika. Kwa mfano, uso unaong'aa unaweza kung'aa sana kwa macho na kuteleza sana kwa kidole (mfano mzuri ni touchpad), kwa hivyo utendaji unaodhibitiwa unahitajika. Ukwaru wa uso ni mahali ambapo amplitude na frequency ni muhimu sana.
Thamani yake inaweza kuhesabiwa kutoka kwa wasifu (mstari) au kutoka kwa uso (eneo). Kigezo cha ukali wa wasifu (Ra, Rq, …) ni cha kawaida zaidi. Vigezo vya ukali wa eneo (Sa, Sq, …) vinatoa ufafanuzi wa maana zaidi.
Vigezo
Kila moja ya vigezo vya ukali huhesabiwa kwa fomula ya maelezo ya uso. Marejeleo ya kawaida ambayo yanaelezea kila mmoja wao kwa undani ni nyuso na vipimo vyake. Ukwaru wa uso ni sifa.
Vigezo vya ukali wa wasifu vimejumuishwa katika kiwango cha Uingereza (na duniani kote) BS EN ISO 4287: 2000, ambacho ni sawa na ISO 4287: 1997. Kiwango hiki kinatokana na mfumo wa ″M″ (Midline).
Kuna vigezo vingi tofauti vya ukali, lakini vilivyo hapo juu ndivyo vinavyojulikana zaidi, ingawa usanifishaji mara nyingi hutokea kwa sababu za kihistoria badala ya sifa. Ukwaru wa uso ni mkusanyiko wa dosari.
Baadhi ya vigezo vinatumika tu katika sekta fulani au katika nchi fulani. Kwa mfano, vigezo vya MOTIF hutumiwa hasa katika sekta ya magari ya Kifaransa. Mbinu ya MOTIFhutoa tathmini ya picha ya wasifu wa uso bila kuchuja wewisi kutoka kwa ukali. MOTIF inajumuisha sehemu ya wasifu kati ya vilele viwili, na mchanganyiko wa mwisho huondoa vilele "vidogo" na kuhifadhi "muhimu". Ukwaru wa uso katika mchoro ni kuwepo kwa matuta yaliyochapishwa na kupimwa kwa uangalifu juu yake.
Kwa sababu vigezo hivi hupunguza maelezo yote ya wasifu hadi nambari moja, ni lazima uangalifu uchukuliwe wakati wa kuvitumia na kuvitafsiri. Mabadiliko madogo katika jinsi data ghafi ya wasifu inavyochujwa, jinsi mstari wa kati unavyohesabiwa, na fizikia ya kipimo inaweza kuathiri sana kigezo kilichokokotwa. Kwenye vifaa vya kisasa vya kidijitali, uchanganuzi unaweza kutathminiwa ili kuhakikisha kuwa hakuna hitilafu dhahiri zinazokiuka maadili.
Vipengele vya vigezo na vipimo
Kwa sababu inaweza isiwe wazi kwa watumiaji wengi maana ya kila kipimo, zana ya uundaji inaruhusu mtumiaji kurekebisha vigezo muhimu, kutoa nyuso ambazo ni tofauti kabisa na jicho la mwanadamu, tofauti katika vipimo. Kwa mfano, baadhi ya vigezo haviwezi kutofautisha kati ya nyuso mbili, ambapo moja ina vilele na nyingine inajumuisha mifereji yenye amplitude sawa.
Kwa kawaida, kila kigezo cha ukali cha 2D ni herufi kubwa R ikifuatiwa na herufi za ziada katika usajili. Usajili unabainisha fomula iliyotumika, naR inamaanisha kuwa fomula imetumika kwa wasifu wa ukali wa 2D.
Uwekaji herufi tofauti unamaanisha kuwa fomula imetumika kwa wasifu tofauti. Kwa mfano, Ra ni maana ya hesabu ya wasifu wa ukali, Pa ni wastani wa hesabu ya wasifu mbichi ambao haujachujwa, na Sa ni maana ya hesabu ya ukali wa 3D.
Mipangilio ya amplitude
Vigezo vya amplitude vinaangazia uso kulingana na mkengeuko wima wa wasifu wa ukali kutoka kwa mstari wa kati. Kwa mfano, maana ya hesabu ya wasifu wa ukali uliochujwa, iliyobainishwa kutokana na mkengeuko kutoka kwa mstari wa katikati ndani ya urefu wa tathmini, inaweza kuhusishwa na anuwai ya pointi zilizokusanywa kwa ukali huo. Thamani hii mara nyingi hutumiwa kama rejeleo la ukali wa uso.
Ukwaru wa wastani wa hesabu ndicho kigezo kinachotumika sana cha mwelekeo mmoja.
Utafiti na uchunguzi
Mwanahisabati Benoit Mandelbrot alidokeza uhusiano kati ya ukali wa uso na ukubwa wa fractal. Ufafanuzi unaowakilishwa na fractal katika ngazi ya microroughness inaweza kufanya iwezekanavyo kudhibiti mali ya nyenzo na aina ya malezi ya chip. Lakini fractal haziwezi kutoa uwakilishi kamili wa uso wa kawaida wa mashine ulioathiriwa na alama za malisho za zana, hupuuza jiometri ya makali zaidi.
Zaidi kidogo kuhusu kipimo
Vigezo vya ukali wa uso vimefafanuliwa katika mfululizo wa ISO 25178.thamani: Sa, Sq, Sz… Vyombo vingi vya kupimia vya macho vinaweza kupima ukali wa uso kwa eneo. Vipimo vya eneo pia vinawezekana na mifumo ya mawasiliano. Uchanganuzi mwingi wa 2D ulio na nafasi nyingi huchukuliwa kutoka eneo lengwa. Kisha huunganishwa pamoja kidijitali kwa kutumia programu ifaayo, hivyo kusababisha picha ya 3D na vigezo vinavyolingana vya ukali.
Udongo
Ukwaru wa uso wa udongo (SSR) inarejelea mabadiliko ya wima yaliyopo katika taswira ndogo na makrotopografia ya uso wa ardhi, pamoja na usambazaji wao wa stochastic. Kuna madarasa manne tofauti ya SSR, kila moja ikiwakilisha kipimo cha urefu wima:
- daraja la kwanza ni pamoja na mabadiliko ya usaidizi mdogo kutoka kwa nafaka moja ya udongo hadi jumla ya mpangilio wa mm 0.053–2.0;
- darasa la pili linajumuisha tofauti za mabonge ya udongo kutoka mm 2 hadi 100;
- daraja la tatu la ukali wa uso wa udongo ni mabadiliko ya kiinuko ya utaratibu kutokana na ulimaji, unaoitwa ukali ulioelekezwa (OS), kuanzia 100 hadi 300 mm;
- darasa la nne linajumuisha mkunjo uliopangwa au vipengele vya topografia ya jumla.
Madaraja mawili ya kwanza yanaelezea kile kinachoitwa ukali mdogo, ambao umeonyeshwa kuathiri pakubwa tukio na kiwango cha msimu kulingana na mvua na kulima, mtawalia. Microroughness mara nyingi huamuakuhesabiwa kwa ukali nasibu, ambao kimsingi ni mkengeuko wa kawaida wa data ya mwinuko wa uso wa tabaka karibu na urefu wa wastani baada ya urekebishaji wa mteremko, kwa kutumia ndege inayofaa zaidi na kuondoa athari za kulima katika usomaji wa urefu wa mtu binafsi. Mfiduo wa mvua unaweza kusababisha kuzorota au kuongezeka kwa ukali kidogo, kulingana na hali ya awali na sifa za udongo.
Kwenye sehemu korofi za ardhi, hatua ya utengano ya dawa ya mvua huwa na kulainisha kingo za ukali wa uso wa udongo, na hivyo kusababisha kupunguzwa kwa jumla kwa RR. Hata hivyo, utafiti wa hivi majuzi ambao ulichunguza mwitikio wa nyuso laini za udongo kwa mvua ulionyesha kuwa RR inaweza kuongezeka kwa kiasi kikubwa katika mizani ndogo ya awali ya mpangilio wa 0-5 mm. Imeonyeshwa pia kuwa ongezeko au upungufu unalingana katika alama tofauti za SSR.
Mekaniki
Muundo wa uso una jukumu muhimu katika kudhibiti mechanics ya mawasiliano, yaani, tabia ya kiufundi inayotokea kwenye kiolesura kati ya vitu viwili vilivyo imara vinapokaribiana na kutoka kwa kutowasiliana hadi kugusana kabisa. Hasa, ugumu wa mguso wa kawaida hubainishwa zaidi na miundo ya ukali (mteremko wa uso na fractality) na sifa za nyenzo.
Kwa mtazamo wa uso wa kihandisi, ukali unachukuliwa kuwa hatari kwa utendakazi wa sehemu. Kwa hivyo, matoleo mengi ya toleo la umma huweka kikomo cha juuukali, lakini sio chini. Isipokuwa ni vijichimba vya silinda ambapo mafuta hutunzwa kwenye wasifu wa uso na ukali wa chini zaidi wa uso (Rz) unahitajika.
Muundo na fractality
Muundo wa uso mara nyingi huhusiana kwa karibu na sifa zake zinazostahimili msuguano na uchakavu. Sehemu iliyo na kipenyo cha juu zaidi cha fractal, thamani kubwa, au thamani chanya kwa kawaida itakuwa na msuguano wa juu kidogo na itachakaa haraka. Vilele katika wasifu wa ukali sio kila wakati sehemu za mawasiliano. Umbo na wewiness (yaani, amplitude na frequency) lazima pia zizingatiwe, hasa wakati wa kuchakata ukali wa uso.
