مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی اثر جهت‌گیری زبری سطح بر روی ناپایداری ترموالاستیک در سطوح لغزشی روان-کاری‌شده

نویسندگان
1 دانشگاه صنعتی اصفهان- دانشکده مهندسی مکانیک
2 استادیار دانشگاه صنعتی اصفهان
چکیده
انواع مختلف سطوح لغزشی مانند کلاچ‌ها و ترمزها ، مستعد نوعی آسیب سطح تحت عنوان ناپایداری ترموالاستیک هستند. ناپایداری اشاره دارد به رشد نامحدود آشفتگی-های دما و فشار که منجر به دماهای موضعی بسیار بالا و سایش آن نقاط می‌شود. در این پژوهش اثر بافت سطح بر روی ناپایداری ترموالاستیک در رژیم روان‌کاری مخلوط مورد بررسی قرار می‌گیرد. بدین منظور از مدلی که شامل یک سطح صیقلی با رسانایی حرارتی بالا و یک سطح زبر با رسانایی حرارتی بسیار پایین است، استفاده می‌شود. در این تحقیق برای سطوح زبر از یک پروفیل زبری سطح تولیدشده به‌روش عددی استفاده شده است. در ادامه به کمک ضرایب جریان که ضرایب اصلاحی معادله رینولدز برای در نظر گرفتن زبری هستند، تأثیر بافت سطح بر روی ناپایداری ترموالاستیک بررسی می‌شود. برای انجام این کار از الگوریتمی استفاده می‌شود تا به کمک آن برای سه گونه جهت‌گیری زبری یعنی طولی، عرضی و همسانگرد، سرعت بحرانی که بیشتر از آن ناپایداری ترموالاستیک اتفاق می‌افتد و منجر به تشکیل نقاط داغ دیده می‌شود، به‌دست می‌آید. در نهایت مشخص می‌شود که سرعت بحرانی که سطح را در آستانه‌ی ناپایداری ترموالاستیک قرار می‌دهد، برای الگوی سطح طولی حالت بهینه دارد و پس از آن الگوی سطح همسانگرد و در نهایت الگوی سطح عرضی قرار دارد. برای تعیین صحت مدل معرفی‌شده، تعدادی از نمودارهای ارائه‌شده توسط محقیقن در مورد تغییرات سرعت بحرانی نسبت به ضخامت فیلم روان‌کار، بازسازی شده است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Study on the effect of surface roughness pattern on the thermoelastic instability in lubricated sliding surfaces

نویسندگان English

Abolfazl Ebrahimi 1
Saleh Akbarzadeh 2
Ali Reza Vaezpour 1
چکیده English

The different kinds of sliding surfaces like clutches, and breaks are susceptible to a surface damage called thermoelastic instability. Instability refers to the unlimited growth turbulence of temperature and pressure, leading to very high local temperatures and wear on the hot spots. In this research, the effect of surface texture on the thermoelastic instability is investigated under mixed lubrication regime. For this purpose, a model consisting of a surface with high thermal conductivity and a rough surface with low thermal conductivity is considered. To this work, a computer program is employed to numerically generate three different surface roughness patterns i.e. transverse, longitudinal, and isotropic. Then the flow factors which are correction factors to the Reynolds equation for considering the surface roughness pattern are employed to study the effect of surface pattern on the thermoelastic instability.. To do this work, An algorithm is developed to regenerate the thermoelastic instability results in the published literature and then is used to find the critical speed for three types of surface patterns beyond which thermoelastic instability leading to the formation of hot spots is likely to occur. Finally it is shown that the critical speed for longitudinal surface pattern is higher than two other surface patterns and then there are isotropic and transversal surface patterns respectively.

کلیدواژه‌ها English

Surface Pattern
Surface roughness
Thermoelastic Instability
Tribology