Эксперименты по ультразвуковой смазки Использование пьезоэлектрически содействии Tribometer и оптических профилометром

Общей целью данного эксперимента является исследование зависимости трения и снижения износа от линейной скорости при ультразвуковой смазке. Это достигается путем проведения испытаний модифицированного штифта на диске TER и регистрации сил трения в режиме реального времени во время испытаний, в качестве второго шага используется оптический профилометр для определения характеристик износа, получения 2D и 3D профилей, шероховатости поверхности и потерь объема в канавках. Далее, снижение трения и износа на трех.

Линейные скорости количественно оцениваются с помощью измеренных сил трения и расчетных скоростей износа. Результаты показывают, что ультразвуковая смазка снижает эффективную силу трения до 62% и поверхностный износ до 49%. Рассмотренная ультразвуковая смазка является хорошо зарекомендовавшей себя технологией для снижения и фактически контроля эффективного коэффициента трения между скользящими объектами.

Он работает за счет вибрации одного или обоих объектов на ультразвуковых частотах, то есть частотах выше 20 килогерц. Ультразвуковая смазка была внедрена в такие производственные процессы, как экструзия и волочение проволоки, являясь технологией твердотельной смазки. Его можно использовать в тех случаях, когда традиционные смазочные материалы нежелательны.

Например, в космосе для сборки необходимой ТЭР сначала соберите подсистему двигателя патрона, выполните эту сборку на изоляционном столе. Первый уровень, двигатель постоянного тока с прокладками и фиксируем его положение с помощью стоек и болтов. Затем расположите опорную раму вокруг двигателя.

Затем соедините шлицевой вал с валом двигателя с помощью ключа, продолжайте, надев опорную пластину на шлицевой вал. Затем расположите упорный игольчатый роликовый подшипник на опорной пластине. При необходимости смажьте подшипник смазочно-охлаждающей жидкостью, чтобы завершить сборку подсистемы двигателя патрона.

Подсоедините патрон к переходной пластине с помощью трех болтов и затяните болты. Поместите патрон на опорную пластину через упорный игольчатый роликовый подшипник. Установите кардан в сборе с опорной рамой на место.

Он имеет горизонтально ориентированный тензодатчик, соединенный с рычагом стабилизатора проводом для измерения трения. Далее соберите электрический привод piso. Сначала вставьте трехдюймовый резьбовой стержень через электрический стек Piso.

Закрепите его шайбами и гайками, оставив около одной восьмой дюйма стержня на одном конце. Затем затяните гайки, чтобы предварительно загрузить стек. Далее соедините длинные выставленные нити с рычагом кардана с помощью гаек и шайб.

Наденьте желудевую гайку на другой конец привода piso для настройки, без тестирования. Затем вставьте диск в патрон и отрегулируйте положение диска так, чтобы желудевая гайка соприкасалась с верхней частью диска, а рычаг кардана был ровным. Отрегулируйте положение узла кардана так, чтобы гайка соприкасалась с диском на расстоянии примерно 25 миллиметров от центра диска.

Чтобы закончить, затяните все болты в настройке и прикрепите ее к компьютеру. Испытательные диски и гайки необходимо чистить в перчатках. Используйте этанол для очистки поверхности испытательного диска и желудевого ореха.

Теперь снимите желудевую гайку, используемую для настройки. Затем наденьте на новую чистую гайку и плотно затяните ее. После затяжки проверьте выравнивание и затяните патрон так, чтобы диск был твердым, и убедитесь, что желудевая гайка плотно прижата к приводу.

Крайне важно плотно затянуть желудевую гайку к эпиэлектрическому приводу, иначе она может ослабнуть во время испытания, что приведет к тому, что ультразвуковые колебания не будут передаваться и, таким образом, станут неэффективными. Чтобы настроить испытание, приложите нормальную нагрузку между испытательной гайкой и диском, подвесив груз в два ньютона на один крюк, который соединяется с рычагом стабилизатора. Затем повесьте еще два груза Ньютона на другой крючок, который соединяется с рычагом кардана.

Это обеспечивает горизонтальное предварительное натяжение тензодатчика. Далее подключаем привод и генератор сигналов к усилителю. Настройте генератор сигналов на подачу непрерывного синусоидального сигнала.

Используйте амплитуду три вольта и частоту 22 килогерц. Резонансная частота привода piso включает смещение постоянного тока в три вольта для предотвращения напряжения в приводе pizo. Теперь начните собирать данные для измерения уменьшенной силы трения.

Включите усилитель и установите коэффициент усиления на 15, что соответствует фактическому коэффициенту усиления 4,67. Далее включите мотор и установите скорость вращения по мере необходимости. Запустите тест в течение трех часов, затем выключите двигатель и усилитель и завершите сбор данных.

Снимите желудевую гайку и контрольный диск и наклейте на него этикетку с указанием условий испытания. Всегда используйте новую гайку и тестовую поверхность для каждого теста. Чтобы измерить собственное трение, используйте ту же линейную скорость при выключенных усилителе и генераторе сигналов.

Повторите то же тестирование для других линейных скоростей. В итоге должно получиться шесть изнашиваемых пазов. При подготовке очистите тестовые диски непосредственно перед измерениями.

Как и раньше, важно очистить диски с образцами перед измерениями perter, и вы свободно прикрепляете частицы износа или посторонние предметы к изнашиваемой канавке. Были нарушены положения измеренных профилей и потеря объема. Далее сделайте восемь равномерно распределенных отметок по ободу диска.

Теперь откройте программное обеспечение профилометра с помощью программного обеспечения. Поднимите линзу так, чтобы между линзой и платформой образца был достаточный зазор. Затем выровняйте платформу для образцов и положите на платформу кусок лабораторной салфетки.

Аккуратно положите образец поверх ткани одной из восьми отметок на передней части барометра. Настройте параметры сканирования в программном обеспечении. Отсканируйте паз и сохраните изображения профиля и данные о шероховатости.

Затем поворачивайте образец против часовой стрелки до тех пор, пока следующая метка не будет обращена к передней части профилометра, и повторите процесс для остальных отметок. После этого с одним диском повторите измерения для остальных пяти дисков. Сила трения была отобрана на частоте 400 Гц с использованием двух секундных окон выборки, средние значения измеренного трения были рассчитаны и построены в зависимости от расстояния, на которое проходит штифт.

Собственные силы трения представлены точками, а силы трения — ультразвуковыми колебаниями. При использовании xs сила трения оставалась практически постоянной после достижения устойчивого режима работы. Затем процент уменьшения при каждой линейной скорости был построен в зависимости от расстояния, пройденного штифтом.

Ультразвуковые колебания снижали силу трения в установившемся состоянии при каждой испытанной линейной скорости. Однако преимущества уменьшались по мере увеличения линейной скорости там, где сравнивались канавки с ультразвуковыми колебаниями и без них. Видно, что при воздействии ультразвуковых колебаний бороздки получаются более неровными и неотражающими.

По результатам сканирования профилометра были получены 3D-профили, значения шероховатости поверхности и потери объема пазов. 3D-канавки с ультразвуковыми колебаниями были узкими, шероховатыми и неглубокими по сравнению с канавками без ультразвуковых колебаний. Это подтверждает мнение о том, что ультразвуковые колебания снижают износ, скорость износа и параметры шероховатости поверхности были меньше при наличии ультразвуковых колебаний, что также является показателем снижения износа.

Процент снижения износа оставался практически неизменным при увеличении скорости. После просмотра этого видео вы должны иметь хорошее представление о том, как проводить ультразвуковые испытания смазки на модифицированном штифте на диске и характеризовать где с помощью оптической профилактики можно изучить ультразвуковое трение и снижение износа в отношении не только линейной скорости, но и ключевых параметров, таких как нормальное напряжение, комбинации материалов. и потребляемая мощность на ультразвуке.