Ultrasonik aşınma ve sürtünme azalmasının doğrusal hız, temas basıncı ve yüzey özelliklerine bağımlılığını araştırmak için piezoelektrik destekli bir tribometre ve optik profilometre kullanmak için bir protokol sunuyoruz.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Ultrasonik Yağlama üzerinde deneyler bir piezoelektrik destekli tribometre ve Optik profilometre kullanma
Bu makalede
Özet
Özet
Sürtünme ve aşınma mühendislik sistemlere zararlıdır. Iki kayar yüzeyleri arasındaki ara yüzey akustik aralığı (20 kHz) üzerindeki bir frekansta titreşime tâbi edildiğinde de ultrasonik yağlama elde edilir. Geleneksel yağlar olanaksız veya istenmeyen olduğu bir solid-state teknolojisi olarak, ultrasonik yağlama kullanılabilir. Ayrıca, ultrasonik yağlama iki kayar yüzeyler arasında etki eden sürtünme elektriksel modülasyonu sağlar. Bu özellik onların sürtünme devlet ve işletme koşulları değiştikçe ilişkili dinamik cevabı değiştirmek adaptif sistemlerin sağlar. Yüzey aşınması da ultrasonik yağlama yoluyla azaltılabilir. Biz sürtünme kuvveti azaltma bağımlılığını araştırmak ve ultrasonik yağlanan yüzeyler arasındaki doğrusal kayma hızına azaltma giymek için bir protokol geliştirmiştir. Bir pim-disk tribometre bir piezoelektrik istifin 22 pimi titreşmeye kullanıldığı ticari birimlerinden farklı olan inşadöner disk yüzeyine normal kHz. 20.3, 40,6 ve 87 mm / sn: Etkili sürtünme kuvveti, hacim kaybı ve yüzey pürüzlülüğü dahil Sürtünme ve aşınma ölçümleri olmadan ve 4 MPa ve üç farklı sürme hızları 1 sabit basınçta ultrasonik titreşimlerle ölçülür. Optik profilometre aşınma yüzeylerini tanımlamak için kullanılır. Etkili sürtünme kuvveti 20.3 mm / sn% 62 oranında azalır. Sürekli ultrasonik yağlama için mevcut teorilerle, sürtünme kuvveti yüzde azalma 87 mm / sn aşağı% 29 sürtünme kuvveti azalma, hızını artırma ile azalır. Aşınma azaltılması ele alınan üç hızlarda (% 49) esas itibariyle sabit kalır.
Giriş
Birbirlerine rulo akraba kaydırın veya Sürtünme iki temas yüzeylerinin arayüzünde bulunmaktadır. Sürtünme genellikle aşındırıcı veya yapışkan aşınma ile birlikte oluşur. 1 Ultrasonik yani yüksek frekanslı olayların ardındaki bilim, dalgalar, akustik aralıkta (20 kHz) üzerinde frekanslarda yolculuk. Ultrasonik alan temelde iki farklı rejimleri kapsar. Bir rejim, tıbbi ultrason ya da yapıların tahribatsız muayene gibi görüntüleme işlemlerinde kullanılan olduğu gibi düşük yoğunluklu dalgaları içerir. Diğer yüksek-enerjili dalgalar yürütmek veya plastik ve metallerin kaynak olarak mühendislik süreçlerini desteklemek için kullanılan hangi bir yüksek güç rejimid....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
Modifiye tribometre 1. Gelişimi
- Chuck-motor alt sistemi yükleyin.
- Seviye titreşim yalıtım tablo. Masaya DC motor yerleştirin; şim motoru eşitlemek ve dikmeler ve cıvata ile sabitleyin. Motorun etrafında destek çerçevesi yerleştirin.
- Bir anahtar kullanarak motor miline yivli mili bağlayın. Splined mil plakasındaki delikten gidiyor çerçeve üzerinde destek plakasını koyun. Set destek plakasına ve yivli şaft etrafında iğne rulman itme. Kesme sıvıları ile yatağı yağlayın.
- Yivli bir tarafında şaft kaplin ve diğer tarafta Chuck'un cıvata modeline sahip bir adaptör plaka yoluyla aynasının için yivli mil bağlayın. Bu noktada, ayna e....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
Burada sunulan temsili ölçümleri, Şekil 1 'de gösterilen tadil edilmiş tribometre elde edilmiştir. Piezoelektrik aktüatör 22 kHz'lik bir frekansta 2.5 um genliği ile titreşimleri oluşturur. Sürtünme bağımlılığını incelemek ve doğrusal hıza azalma giymek için, üç farklı hızlar (20.3, 40.6 ve 87 mm / sn) motorun dönme hızını değiştirerek diske uygulanmıştır. Her üç grup için, disk devir sayısı ve pin hareket mesafesi sırasıyla 1,600 ve 292.5 m olarak seçilmiştir. Nominal dönme çapı 50 mm idi. Bu n.......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
Deneyler ultrasonik sürtünme ve aşınma azaltma lineer hız etkisini araştırmak için bu protokolü kullanılarak yapılmıştır. Ölçümler ultrasonik titreşimler etkin bir şekilde sürtünmeyi azaltmak ve üç doğrusal hızlarda giymek olduğunu göstermektedir. Önceki gözlemlerle uyumlu olarak, sürtünme azaltma miktarı 87 mm / sn% 29.3 ile 20.3 mm / sn 62.2 den% azalır. Aşınma azaltma lineer hız (% 48.6 kadar% 45.8) değişen ihmal edilebilir düzeydedir.
Ultrasonik dalgalar malzemesi boyunca geçen zaman örn.......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.
Teşekkürler
Yazarlar katkıları teknik destek için ve ayni Honda R & D NASA Glenn ve Duane Detwiler Tim Krantz kabul etmek istiyorum. Bu araştırma için mali destek Akıllı Araç Kavramları Merkezi (www.SmartVehicleCenter.org) üyesi kuruluşlar tarafından sağlanan, Ulusal Bilim Vakfı Sanayi / Üniversite Kooperatif Araştırma Merkezi (I / UCRC). SD Akıllı Araç Kavramlar Yüksek Lisans Burs ve The Ohio State University Graduate School Üniversite Bursu tarafından desteklenmektedir.
....Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| DC Motor | Minarik | SL14 | |
| Elektrik amplifikatörü | AE Techron | LVC5050 | |
| Sinyal düzenleyici | Vishay Ölçüm Grubu | 2310 | |
| Sinyal üreteci | Agilent | 33120A | |
| Piezoelektrik yığın | EDO şirketi | EP200-62 | |
| Yük hücresi Dönüştürücü | Teknikleri | MLP-50 | |
| Yük sensörü pedi | FlexiForce | A201 | |
| Lazer metre | Keyence şirketi | LK-G32 | |
| Hall etkili prob ve gaussmetre | Walker Scientific, Inc. | MG-4D | |
| Veri toplama modülü | Veri Fiziği | Quattro | |
| Veri toplama yazılımı | Veri Fiziği | SignalCalc Ace | |
| Termokupl okuyucu | Omega | HH22 | |
| Optik profilometre | Bruker | Contour GT | |
| Profilometre operasyon yazılımı | Bruker | Vizyon 64 |
Kaynaklar
- Bhushan, B. Introduction to tribology. , John Wiley & Sons. New York. (2002).
- Severdenko, V., Klubovich, V., Stepanenko, A. Ultrasonic rolling and drawing of metals. , Consultants Bureau. New York and London. (1972).
- Taylor, R., Coy, R.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
