تجارب على الموجات فوق الصوتية التزييت باستخدام Tribometer Piezoelectrically بمساعدة وProfilometer البصرية

الهدف العام من التجربة التالية هو التحقيق في اعتماد الاحتكاك وتقليل التآكل على السرعة الخطية في التشحيم بالموجات فوق الصوتية. يتم تحقيق ذلك من خلال إجراء الاختبارات أولا على دبوس معدل على قرص TER أثناء تسجيل قوى الاحتكاك في الوقت الفعلي أثناء الاختبارات كخطوة ثانية ، يتم استخدام مقياس التدرج البصري لتوصيف التآكل ، مما يوفر ملفات تعريف ثنائية الأبعاد و 3D ، وخشونة السطح وخسائر الحجم في الأخاديد. بعد ذلك ، تقليل الاحتكاك والتآكل عند ثلاثة.

يتم قياس السرعات الخطية باستخدام قوى الاحتكاك المقاسة ومعدلات التآكل المحسوبة. تظهر النتائج أن التشحيم بالموجات فوق الصوتية يقلل من قوة الاحتكاك الفعالة بنسبة تصل إلى 62٪ وتآكل السطح بنسبة تصل إلى 49٪ ينخفض تقليل الاحتكاك مع زيادة السرعة الخطية بينما يظل تقليل التآكل ثابتا بشكل أساسي عند السرعات الخطية الثلاث. يعتبر التشحيم بالموجات فوق الصوتية تقنية راسخة لتقليل معامل الاحتكاك الفعال بين الأجسام المنزلقة والتحكم فيه في الواقع.

إنه يعمل عن طريق اهتزاز أحد الكائنات أو كليهما بترددات فوق صوتية أي ترددات أعلى من 20 كيلو هرتز. تم تنفيذ التشحيم بالموجات فوق الصوتية في عمليات التصنيع مثل البثق وسحب الأسلاك كونها تقنية تزييت الحالة الصلبة. يمكن استخدامه في التطبيقات التي تكون فيها مواد التشحيم التقليدية غير مرغوب فيها.

على سبيل المثال ، في الفضاء لبناء TER الضروري أولا ، قم بتجميع النظام الفرعي لمحرك تشاك ، وقم بإجراء هذا التجميع على طاولة عزل. المستوى الأول ، محرك تيار مستمر مع الحشوات وإصلاح موضعه باستخدام الدعامات والبراغي. ثم ضع إطار الدعم حول المحرك.

بعد ذلك ، قم بتوصيل عمود الشريحة بعمود المحرك باستخدام مفتاح استمر عن طريق تحريك لوحة الدعم على عمود الشريحة. ثم ضع محمل أسطوانة إبرة الدفع على لوحة الدعم. قم بتشحيم المحمل بسوائل القطع إذا لزم الأمر ، لإنهاء تجميع النظام الفرعي لمحرك تشاك.

قم بتوصيل الظرف بلوحة محول باستخدام ثلاثة مسامير وشد البراغي. ضع ظرف الظرف على لوحة الدعم من خلال محمل أسطوانة إبرة الدفع. ضع مجموعة gimbal مع إطار الدعم في مكانه.

لديها خلية تحميل موجهة أفقيا متصلة بذراع gimbal بواسطة سلك لقياس الاحتكاك. بعد ذلك ، قم بتجميع المشغل الكهربائي piso. أولا ، أدخل قضيبا ملوبا بحجم ثلاثة بوصات من خلال مكدس Piso الكهربائي.

قم بتثبيته بالغسالات والصواميل ، مع ترك حوالي ثمن بوصة من القضيب متاحا في أحد طرفيه ثم شد الصواميل لتحميل المكدس مسبقا. بعد ذلك ، قم بتوصيل الخيوط الطويلة المكشوفة بذراع gimbal باستخدام الصواميل والغسالات.

قم بربط حبة الجوز على الطرف الآخر من مشغل البيزو لأغراض الإعداد ، دون اختبار. ثم أدخل القرص في ظرف واضبط موضع القرص بحيث يكون صامولة البلوط على اتصال بالجزء العلوي من القرص ويكون ذراع gimbal مستويا. اضبط موضع مجموعة gimbal بحيث يتصل الجوز بالقرص على بعد حوالي 25 ملم من مركز القرص.

للإنهاء ، قم بإحكام ربط جميع البراغي الموجودة في الإعداد وقم بتوصيل الإعداد بالكمبيوتر. يجب تنظيف أقراص الاختبار والصواميل بارتداء القفازات. استخدم الإيثانول لتنظيف سطح قرص الاختبار وجوز البلوط.

الآن قم بإزالة جوز البلوط المستخدم لأغراض الإعداد. ثم قم بربط الجوز النظيف الجديد وشده بإحكام. بمجرد إحكام ربطها ، تحقق من المحاذاة وشد الظرف بحيث يكون القرص ثابتا وتأكد من شد صامولة البلوط بإحكام على المشغل.

من الأهمية بمكان تشديد الجوز البلوط بإحكام على المشغل الكهربائي epi ، أو يمكن أن يصبح فضفاضا أثناء الاختبار مما يؤدي إلى عدم انتقال الاهتزازات بالموجات فوق الصوتية وبالتالي تصبح غير فعالة. لإعداد الاختبار ، قم بتطبيق حمولة عادية بين صامولة الاختبار والقرص عن طريق تعليق وزن نيوتن على خطاف واحد يتصل بذراع gimbal. ثم قم بتعليق وزين آخرين من نيوتن على الخطاف الآخر الذي يتصل بذراع gimbal.

هذا يوفر ادعاء أفقيا لخلية الحمل. بعد ذلك ، قم بتوصيل المشغل ومولد الإشارة بمكبر الصوت. اضبط مولد الإشارة لتوفير إشارة جيبية مستمرة.

استخدم سعة ثلاثة فولت وتردد 22 كيلو هرتز. يشتمل تردد الرنين لمشغل البيزو على إزاحة تيار مستمر بثلاثة فولت لمنع التوتر في مشغل البيزو. ابدأ الآن في جمع البيانات لقياس قوة الاحتكاك المنخفضة.

قم بتشغيل مكبر الصوت واضبط الكسب على 15 ، وهو ما يتوافق مع الكسب الفعلي البالغ 4.67. بعد ذلك ، قم بتشغيل المحرك واضبط سرعة الدوران حسب الحاجة. قم بتشغيل الاختبار لمدة ثلاث ساعات ، ثم قم بإيقاف تشغيل المحرك ومكبر الصوت وقم بإنهاء الحصول على البيانات.

قم بإزالة صامولة البلوط وقرص الاختبار وقم بتسمية قرص الاختبار بشروط الاختبار. استخدم دائما صمولة جديدة وسطح اختبار لكل اختبار. لقياس الاحتكاك الجوهري ، استخدم نفس السرعة الخطية مع إيقاف تشغيل مكبر الصوت ومولد الإشارة.

كرر نفس الاختبار للسرعات الخطية الأخرى. يجب أن يكون هناك ستة أخاديد تآكل تم إنشاؤها في النهاية. أثناء التحضير ، قم بتنظيف أقراص الاختبار مباشرة قبل القياسات.

كما كان من قبل ، من المهم تنظيف أقراص العينة قبل قياسات perter ، وتقوم بإرفاق جزيئات التآكل أو المواد الغريبة بشكل فضفاض على أخدود التآكل. تم اختراق موضع الملامح المقاسة وفقدان الحجم. بعد ذلك ، قم بعمل ثماني علامات موزعة بالتساوي حول حافة القرص.

افتح الآن برنامج profilometer باستخدام البرنامج. ارفع العدسة بحيث يكون هناك خلوص كاف بين العدسة ومنصة العينة. ثم قم بتسوية منصة العينة وضع قطعة من مناديل المختبر على المنصة.

ضع العينة برفق فوق المنديل بحيث تكون إحدى العلامات الثماني في مواجهة مقدمة البارومتر. قم بإعداد معلمات المسح الضوئي في البرنامج. امسح الأخدود واحفظ صور الملف الشخصي وبيانات الخشونة.

ثم أدر العينة عكس اتجاه عقارب الساعة حتى تواجه العلامة التالية مقدمة مقياس التنظير وكرر العملية للعلامات المتبقية. بمجرد الانتهاء من استخدام قرص واحد ، كرر القياسات للأقراص الخمسة المتبقية. تم أخذ عينات من قوة الاحتكاك عند 400 هرتز باستخدام نافذتين ثانيتين لأخذ العينات ، وتم حساب متوسط قيم الاحتكاك المقاسة ورسمها مقابل المسافة التي يقطعها الدبوس.

يتم تمثيل قوى الاحتكاك الجوهرية بنقاط بينما تظهر قوى الاحتكاك مع الاهتزازات فوق الصوتية. مع xs ، ظلت قوة الاحتكاك ثابتة تقريبا بمجرد تحقيق عملية الحالة المستقرة. بعد ذلك ، تم رسم نسبة التخفيض عند كل سرعة خطية مقابل المسافة التي يقطعها الدبوس.

قللت الاهتزازات بالموجات فوق الصوتية من قوة احتكاك الحالة المستقرة عند كل سرعة خطية تم اختبارها. ومع ذلك ، انخفضت الفوائد مع زيادة السرعة الخطية حيث تمت مقارنة الأخاديد مع وبدون اهتزازات الموجات فوق الصوتية. يمكن ملاحظة أن الأخاديد تبدو أكثر تفاوتا وغير انعكاسية عند تطبيق الاهتزازات بالموجات فوق الصوتية.

تم الحصول على ملفات تعريف ثلاثية الأبعاد وقيم خشونة السطح وخسائر حجم الأخاديد من عمليات مسح مقياس البروفيلومتر. كانت الأخاديد ثلاثية الأبعاد ذات الاهتزازات بالموجات فوق الصوتية ضيقة وخشنة وضحلة عند مقارنتها بتلك التي لا تحتوي على اهتزازات بالموجات فوق الصوتية. هذا يدعم فكرة أن الاهتزازات بالموجات فوق الصوتية تقلل من التآكل ومعدلات التآكل ومعلمات خشونة السطح كانت أصغر عند وجود اهتزازات بالموجات فوق الصوتية ، وهو أيضا مؤشر على تقليل التآكل.

ظلت نسبة تقليل التآكل ثابتة تقريبا مع زيادة السرعة. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية إجراء اختبارات التشحيم بالموجات فوق الصوتية على دبوس معدل على القرص وتحديد مكان استخدام الوقاية البصرية باستخدام هذا الاحتكاك بالموجات فوق الصوتية وتقليل التآكل يمكن دراستها ليس فقط فيما يتعلق بالسرعة الخطية ، ولكن أيضا المعلمات الرئيسية مثل الإجهاد العادي ، ومجموعات المواد ، واستهلاك الطاقة بالموجات فوق الصوتية.