مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی تجربی اثر ارتعاشات آلتراسونیک برروی نیروی اصطکاک لغزشی در جهت طولی

نویسندگان
1 دانشجو کارشناسی ارشد
2 استاد دانشگاه
چکیده
زمانی که دو جسم روی سطح مشترکی لغزش می‌کنند، زبری‌های آن‌ها با یکدیگر درگیر شده و اصطکاک را بوجود می‌آورند. با اعمال ارتعاشات آلتراسونیک به یکی از این دو جسم درگیر، نیروی اصطکاک لغزشی بین دو جسم کاهش می‌یابد. این خاصیت در فرآیندهای شکل‌دهی و ماشین‌کاری کاربرد بسیار زیادی دارد. در این تحقیق به بررسی تجربی اثر ارتعاشات آلتراسونیک در جهت طولی برروی نیروی اصطکاک پرداخته شده است. برای این منظور سیستم آزمونی طراحی و ساخته شد. اجزای اصلی این سیستم آزمون شامل ژنراتور، ترانسدیوسر، متمرکزکننده، جسم درگیر اول و جسم درگیر دوم می‌باشد. برای بررسی اثر اعمال ارتعاشات آلتراسونیک در جهت طولی برروی نیروی اصطکاک، سیستم آزمون برروی دستگاه ماشین تراش نصب گردید و آزمایش‌ها برای 8 نوع شرایط مختلف عملکردی انجام گرفت. در ادامه اثر هریک از پارامترهای سرعت امواج آلتراسونیک، زبری و جنس سطوح در حال تماس بر میزان کاهش نیروی اصطکاک در اثر اضافه شدن ارتعاشات آلتراسونیک بررسی شد. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد که گستره کاهش نیروی اصطکاک در اثر اضافه شدن ارتعاشات آلتراسونیک در جهت طولی برای شرایط عملکردی مختلف بین 40 تا 100 درصد می‌باشد همچنین با افزایش سرعت امواج آلتراسونیک نیروی اصطکاک بطور چشمگیری کاهش می‌یابد بطوری که با افزایش قابل توجه سرعت می‌توان نیروی اصطکاک بین دو جسم را به صفر رسانید. نتایج همچنین نشان می‌دهد که نیروی اصطکاک در سطحی که زبری کمتری دارا می‌باشد، کاهش بیشتری دارد و سطوح آلومینیوم-آلومینیوم ، قابلیت کاهش نیروی اصطکاک بیشتری نسبت به سطوح آلومینیوم – فولاد دارند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Experimental study of the effect of ultrasonic vibrations on sliding friction force in longitudinal direction

نویسندگان English

Davoud Shahgholian Ghahfarokhi 1
Mahmoud Salimi 2
Mahmoud Farzin 2
1 master student
چکیده English

When two bodies slide on each other the asperities are engaged and friction is created. By superposing ultrasonic vibrations to one of the bodies, the friction force is reduced .This phenomenon is widely used in metal forming and metal cutting. In this research, experimental study of the effect of ultrasonic vibrations has been on sliding friction force in longitudinal direction. For this purpose, set-up was designed and fabricated. The main components of the set-up, including generators, transducers, first engaged body and second engaged body. The Set-up was installed on the machine lathe for investigation of the effect of ultrasonic vibrations on sliding friction force in longitudinal direction. The experiments were performed for eight different performance conditions. Next, the effect of each parameter ultrasonic wave velocity, roughness and material of contact surfaces were studied on the reduction of the friction force due to addition of ultrasonic vibrations. The result show that range of reduction friction force due to addition of ultrasonic vibrations in longitudinal direction is between 40 to 100% for the different performance conditions also friction force significantly reduced by increasing ultrasonic wave velocity so that friction force can be brought to zero by significant increase in ultrasonic wave velocity. The results also show that friction force has a more reduction for the surface has a less roughness. Aluminum-aluminum surfaces can be more reduction friction force from aluminum – steel surfaces.

کلیدواژه‌ها English

Experimental Study
Ultrasonic vibrations
Sliding Friction Force
Experimental Set-up