zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Cơ khí - Chế tạo máy

Nghiên cứu các thông số ảnh hưởng đến hệ số ma sát trong mô hình mài mòn 3 đối tượng

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Báo xấu

8
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Nghiên cứu các thông số ảnh hưởng đến hệ số ma sát trong mô hình mài mòn 3 đối tượng trình bày tóm tắt kết quả nghiên cứu thực nghiệm sự phụ thuộc của hệ số ma sát µ vào Fn, v, Ra và tính chất vật liệu của mẫu là thép C45 và nhôm AlMg3 trong mô hình thí nghiệm mài mòn 3 đối tượng.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu các thông số ảnh hưởng đến hệ số ma sát trong mô hình mài mòn 3 đối tượng

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2017. ISBN: 978-604-82-2274-1 NGHIÊN CỨU CÁC THÔNG SỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HỆ SỐ MA SÁT TRONG MÔ HÌNH MÀI MÒN 3 ĐỐI TƯỢNG Đoàn Yên Thế Trường Đại học Thủy lợi, email: dythe@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU tác với đồng thời với bề mặt mẫu và bề mặt đĩa, theo tài liệu [1]. Trong lĩnh vực ma sát học (Tribology) khi Đặc tính ma sát của các cặp bề mặt ma sát nghiên cứu về quá trình mài mòn của các cặp mài mòn phụ thuộc vào nhiều các thông số bề mặt ma sát thường phải xác định đặc tính như lực pháp tuyến Fn, vận tốc trượt tương ma sát của vật liệu bằng phương pháp thực đối của đĩa quay v, độ nhám bề mặt Ra, tính nghiệm. Hệ số ma sát được đặc trưng là một chất vật liệu cặp vật liệu ma sát, tính chất vật thông số quan trọng ảnh hưởng tới hành vi liệu của lớp hạt mài mòn, dạng chuyển động mài mòn của vật liệu, nó gây ra các cơ chế và cơ chế tiếp xúc của các hạt mài mòn với mòn khác nhau, theo tài liệu [1, 2, 3]. bề mặt ma sát… Đối với các thí nghiệm ma sát mài mòn Trong báo cáo này sẽ trình bày tóm tắt kết theo mô hình mài mòn 3 đối tượng như hình quả nghiên cứu thực nghiệm sự phụ thuộc của 1 thì việc xác định các thông số thực nghiệm hệ số ma sát µ vào Fn, v, Ra và tính chất vật liệu ảnh hưởng đến hệ số ma sát là rất quan trọng của mẫu là thép C45 và nhôm AlMg3 trong mô mục đích để xác định cơ chế mòn và tính hình thí nghiệm mài mòn 3 đối tượng. toán, mô phỏng quá trình mòn cho các cặp bề mặt ma sát. 2. THÍ NGHIỆM MA SÁT Fn 2.1. Máy thí nghiệm ma sát mài mòn Để nghiên cứu đặc tính ma sátcác thí nghiệm được thực hiện trên một máy thí Mẫu Lớp hạt mài nghiệm ma sát mài mòn (Tribometer). Các bộ Fr phận chính của kết cấu của chính máy thí nghiệm được thể hiện như hình 2 gồm có v khung máy,cơ cấu dẫn động đĩa quay, hộp Đĩa quay chứa hạt mài, thiết bị đo lực và cơ cấu gia tải. Các giá trị lực tức thời Fn và lực ma sát Fr được xác định nhờ thiết bị đo lực 3 chiều. Hình 1. Mô hình thí nghiệm ma sát Khối nặng Hộp chứa hạt mài mài mòn 3 đối tượng Trong nghiên cứu này mô hình mài mòn 3 đối tượng gồm có một mẫu dưới tác dụng tải trọng pháp tuyến Fn bị ép trực tiếp vào bề mặt một đĩa quay chuyển động gây ra quá trình mài mòn của cả mẫu và đĩa, với điều kiện Mẫu Thiết bị đo lực Đĩa quay trong vùng tiếp xúc giữa mẫu và đĩa quay luôn có các lớp hạt mài. Do đó các lớp hạt Hình 2. Các bộ phận chính của mài mòn đóng vai trò là lớp trung gian tương máy thí nghiệm mài mòn 173
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2017. ISBN: 978-604-82-2274-1 2.2. Các thông số thí nghiệm được đo bởi cảm biến lực 3 chiều (triaxial Để nghiên cứu đặc tính ma sát của hệ ma force sensor), Kistler 9047C. sát mài mòn 3 đối tượng, các kết quả thí nghiệm xác định hệ số ma sát được thực hiện Fn đối với mẫu thép C45 và mẫu nhôm AlMg3 với các thông số thí nghiệm được mô tả trong Hệ số ma sátµ [-] F n & F r (N) bảng 1. 4 vòng Bảng 1. Các thông số thí nghiệm µ xác định đặc tính ma sát Mô tả các thông số Giá trị Fr Mẫu C45, AlMg3 - Kích thước mẫu 45 × 25 × 5 mm Thời gian đo (s) - Ra1, mẫu 10 µm Hình 4. Giá trị đo của Fn,Fr và µ tương ứng - Ra2, mẫu 0,27 µm 4 vòng quay của đĩa Đĩa quay C45 3.2. Sự phụ thuộc hệ số ma sát µvào - Kích thước đĩa φ 300 × 5 mm thông số quá trình Fn, v Hạt mài mòn Cát khô silica Kết quả thí nghiệm đối với mẫu thép C45 - Kích thước hạt 125 - 355 µm cho thấy sự phụ thuộc µ - Fn–v được hiển thị Thông số thí nghiệm trên đồ thị 3 chiều như hình 5. Kết quả cho - Tải trọng Fn 50 - 200 N thấy rằng sự phụ thuộc của µ vào v và Fnlà - Vận tốc trượt của đĩa 50 - 400mm/s khá rõ ràng, nếu tăng vận tốc v thì µ giảm, - Quãng đường ma sát 0 - 2000 m trong khi đó µ tăng nếu Fn tăng. Kết quả thí nghiệm Hình 5 thể hiện sự khác nhau độ nhám bề 200 N mặt ban đầu tương ứng với Ra1>Ra2 trước khi 0.28 150 N thí nghiệm và độ nhám bề mặt Ra,mòn sau 0.27 Hệ số ma sát µ [-] 0.26 0.25 100 N Mẫu thép quãng đường ma sát 500m. 0.24 0.23 0.22 0.21 50 N 0.2 0.19 0.18 0.17 0.16 0.15 0 50 200 100 175 150 Vận 150 N) 200 125 tốc 250 300 100 ến ( (mm 350 75 p tuy /s) c ph á 400 50 Lự Hình 5. Sự phụ thuộc µ - Fn – v Hình 3. Kích thước và độ nhám bề mặt của 3.2. Ảnh hưởng tính chất vật liệu đến hệ mẫu trước và sau thí nghiệm số ma sát Kết quả thí nghiệm trên hình 6 cho thấy sự 3. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM phụ thuộc µ vào quãng đường mài mòn với 3.1. Xác định hệ số ma sát giá trị lực pháp tuyến Fnkhác nhauđối với mẫu thép C45. Kết quả cho thấy rằng µ có xu Điều kiện thí nghiệm được thiết lập là như thế giảm với quãng đường mài mòn khoảng nhau cho tất cả các thí nghiệm. Tính toán giá 500 m và sau đó giá trị không đổi. Tuy nhiên trị hệ số ma sát µ = Fr /Fn dựa vào dữ liệu đo sự phụ thuộc hệ số ma sát µ vào Fn là khá rõ Fn và Fr với cùng thời gian thí nghiệm tương ràng, nếu Fn tăng thì µ tăng. ứng với 4 vòng như hình 4. Các lực Fr và Fr 174
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2017. ISBN: 978-604-82-2274-1 0.25 đến 500 m thì µ giảm.Khi so sánh ảnh hưởng 0.24 0.23 Mẫu thép độ nhám ban đầu đến µ trong hai trường hợp Ra1>Ra2 cho thấy µ tương ứng với Ra1 lớn Hệ số ma sát µ [-] 0.22 0.21 hơn µ tương ứng với Ra2. Điều này chứng tỏ rằng nếu tăng độ nhám bề mặt ban đầu thì hệ 0.2 Fn = 100 N Fn = 200 N số ma sát tăng. Do đó thông số độ nhám ban 0.19 0.18 đầu là một thông số quan trọng ảnh hưởng 0.17 đến đặc tính ma sát trong giai đoạn chạy rà. 0.28 0.16 Fn = 50 N 0.27 Mẫu thép 0.15 0.26 0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 Quãng đường mài mòn (m) 0.25 Fn = 200 (N) ; v = 300 (mm/s) 0.24 Hệ số ma sát µ [-] Hình 6. Sự phụ thuộc µ vào quãng đường 0.23 mài mòn với Fn khác nhau 0.22 Ra = 10 µm 0.21 Kết quả thí nghiệm trên hình 7 đối với 0.2 0.19 mẫu nhôm AlMg3 cho kết quả tương tự như 0.18 đối với mẫu thép. Hệ số ma sát µ giảm trong 0.17 Ra = 0.27 µm khoảng thời gian mài mòn ban đầu và sau đó 0.16 0.15 gần như không đổi, sau đó không phụ thuộc 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Quãng đường mài mòn (m) quãng đường mài mòn. Trong khi đó µ phụ thuộc vào Fn. Hình 8. Sự phụ thuộc µ vào quãng đường 0.25 mài mòn đến 500 m 0.24 Mẫu nhôm 0.23 4. KẾT LUẬN 0.22 Từ các kết quả thực nghiệm được phân Hệ số ma sát µ [-] Fn = 100 N Fn = 200 N 0.21 tích, có thể đưa ra một số nhận xét như sau: 0.2 + Trong giai đoạn mòn ổn định, µ phụ 0.19 thuộc vào Fn và v. Khi Fn tăng thì µ tăng, 0.18 Fn = 50 N nhưng v tăng thì µ giảm. 0.17 + Hệ số ma sát µ của mẫu nhôm lớn hơn µ 0.16 của mẫu thép. 0.15 0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 + Sự phụ thuộc của µ vào độ nhám bề mặt Quãng đường mài mòn (m) ban đầu Ra trong giai đoạn chạy rà là khá rõ Hình 7. Sự phụ thuộc µ vào quãng đường ràng, nếu tăng Ra thì µ tăng. mài mòn với Fn khác nhau 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO Nghiên cứu ảnh hưởng tính chất vật liệu bề mặt ma sát đối với hệ số ma sát µ khi so [1] Doan, Y. T.; de Payrebrune, K. M. & sánh giữa hình 6 và hình 7. Kết quả thí Kröger, M. (2012). Experimental investigation of friction characteristics on nghiệm cho thấy µ của mẫu nhôm lớn hơn µ three-body abrasion. In:Tribologie- của mẫu thép. Fachtagung 9/1–9/8. Göttingen, Germany. 3.3. Ảnh hưởng nhám bề mặt đến hệ số [2] Fleischer, G. (1980). Verschleiß und ma sát Zuverlässigkeit. Berlin: Verlag Technik. [3] Nguyễn Doãn Ý (2005), Giáo trình Ma sát Kết quả sự phụ thuộc µvới quãng đường mòn bôi trơn Tribology, Trường Đại học ma sát và độ nhám bề mặt ban đầu Ra khác Bách khoa Hà Nội, Nhà xuất bản nhau được thể hiện trên hình 8. Kết quả cho Xây dựng. thấy với sự tăng của quãng đường mài mòn 175

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2418 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.