Name: ניסויים בUltrasonic שימון שימוש Tribometer סייע-Piezoelectrically וProfilometer האופטי (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-09-28T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 21 s
Description: חקור את תלות החיכוך והשחיקה במהירות ליניארית בשימון אולטרסוני באמצעות טריבומטר מסוג פין על דיסק ופרופילומטר אופטי. השיטה מפחיתה כוח חיכוך ב-62% ושחיקה ב-49%.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

המחברים רוצים להכיר טים קראנץ מנאס&quot;א גלן ודוויין דטוויילר מהונדה מו&quot;פ לתמיכה הטכנית שלהם ובסוג תרומה. תמיכה כספית למחקר זה סופקה על ידי ארגוני החברים של מרכז Smart רכב מושגים (www.SmartVehicleCenter.org), קרן המדע והתעשייה / אוניברסיטת מרכז מחקר שיתופי לאומי (I / UCRC). SD נתמך על ידי מושגים חכמים רכב בוגר מלגה ומלגת אוניברסיטה מבית הספר למוסמכי אוניברסיטת מדינת אוהיו.

1. פיתוח של Tribometer השתנה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התקן המשנה צ&#39;אק-מוטורי. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שולחן בידוד רעידות רמה. הנח מנוע DC על השולחן; הרמה המוטורית עם shims ולתקן את זה עם תמוכות וברגים. הנח מסגרת תמיכה סביב המנוע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר פיר splined לציר המנוע באמצעות מפתח. שים צלחת תמיכה במסגרת עם פיר splined הולך דרך החור בצלחת. סט דחף מחט רולים על צלחת התמיכה וסביב פיר splined. לשמן את הנושא עם חיתוך נוזלים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את מוט splined לצ&#39;אק דרך צלחת מתאם, שבו יש צימוד splined פיר בצד אחד ודפוס הבורג של צ&#39;אק בצד השני. בשלב זה, צ&#39;אק נתמך על ידי המסגרת דרך נושאת הדחף ומחובר לרכב באמצעות צלחת המתאם. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התקן את מכלול gymbal. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבנות את מסגרת התמיכה באמצעות תמוכות U-ערוץ, בסוגריים, וברגים. השתמש בארבע תמוכות עוד עמודים, ולהשתמש בשלושה אלה קצרים יותר כקורות צולבות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אבטח את ארבעת עמודים לשולחן בידוד רעידות באמצעות סוגריים וברגים. חבר את ההרכבה gymbal לקורת האמצע באמצעות ברגים ואומים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התקן תא עומס אופקי מונחה בהרכבת gymbal; נוקשות להתחבר צד אחד של תא העומס למסגרת של ההרכבה gymbal, תוך חיבור הצד השני לזרוע gymbal עם חוט. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרכיב את המפעיל פיזואלקטריים. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס 3 במוט ארוך, באופן מלא ההליכים דרך החור של הערימה פיזואלקטריים; לשים מכונת כביסה אחת ואגוז אחד בכל קצה של הערימה; להשאיר על 1/8 בחוט הבולט מסוף האגוז אחד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להדק את האגוזים בשני הקצוות כדי ליצור preload בערימה. חבר את החוטים הארוכים, נחשפו לזרוע gymbal באמצעות אגוזים ומכונה כביסה. אגוז בלוט חוט על הקצה השני של דיסק פייזו מפעיל ולהוסיף בצ&#39;אק (אגוז בלוט זהודיסק המשמש למטרות הגדרה, לא לבדיקה). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התאם את הגובה של ההרכבה gymbal כך שאגוז הבלוט הוא במגע עם החלק העליון של הדיסק וזרוע gymbal היא רמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להתאים את המיקום של ההרכבה gymbal כך שנקודת המגע בין אגוז הבלוט והדיסק היא כ -25 מ&quot;מ ממרכז הסיבוב של הדיסק. להדק את כל הברגים בסט-אפ כדי להבטיח יציבות. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הקים דור אות, הגברה אות, ותת-מערכות איסוף נתונים. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר מערכת רכישת נתונים למחשב במעבדה. חבר את הפלט של מחולל אותות לכניסה של מגבר חשמלי. חבר את תפוקת המגבר עם חוטי הקלט של מחסנית פיזואלקטריים. חבר את צגי מגבר למערכת רכישת נתונים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את תא העומס למזגן אות, ולאחר מכן חבר את הפלט של מזגן האות למערכת רכישת נתונים. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדרה נוסף.<ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר צינור אוויר לחנות אוויר. תקן את קצה הצינור למסגרת כזו שנקודות היציאה שלה בפייזו המפעיל. הדבק את קצה התרמי לפייזו המפעיל. חבר את המוביל התרמי לקורא; לתלות את הקורא על המסגרת. </li></ol></li></ol> הכנת 2. טרום-מבחן <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כייל את מהירות הסיבוב של המנוע. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צרף מגנט לשפה של צ&#39;אק. מקום בדיקה הול-השפעה קרובה לצ&#39;אק. חבר את הפלט של חללית הול-ההשפעה לgaussmeter שמחובר למערכת רכישת נתונים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את תוכנת רכישת נתונים ולהתחיל רכישת נתונים. הפעל את המנוע; סובב את כפתור המהירות של בקר מנוע עד 10 (מהירות הסיבוב הנמוכה ביותר המנוע מספק). לאחר המנוע מסתובב במשך 10 סיבובים, לכבות את המנוע. בסופו של רכישת נתונים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנתח את הנתונים שנשמרו; הזמן בין שתי פסגות של אות הפלט מgaussmeter הוא הזמן למנוע להירקבאכלתי מהפכה אחת מלאה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סובב את הכפתור 10-100 (המהירות הגבוהה ביותר הסיבובית המנוע מספק) במרווחים של 10; חזור על שלבים 2.1.2 ל2.1.3. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח כרית חיישן עומס בין אגוז הבלוט ואת הדיסק כדי למדוד את הכוח הנורמלי בממשק. דק מכונה פני השטח של דיסקי בדיקות באמצעות מחרטה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נקו את אגוז הבלוט והדיסק להיבדק מייד לפני הבדיקה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שים כפפות פלסטיק ולהתמודד חתיכות של מעבדה מגבוני mask.Prepare; לקפל אותם לריבועי 1 אינץ &#39;. ריסוס אתנול על ריבועי רקמות; לנגב בעדינות את פני השטח של אגוז הבלוט ודיסק עימם. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התקן את אגוז הבלוט הנקי ודיסק. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נושא אגוז הבלוט על פייזו המפעיל, להדק אותו עם מפתח ברגים לפתוח סוף. הכנס את הדיסק בצ&#39;אק; להתאים את המיקום לוודא את הקצה של אגוז הבלוט הוא במגע עם פני השטח הדיסק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יישר את המשטח העליון של הדיסק וזרוע gymbal. הדק את צ&#39;אק כךשהתקליטור שנערך בתקיפות. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדוד את runout של סיבוב הדיסק. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התקן חיישן תזוזת לייזר במתקן, ולמקם את המתקן בסמוך לtribometer. התאם את הגובה וזווית של החיישן כך שהדיסק נמצא בטווח של החיישן וקרן הלייזר היא נורמלית לדיסק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר הפלט של החיישן למערכת רכישת נתונים. התחל רכישת נתונים. הפעל את המנוע ולסובב את הדיסק למהפכות 10; לכבות את המנוע. בסופו של רכישת נתונים. </li></ol></li></ol> 3. לבצע בדיקות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדיקות עם תנודות קוליים. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> משקל Hang 2 N על וו אחד שמתחבר לזרוע gymbal דרך חוט ושתי גלגלות. המשקל משמש כדי להחיל עומס נורמלי בין אגוז הבלוט ואת הדיסק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לתלות עוד משקל 2 N על הקרס האחר המתחבר לזרוע gymbal לספק יומרה אופקית לתא העומס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את האותגנרטור לספק אות סינוסי רציפה עם DC קיזוז של 3 V, המשרעת של 3 V, ותדירות של 22 קילוהרץ (תדר התהודה של פייזו המפעיל). שים לב ש3 V קיזוז משמש למניעת מתיחות בפייזו המפעיל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התחל רכישת נתונים (כוח חיכוך מופחת). הפעל את המגבר וסובב את כפתור הרווח עד 15, אשר תואם את הרווח בפועל של 4.67 (המספרים על ידית הרווח הם שרירותיים). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את המנוע; להגדיר את מהירות סיבוב ל6.67 סל&quot;ד לספק מהירות ליניארית של 20.3 מ&quot;מ / sec. הפעל את הבדיקה במשך 4 שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כבה את המנוע ומגבר, ולאחר מכן להפסיק את רכישת נתונים. הסר את האגוז נבדק בלוט ודיסק מהסט-אפ; חזור על שלבים 2.3-2.5 להתקין אגוז בלוט חדש ודיסק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על שלבים 3.1.1 ל3.1.6. בשלב 3.1.5, להגדיר את מהירות סיבוב 13.3 סל&quot;ד וסל&quot;ד 28.7 לספק מהירויות יניארי של 40.6 מ&quot;מ / sec ו -87 מ&quot;מ / sec, בהתאמה; להפעיל את המבחנים לcorresp 2 ו0.94 שעותondingly. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדיקות ללא תנודות קוליים. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על שלב 3.1.6 לשנות אגוזים ודיסקי בלוט. חזור על השלבים 3.1.1 ל3.1.6 עם מחולל אותות ואות המגבר מ( החיכוך שנמדד הוא חיכוך פנימי). </li></ol></li></ol> 4. מדידות אופטיות Profilometer <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנת מדידה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נקה את הדיסקים מייד לפני מדידות באמצעות צעד 2.3. הפוך שמונה סימנים מופצים באופן שווה סביב השפה של הדיסק. פתח את תוכנת profilometer. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להעלות את העדשה, כך שיש אישור מספיק בין פלטפורמת העדשה ומדגם. רמת פלטפורמת המדגם. מניחים פיסת המעבדה למחות על הפלטפורמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניח בעדינות את המדגם על גבי הרקמה עם אחד משמונת הסימנים פונים לחזית profilometer. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדרות מדידה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר VSI (אנכית-הסריקה Interferometry) כסוג העיבוד. בחר עדשת 5X לשדה גדול של תצוגה וצורה כללית. בחר 0.55X הגדלה לאזור סריקה של 1.8 מ&quot;מ ב- 2.4 מ&quot;מ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר את מהירות סריקת 1X. הגדר את טווח סריקה ל -100 מ &#39;ל -100 מ&#39;. להביא את העדשה כלפי מטה לכיוון המדגם עד שתמונה מטושטשת על המסך. התאם את הגובה של העדשה עד התמונה ברורה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר 2 כמספר סריקות לממוצע לכל מדידה. לחץ על לחצן המדידה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נהלים לאחר מדידה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש במתכון החזון שהוגדר בתוכנה כדי לתקן את תמונת הגלם להטיה של כל המדגם. פתח את ארגז הכלים הניתוח בתוכנה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השג את ערכי חספוס נמדדו מסעיף &quot;יסוד סטטיסטיקה&quot;. השג את אובדן הנפח נמדד של הצלקת ללבוש בתוך אזור הסריקה מהסעיף &quot;הנפח&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שמור את התמונות של פרופילי 1D בכיוונים x ו- y, פרופיל 2D, 3D הפרופיל, כמו גם השולחן של ערכי חספוס. הפעל השעון המדגם עד ההסימן הבא דואר פרצופים מול profilometer. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על שלבים 4.2-4.3 ל7 סימנים שנותרו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על שלבים 4.1. 4.4 בכל ששת הדיסקים. </li></ol>

<ol><li>Bhushan, B. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBhushan%2C+B+%22Introduction+to+tribology%22">Introduction to tribology</a>. , John Wiley & Sons. New York. (2002).</li>
<li>Severdenko, V., Klubovich, V., Stepanenko, A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSeverdenko%2C+V+%22Ultrasonic+rolling+and+drawing+of+metals%22">Ultrasonic rolling and drawing of metals</a>. , Consultants Bureau. New York and London. (1972).</li>
<li>Taylor, R., Coy, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+fuel+efficiency+by+lubricant+design%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Instit.+Mech.+Eng.%2C+Part+J%3A+J+Eng.+Tribol%22%5BJournal%5D)">Improved fuel efficiency by lubricant design: a review.</a> Proc. Instit. Mech. Eng., Part J: J Eng. Tribol. 214 (1), 1-15 (2000).</li>
<li>Littmann, W., Storck, H., Wallaschek, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sliding+friction+in+the+presence+of+ultrasonic+oscillations%3A+superposition+of+longitudinal+oscillations%5BTitle%5D)+AND+%22Arch.+Appl.+Mech%22%5BJournal%5D)">Sliding friction in the presence of ultrasonic oscillations: superposition of longitudinal oscillations.</a> Arch. Appl. Mech. 71 (8), 549-554 (2001).</li>
<li>Littmann, W., Storck, H., Wallaschek, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reduction+in+friction+using+piezoelectrically+excited+ultrasonic+vibrations%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+SPIE%22%5BJournal%5D)">Reduction in friction using piezoelectrically excited ultrasonic vibrations.</a> Proc. SPIE. 4331, (2001).</li>
<li>Bharadwaj, S., Dapino, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Friction+control+in+automotive+seat+belt+systems+by+piezoelectrically+generated+ultrasonic+vibrations%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+SPIE%22%5BJournal%5D)">Friction control in automotive seat belt systems by piezoelectrically generated ultrasonic vibrations.</a> Proc. SPIE. 7645, 7645E(2010).</li>
<li>Bharadwaj, S., Dapino, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+load+on+active+friction+control+using+ultrasonic+vibrations%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+SPIE%22%5BJournal%5D)">Effect of load on active friction control using ultrasonic vibrations.</a> Proc. SPIE. 7290, 7290G(2010).</li>
<li>Kumar, V., Hutchings, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reduction+of+the+sliding+friction+of+metals+by+the+application+of+longitudinal+or+transverse+ultrasonic+vibration%5BTitle%5D)+AND+%22Tribol.+Int%22%5BJournal%5D)">Reduction of the sliding friction of metals by the application of longitudinal or transverse ultrasonic vibration.</a> Tribol. Int. 37 (10), 833-840 (2004).</li>
<li>Pohlman, R., Lehfeldt, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+ultrasonic+vibration+on+metallic+friction%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasonics%22%5BJournal%5D)">Influence of ultrasonic vibration on metallic friction.</a> Ultrasonics. 4 (4), 178-185 (1966).</li>
<li>Popov, V., Starcevic, J., Filippov, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+Ultrasonic+In-Plane+Oscillations+on+Static+and+Sliding+Friction+and+Intrinsic+Length+Scale+of+Dry+Friction+Processes%5BTitle%5D)+AND+%22Tribol.+Lett%22%5BJournal%5D)">Influence of Ultrasonic In-Plane Oscillations on Static and Sliding Friction and Intrinsic Length Scale of Dry Friction Processes.</a> Tribol. Lett. 39 (1), 25-30 (2010).</li>
<li>Dong, S., Dapino, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Piezoelectrically-induced+ultrasonic+lubrication+by+way+of+Poisson+effect%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+SPIE%22%5BJournal%5D)">Piezoelectrically-induced ultrasonic lubrication by way of Poisson effect.</a> Proc. SPIE. 8343, 83430L(2012).</li>
<li>Dong, S., Dapino, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Elastic-plastic+cube+model+for+ultrasonic+friction+reduction+via+Poisson+effect%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasonics%22%5BJournal%5D)">Elastic-plastic cube model for ultrasonic friction reduction via Poisson effect.</a> Ultrasonics. 54 (1), 343-350 (2014).</li>
<li>Dong, S., Dapino, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wear+Reduction+Through+Piezoelectrically-Assisted+Ultrasonic+Lubrication%5BTitle%5D)+AND+%22Smart.+Mater.+Struct%22%5BJournal%5D)">Wear Reduction Through Piezoelectrically-Assisted Ultrasonic Lubrication.</a> Smart. Mater. Struct. 23 (10), 104005(2014).</li>
<li>Chowdhury, M., Helali, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+frequency+of+vibration+and+humidity+on+the+wear+rate%5BTitle%5D)+AND+%22Wear%22%5BJournal%5D)">The effect of frequency of vibration and humidity on the wear rate.</a> Wear. 262 (1-2), 198-203 (2014).</li>
<li>Bryant, M., Tewari, A., York, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+Micro+%28rocking%29+vibrations+and+surface+waviness+on+wear+and+wear+debris%5BTitle%5D)+AND+%22Wear%22%5BJournal%5D)">Effect of Micro (rocking) vibrations and surface waviness on wear and wear debris.</a> Wear. 216 (1), 60-69 (1998).</li>
<li>Bryant, M., York, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurements+and+correlations+of+slider+vibrations+and+wear%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Tribol%22%5BJournal%5D)">Measurements and correlations of slider vibrations and wear.</a> J. Tribol. 122 (1), 374-380 (2000).</li>
<li>Goto, H., Ashida, M., Terauchi, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+ultrasonic+vibration+on+the+wear+characteristics+of+a+carbon+steel%3A+analysis+of+the+wear+mechanism%5BTitle%5D)+AND+%22Wear%22%5BJournal%5D)">Effect of ultrasonic vibration on the wear characteristics of a carbon steel: analysis of the wear mechanism.</a> Wear. 94, 13-27 (1984).</li>
<li>Goto, H., Ashida, M., Terauchi, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wear+behaviour+of+a+carbon+steel+subjected+to+an+ultrasonic+vibration+effect+superimposed+on+a+static+contact+load%5BTitle%5D)+AND+%22Wear%22%5BJournal%5D)">Wear behaviour of a carbon steel subjected to an ultrasonic vibration effect superimposed on a static contact load.</a> Wear. 110 (2), 169-181 (1986).</li>
<li>Robinowicz, E. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRobinowicz%2C+E+%22The+friction+and+wear+of+materials%22">The friction and wear of materials</a>. , Wiley. New Jersey. (1965).</li>
<li>Bowden, F., Freitag, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+friction+of+solids+at+very+high+speeds%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+R.+Soc.+A%22%5BJournal%5D)">The friction of solids at very high speeds.</a> Proc. R. Soc. A. 248 (1254), 350-367 (1985).</li>
<li>Burwell, J., Rabinowicz, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+nature+of+the+coefficient+of+friction%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Phys%22%5BJournal%5D)">The nature of the coefficient of friction.</a> J. Appl. Phys. 24 (2), 136-139 (1953).</li>
<li>Cocks, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interaction+of+sliding+metal+surfaces%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Phys%22%5BJournal%5D)">Interaction of sliding metal surfaces.</a> J. Appl. Phys. 33 (7), 2152-2161 (1962).</li>
<li>Rusinko, A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRusinko%2C+A+%22Ultrasound+and+Irrecoverable+Deformation+in+Metals%22">Ultrasound and Irrecoverable Deformation in Metals</a>. , LAP Lambert Academic Publishing. Saarbrücken. (2012).</li>
</ol>

למחברים אין מה לחשוף.

ניסויים שנערכו תוך שימוש בפרוטוקול זה כדי לחקור את ההשפעה של מהירות ליניארי על חיכוך קולי והפחתת בלאי. המדידות מראות כי תנודות קולי ביעילות להפחית חיכוך ושחיקה בשלוש מהירויות ליניארי. עולה בקנה אחד עם תצפיות מוקדמות, הסכום של הפחתת חיכוך יורד מ62.2% ב20.3 מ&quot;מ / שנייה ל29.3% בגיל 87 מ&quot;מ / sec. הפחתת בלאי זניחה עם שינוי המהירות ליניארי (45.8% ל48.6%). תכונות חומר כגון מודולוס ותשואת הכוח של יאנג עשויות לה...

חיכוך קיים בממשק של שני משטחי פנייה כשהם להחליק או רול יחסית זה לזה. החיכוך מתרחש בדרך כלל יחד עם בלאי שוחק או דבק. 1 אולטרסוניקה היא המדע שמאחורי תופעות תדר גבוהות, כלומר, גלים הנעים בתדרים מעל טווח אקוסטי (20 קילוהרץ). תחום אולטרסוניקה כולל שני משטרים שונים במהותו. משטר אחד כרוך גלים בעצימות נמוכים כמו אלה המשמשים בתהליכי הדמיה כגון אולטרסאונד הרפואי או בדיקה לא הרסנית של מבנים. האחרים הוא משטר מתח גבוה שבו גלי אנרגיה גבוהה משמשים לביצוע או לסייע בתהליכי הנדסה כגון ריתוך פלסטיק ומתכות. הוכח כי יישום של הסוג השני של תנודות קולי בממשק של שני משטחים במגע הזזה מפחיתה את כוח החיכוך היעיל בממשק. תופעה זו ידועה בשם שימון קולי. להשיגשימון קולי בין שני אובייקטים זזים, רטט יחסי בתדרים קוליים יש לקבוע ביניהם. תנודות מיושמות בדרך כלל לאחת משני האובייקטים, או באורך, הרוחב, או הכיוון ניצבת ביחס למהירות הגלישה. במחקר זה, הסיכה של tribometer מצוידת בהינע פיזואלקטריים כך שהקצה שלה רוטט בכיוון מאונך לדיסק מסתובב של tribometer. חומרים פיזואלקטריים הם קבוצה של חומרים &quot;חכמים&quot; שלעוות בעת חשיפה לשדות חשמליים, רוטטת באותה התדירות כמו שדה העירור. חומרים פיזואלקטריים יכולים לרטוט בתדרים גם לטווח MHz. שגבי למהירות מקרוסקופית, יש תנודות קולי השפעה לסירוגין הכיוון של כוח החיכוך המיידי והמגע בין המשטחים, אשר בשילוב מוביל לירידה של כוח החיכוך ובלאי משטח היעיל. </p&gt; הפחתת חיכוך Ultrasonic הודגמה במערכות ייצור מעשיות. לדוגמא, טכנולוגיה זו נוצלה כדי להפחית את הכוח בין הכלי וחתיכת עבודה בעיבוד מתכת ויצירת תהליכים כגון קידוח, לחיצה, גלגול גיליון, וציור תיל. יתרונות כוללים שיפור משטח גימור 2 וצורך מופחת לחומרי ניקוי יקרים ומזיקים לסביבה כדי להסיר חומרי סיכה מהמוצר הסופי. ישנם יישומים פוטנציאליים של שימון קולי בתחומים אחרים גם כן. לדוגמא, שימון קולי יכול באופן משמעותי לשפר את חווית המשתמש במוצרי בריאות אישיות על ידי ביטול צורך חומרי סיכה או ציפוי. ביישומי רכב, אפנון חיכוך יכול לשפר את הביצועים של מפרקי כדור ואילו הפחתת חיכוך בין מושבי רכב ומסילות מאפשרת תנועת מושבים, חלל ומסת חיסכון שאחרת היה תפוסה על ידי רכיבים וmechani מסורתייםסמס. שימון קולי יכול גם לעזור כדי לשפר את יעילות דלק על ידי הפחתת חיכוך במערכות הינע והשעיה. 3 ביישומי חלל, שבו לא ניתן להשתמש בחומרי סיכה מסורתיות, שימון קולי יכול להיות מועסק על מנת להפחית באופן דרמטי ללבוש ולהאריך את חיי רכיבים קריטיים. הפגנות מעבדה של הפחתת חיכוך באמצעות סיכה קולית הן רבות. הפחתת חיכוך היא לכמת כהפרש בין כוח החיכוך שנמדד ללא שימון קולי וכוח החיכוך עם תנודות קוליים מיושמות. בכל מקרה, כוח החיכוך נמדד ישירות עם חיישני כוח. ליטמן ואח &#39;. 4-5 מחובר מפעיל piezoelectrically מונע למחוון, שבו חיישן כוח ומסגרת הותקנו למדידת כוחות החיכוך ויישום עומסים נורמלים. מפעיל פנאומטי הועסק לדחוף את המחוון יחד עם המפעיל לאורך מעקה מדריך. Ultrasoniתנודות ג יושמו בכיוון אורך למהירות הגלישה. Bharadwaj וDapino 6-7 ערכו ניסויים דומים באמצעות מפעיל ערימה פיזואלקטריים מחובר למוליך גל חרוטי בשני קצוות של המחסנית. מגעים התנהלו בין הקצוות כדוריים של קונוסים ופני השטח של מעקה המדריך. ההשפעות של פרמטרים מערכת כגון קשר נוקשות, עומס רגיל, וקשיחות הגלובלית נחקרו. קומאר וHutchings 8 מותקן סיכה על sonotrode שמופעל על ידי מתמר קולי. תנודות קוליות נוצרו ומועברות לפין, שהונח במגע עם משטח פלדת כלי. כוח נורמלי יושם על ידי צילינדרים פניאומטיים ונמדד על ידי תא עומס. התנועה היחסית בין הסיכה והדיסק נוצרה על ידי שולחן הדדיות. Pohlman ו -9 Lehfeldt מיושמים גם ניסוי פינים על-דיסק. בניגוד למחקרים אחרים, הם מועסקים magnetostrictive מתמר ליצור תנודות קולית. כדי לחקור את הכיוון האופטימלי להפחתת חיכוך קולית, מתמר היה מיושר בזהירות כך שכיוון הרטט היה אורך, רוחב, ואנכי למהירות מקרוסקופית. הם למדו הפחתת חיכוך קולית על שני משטחים יבשים ומשומנים. פופוב et al. 10 מנוצל מפעיל עם גלבו חרוטי. המפעיל הושם במגע עם צלחת בסיס מסתובבת. קונוס עשוי תשעה חומרים עם קשיות שונות אומצו ללמוד את ההשפעה של קשיות מהותיות על הפחתת חיכוך קולית. דונג וDapino 11-13 משמשים מתמר פיזואלקטריים לייצר ולהעביר תנודות קולי למוליך גל מנסרתי עם קצוות מעוגלים. רטט האורך גורם רטט אנכי בשל ההשפעה של פואסון. מחוון עם ראש מעוגל הושם ובמגע מוליך גל. מסגרת נבנתה ליישם כוחות נורמלים בממשק המגע. Tהוא המחוון נשלף באופן ידני באזור מרכז מוליך גל; כוח החיכוך נמדד על ידי תא עומס שהיה קשור למחוון. הפחתת בלאי ultrasonically-induced נחקרה גם והפגינה. אובדן נפח, ירידה במשקל, וחספוס פני השטח שינויים מועסקים לכמת את חומרת wear.Chowdhury ו -14 Helali רטט דיסק מסתובב בהתקנת סיכה על-דיסק. התנודות נוצרו על ידי מבנה תמיכה של שני לוחות מקבילים ממוקמים מתחת לדיסק מסתובב. יש הצלחת העליונה כדור כדורי המותקן מחוץ למרכז על המשטח התחתון, אשר מחליק בחריץ שנחקק על פני השטח העליונים של הצלחת התחתונה. החריץ היה במכונה עם עומק מעת לעת משתנה כך שהצלחת העליונה נעה אנכית במהלך סיבוב. התדרים נעו סביב 100 הרץ בהתאם למהירות הסיבוב. בראיינט ויורק 15-16 בחנו את ההשפעה של מיקרו-תנודות בwהפחתת אוזן. הם הוכנסו גליל פחמן באמצעות בעל עם קצה אחד נח על דיסק פלדת ספינינג ואת הקצה השני מחובר לקפיץ סליל. במקרה אחד, הגליל היה מצויד צמוד בבעל כל כך שלא היה מקום לרעידות. במקרים אחרים, קרחות עזבו כדי לאפשר מיקרו-תנודות של הגליל תוך הגליל היה במגע עם הדיסק מסתובב. הירידה במשקל של הגליל נמדדה כדי לחשב את השיעור ללבוש. זה היה הראה כי מיקרו-התנודות העצמית שנוצר סייעו להפחית בלאי בשיעור של עד 50%. גוטו וAshida 17-18 אימצו גם ניסוי פינים על-דיסק. הם מחוברים דגימות סיכה עם מתמר באמצעות חרוט מחודד וצופר. סיכת רטט בכיוון מאונך למשטח הדיסק. מסה הייתה קשורה למתמר על גבי להחלת עומסים נורמלים. כוחות החיכוך תורגמו מהמומנט שיושם כדי לסובב את הדיסק. תלבש זוהה כדבק כי שניהםסיכה ודיסק היו עשויים מפלדת פחמן. שיעורים תלבש חושבו מתוך מדידות אובדן נפח. הוכח שמהירות ליניארי ממלאת תפקיד חשוב בויסות קולית. הרכיב הניסיוני של מחקר זה מתמקד בתלות של הפחתת חיכוך ובלאי במהירות ליניארי.

<table><tbody><tr><td>מנוע DC&nbsp;</td><td>מינאריק&nbsp;</td><td>מגבר חשמלי SL14</td><td></td></tr> AE <tr><td></td><td>Techron</td><td>LVC5050</td><td></td></tr><tr><td>מרכך אותות&nbsp;</td><td>Vishay Measurements Group</td><td>2310</td><td></td></tr><tr><td>מחולל אותות</td><td>Agilent&nbsp;</td><td>33120A</td><td></td></tr><tr><td>מחסנית פיזואלקטרית</td><td>EDO corporation</td><td>EP200-62</td><td></td></tr><tr><td>טכניקות מתמר</td><td>תא עומס</td><td>MLP-50</td><td></td></tr><tr><td>משטח חיישן עומס</td><td>FlexiForce</td><td>A201</td><td></td></tr><tr><td>מד לייזר</td><td>Keyence corporation&nbsp;</td><td>LK-G32</td><td></td></tr><tr><td>בדיקת אפקט הול ומד גאוס</td><td>ווקר סיינטיפיק, בע"</td>מ<td>MG-4D</td><td></td></tr><tr><td>מודול רכישת נתונים</td><td>פיזיקת נתונים</td><td>Quattro</td><td></td></tr><tr><td>תוכנה לרכישת נתונים</td><td>פיזיקת נתונים</td><td>Calc Ace</td><td></td></tr><tr><td>קורא צמד תרמי</td><td>אומגה</td><td>HH22</td><td></td></tr><tr><td>פרופילומטר אופטי</td><td>Bruker</td><td>Contour GT</td><td></td></tr><tr><td>תוכנת הפעלה פרופילומטר</td><td>Bruker&nbsp;</td><td>חזון 64</td><td></td></tr></tbody></table>

ניסויים בultrasonic שימון שימוש tribometer סייע-piezoelectrically וprofilometer האופטי

Experiments on Ultrasonic Lubrication Using a Piezoelectrically-assisted Tribometer and Optical Profilometer

חיכוך ושחיקה פוגע מערכות מהונדסות. שימון Ultrasonic מושגת כאשר הממשק בין שני משטחי החלקה הוא רטט בתדר מעל טווח אקוסטי (20 קילוהרץ). כטכנולוגיה של מצב מוצק, ניתן להשתמש בו סיכה קולית חומרי סיכה רגילות הן ישימות או לא רצויים. יתר על כן, שימון קולי מאפשר לאפנון חשמלי של מקדם החיכוך היעיל בין שני משטחי החלקה. מאפיין זה מאפשר למערכות אדפטיבית המשנות מדינת החיכוך שלהם ותגובה דינמית הקשורים כשינוי תנאי הפעלה. ללבוש פני השטח גם יכול להיות מופחת באמצעות סיכה קולית. פיתחנו פרוטוקול לחקור את התלות של הפחתת כוח חיכוך ושחיקת הפחתה במהירות החלקה ליניארי בין משטחים משומנים ultrasonically. Tribometer פינים על-דיסק נבנה שונה מיחידות מסחריות שבמחסנית פיזואלקטריים משמשת לרטוט הסיכה ב 22kHz הרגיל אל פני השטח הדיסק מסתובב. חיכוך ומדדים ללבוש כוללים כוח חיכוך יעיל, אובדן נפח, וחספוס פני השטח נמדדים בלי ועם תנודות קולי בלחץ מתמיד של 1 עד 4 MPa ושלוש מהירויות גלישה שונות: 20.3, 40.6, ו -87 מ&quot;מ / sec. Profilometer אופטי מנוצל כדי לאפיין את משטחי הבלאי. כוח החיכוך האפקטיבי הוא מופחת על ידי 62% ב20.3 מ&quot;מ / sec. באופן עקבי עם תאוריות קיימות לשימון קולי, הפחתת אחוז בכוח החיכוך פוחתת עם העלייה במהירות, עד 29% הפחתת כוח החיכוך בגיל 87 מ&quot;מ / sec. הפחתת בלאי נשארת למעשה קבועה (49%) בשלוש מהירויות נחשבות.

מדידות הנציג המוצגות כאן התקבלו מtribometer שונה מוצג באיור 1. המפעיל פיזואלקטריים מייצר ויברציות עם משרעת של 2.5 מיקרומטר בתדירות של 22 קילוהרץ. כדי לחקור את התלות של חיכוך ושחיקת הפחתה במהירות ליניארי, שלוש מהירויות שונות (20.3, 40.6, ו -87 מ&quot;מ / sec) הוחלו על הדיסק על ידי שינוי מהירות הסיבוב של המנוע. לכל שלוש קבוצות, מספר מהפכות דיסק ומרחק הנסיעה של הסיכה נבחרו כ1,600 ו292.5 מ &#39;, בהתאמה. קוטר הסיבוב הנומינלי היה 50 מ&quot;מ. פרמטרים אחרים כגון כוח נור...

אנו מציגים פרוטוקול לשימוש בטריבומטר ובפרופילומטר אופטי בסיוע פיזואלקטרי כדי לחקור את התלות של בלאי קולי והפחתת חיכוך במהירות ליניארית, לחץ מגע ותכונות פני השטח.

ניסויים בUltrasonic שימון שימוש Tribometer סייע-Piezoelectrically וProfilometer האופטי

Friction and wear are detrimental to engineered systems. Ultrasonic lubrication is achieved when the interface between two sliding surfaces is vibrated at ...

המטרה הכללית של הניסוי הבא היא לחקור את התלות של הפחתת החיכוך והשחיקה במהירות ליניארית בסיכוך אולטרסוני. דבר זה מושג תחילה על ידי ביצוע בדיקות על מכשיר TER (pin on disc) משופר תוך הקלטה של כוחות חיכוך בזמן אמת במהלך הבדיקות; כשלב שני, נעשה שימוש בפרופילומטר אופטי לאפיון השחיקה, המספק פרופילים דו-ממדיים ותלת-ממדיים, חספוס פני השטח ונפחי אובדן בחריצים. לאחר מכן, נבחנת הפחתת החיכוך והשחיקה בשלושה.מהירויות ליניאריות כמותו בשימוש בכוחות חיכוך שנמדדו ובשיעורי שחיקה שחושבו. התוצאות מראות כי סיכוך אולטרסוני מפחית את כוח החיכוך האפקטיבי בעד 62% ואת שחיקת השטח בעד 49%. ההפחתה בחיכוך פוחתת ככל שהמהירות הליניארית עולה, בעוד שההפחתה בשחיקה נותרת קבועה בעיקרה בשלוש המהירויות הליניאריות. סיכוך אולטרסוני נחשב לטכנולוגיה מבוססת להפחתה ולבקרת מקדם החיכוך האפקטיבי בין עצמים מחליקים.התהליך פועל באמצעות הרגזה של אחד או שני הגופים בתדרים אולטרסוניים, שהם תדרים מעל 20 kilohertz. שימון אולטרסוני יושם בתהליכי ייצור כגון אקסטרוזיה ומשיכת חוטים, בהיותו טכנולוגיית שימון במצב מוצק. ניתן להשתמש בו ביישומים שבהם חומרי סיכה מסורתיים אינם רצויים.לדוגמה, כדי לבנות תחילה את ה-TER הדרוש במרחב, הרכיבו את תת-מערכת מנוע הצ'אק; בצעו הרכבה זו על שולחן בידוד. בשלב הראשון, הניחו מנוע DC עם שימוסים וקבעו את מיקומו באמצעות תו

experiments-on-ultrasonic-lubrication-using-piezoelectrically

Research

JoVE Journal

Engineering

הנדסה

interferometry מיקרוסקופ אור הלבן הוא אופטי, ללא מגע ומהיר שיטה למדידת הטופוגרפיה של משטחים. הוא הראה כיצד ניתן ליישם השיטה לניתוח בלאי מכאני, שבו ילבש צלקות על דגימות בדיקת tribological מנותחות, ובמדע חומרים כדי לקבוע נפחים ועומקי אבלציה ליזר אלומת יונים מקרטעים או.

אפיון של פני שטח על ידי שינויי Interferometry אור הלבן: יישומים ביון יורקת, אבלציה ליזר, וניסויי Tribology

כאן, אנו מציגים פרוטוקולים לקבוע ספי רטט איתור חד מישוש בשיטות פסיכו באדם.

מדידת סף זיהוי רטט מישוש מרחבי חדות בבני אדם,

פרוטוקול זה מתאר את הליך מדידת תלות הטמפרטורה של קבועי החומר המלאים של חומרים פיזואלקטריים באמצעות ספקטרוסקופיה אולטרסאונד תהודה (RUS).

אפיון מלא סט חומר קבועים תלות בטמפרטורה שלהם עבור חומרים פייזו באמצעות ספקטרוסקופיית תהודה אולטראסאונד

מתואר הליך פשוט לריתוך קולי של קופונים מרוכבים תרמופלסטיים לבדיקה מכנית בסיסית. המאפיינים העיקריים של תהליך ריתוך קולי זה הם השימוש במנהלי אנרגיה שטוחים להכנת תהליך פשוטה ושימוש בנתוני תהליך להגדרה מהירה של תנאי עיבוד אופטימליים.

ריתוך Ultrasonic של קופונים Composite תרמופלסטיים עבור אפיון מכני של חיבורי ריתוך באמצעות Lap יחיד בדיקות גזירה

עיסוי &amp; רול יכול לחקות מחזור הלעיסה, שמאפשר וריאציה של לעיסה כוח, הזזה מרחק, מהירות לעיסה, מספר מחזורים, תדירות, ועם שילוב של אתגרים סחף ועוד מחוספסים יכול לגרום הדמיה מורכבות ההזדקנות אוראלי.

מחקה ומדידת השן סחף סגרי ללבוש עם "לשפשף &amp; רול", Profilometry ללא מגע

מתודולוגיה מבחן לכימות המאפיינים tribological של פולימרים המשמשים מימן תשתית שירות הוכח ואת תוצאות אופיינית אלסטומר נפוצים הם דנו.

בחיי עיר מימן בלחץ גבוה Tribological בדיקה של חומרים פולימריים המשמשים תשתית משלוח של מימן

פרוטוקול עבור עייפות אולטראסאונד בדיקה באזור מחזור גבוה וגבוה במיוחד במצב טעינה מתח צירית-דחיסה.

עייפות אולטראסאונד בדיקה במצב מתח דחיסה

ייצור של התמרה במצב עובי פיזואלקטריים באמצעות התזה הנוכחי ישיר של אלקטרודות צלחת על ליתיום niobate מתואר. בנוסף, הפעולה המהימנה מושגת עם בעל מתמר ומערכת אספקת נוזלים ואפיון מומחש באמצעות ניתוח עכבה, דופלר לייזר וויברמטריה, הדמיה במהירות גבוהה, ו-droplet גודל התפלגות באמצעות פיזור לייזר.

ייצור ואפיון של מכשירי פיזואלקטריים במצב עובי לאטוביזציה

הפרוטוקול הנוכחי מתאר מכשיר לבדיקת חיכוך המחיל החלקה הדדית בו-זמנית ועומס רגיל על שני גופנים ביולוגיים שבאים במגע.

בדיקת חיכוך- התקן ביוריאקטור לחקר ביומכניקה של מפרקים סינוביאליים, מכניוביולוגיה וויסות פיזיקלי

מתודולוגיה זו מאפשרת יישום מכשיר דנטלי על כל דגימה בכל זווית עם כוח ויציבות סטנדרטיים. גישה זו עשויה להיות בשימוש נרחב במדעי הבריאות כדי לתקנן את ההשפעות של ציוד דנטלי עם אלמנטים אחיזת יד כגון מיקרו-מנועים, טורבינות וסקלרים על-קוליים על משטחים מגוונים.

השפעת החספוס של סקלר שיניים פיאזואלקטרי על שני חומרי מילוי מרוכבים שונים הניתנים לזרימה

אנו מציגים פרוטוקול ספקטרוסקופיה פיזורפלקטנסי עם מודולציית עיוות שניתן לשחזר, המאפשר מדידת ΔR/R באמצעות זיהוי נעילה עבור גבישי ואן דר ואלס המועברים לפיזוקרמיקה, ותוצאות של אפיון מעברים אופטיים ישירים דרך ספקטרום ΔR/R באמצעות התאמת נגזרת שלישית עם נוסחת אספנס.

ספקטרוסקופיית פיזורפלקטנס של מעברים אופטיים בגבישים שכבתיים של ואן דר ואלס

חקור את תלות החיכוך והשחיקה במהירות ליניארית בשימון אולטרסוני באמצעות טריבומטר מסוג פין על דיסק ופרופילומטר אופטי. השיטה מפחיתה כוח חיכוך ב-62% ושחיקה ב-49%.

ניסויים בUltrasonic שימון שימוש Tribometer סייע-Piezoelectrically וProfilometer האופטי

גלה סרטונים נוספים