Ảnh hưởng của độ nhám bề mặt đến cường độ mòn trong thí nghiệm mài mòn 3 đối tượng
lượt xem 3
download
Bài viết Ảnh hưởng của độ nhám bề mặt đến cường độ mòn trong thí nghiệm mài mòn 3 đối tượng trình bày tóm tắt kết quả thực nghiệm ảnh hưởng nhám bề mặt ban đầu đến cường độ mài mòn của mẫu trong mô hình thí nghiệm mài mòn 3 đối tượng.
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Ảnh hưởng của độ nhám bề mặt đến cường độ mòn trong thí nghiệm mài mòn 3 đối tượng
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN : 978-604-82-1980-2 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ NHÁM BỀ MẶT ĐẾN CƯỜNG ĐỘ MÒN TRONG THÍ NGHIỆM MÀI MÒN 3 ĐỐI TƯỢNG Đoàn Yên Thế Trường Đại học Thủy lợi, email: dythe@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU Lượng mòn (g) I: Mòn ban đầu II: Mòn ổn định Trong các thí nghiệm ma sát mài mòn theo Đường cong mòn III: Mòn khốc liệt mô hình mài mòn 3 đối tượng như Hình 1 thì việc xác định cường độ mòn là rất quan trọng I II III mục đích để dự báo mòn cho các cặp bề mặt ma sát. Quá trình mài mòn sẽ gây ra thay đổi thông số hình học của chi tiết, giảm thể tích, cũng như thay đổi nhám và cơ tính bề mặt tại các bề mặt tiếp xúc... Fn 0 WD1 WD2 Quãng đường (m) Thời gian (phút) 100 500 2000 Hình 2: Mô tả quá trình mòn Hmẫu Mẫu Lớp hạt mài của một cặp bề mặt ma sát. Đĩa quay Theo [1,2,3] trong giai đoạn chạy rà, độ ϖ nhám ban đầu của các bề mặt ma sát là một thông số quan trọng ảnh hưởng đến lượng Ra, đĩa ; Rz,đĩa Ra,mẫu ; Rz,mẫu mòn. Trong giai đoạn mòn ổn định thì lượng mòn phụ thuộc vào các thông số quá trình Hình 1: Mô hình thí nghiệm mài mòn như áp suất, vận tốc trượt hay tính chất vật Trong nghiên cứu này mô hình mài mòn liệu bề mặt ma sát. Do đó việc xác định ảnh 3 đối tượng gồm có một mẫu dưới tác dụng hưởng của độ nhám ban đầu tới cường độ tải trọng pháp tuyến Fn bị ép trực tiếp vào mài mòn là rất có ý nghĩa về mặt khoa học bề mặt một đĩa quay chuyển động gây ra trong việc xác định độ nhám tối ưu khi thiết quá trình mài mòn của cả mẫu và đĩa, với kế các chi tiết ma sát. điều kiện trong vùng tiếp xúc giữa mẫu và Trong báo cáo này sẽ trình bày tóm tắt kết đĩa quay luôn có các lớp hạt mài. Do đó các quả thực nghiệm ảnh hưởng nhám bề mặt ban lớp hạt mài mòn đóng vai trò là lớp trung đầu đến cường độ mài mòn của mẫu trong gian tương tác với đồng thời với bề mặt mô hình thí nghiệm mài mòn 3 đối tượng. mẫu và bề mặt đĩa. 2. THÍ NGHIỆM MÀI MÒN Trong lĩnh vực ma sát học (Tribology) khi nghiên cứu về quá trình mòn của các 2.1. Máy thí nghiệm ma sát mài mòn cặp bề mặt ma sát thường được mô tả bởi Để nghiên cứu đặc tính mòn trong mô hình đường cong mòn, như Hình 2. Đường cong ma sát mài mòn 3 đối tượng, các thí nghiệm mòn thường được chia thành 3 giai đoạn được thực hiện trên một máy thí nghiệm ma gồm mòn ban đầu (chạy rà), mòn ổn định sát mài mòn (Tribometer). Kết cấu của máy và mòn khốc liệt. thí nghiệm gồm có khung máy, cơ cấu dẫn 196
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN : 978-604-82-1980-2 động đĩa quay, hộp cấp liệu, các thiết bị đo Bảng 1: Các thông số thí nghiệm và cơ cấu gia tải, được mô tả như Hình 3. xác định cường độ mài mòn Cơ cấu gia tải Đầu đo lực 3 chiều Mô tả các thông số Giá trị Hộp chứa hạt mài Mẫu thép C45 - Kích thước mẫu 45 × 25 × 5 mm - Ra1, mẫuthép 10 µm - Số lượng 2 Mẫu - Ra2, mẫuthép 0,27 µm - Số lượng 2 Đĩa quay C45 Đĩa quay - Kích thước đĩa φ 300 × 5 mm Khung máy Hạt mài Cát khô silica - Kích thước hạt 125 - 355 µm Hình 3: Phác họa kết cấu máy thí nghiệm Thông số thí nghiệm ma sát mài mòn - Tải trọng Fn 200 N Những bộ phận chính của máy thí nghiệm - Vận tốc trượt của đĩa 300 mm/s được thể hiện như Hình 4 gồm cơ cấu gia tải, - Quãng đường ma sát 25; 50; 100; 200; thiết bị đo lực 3 chiều (force sensor), cơ cấu 300; 400; 500 m điều chỉnh khe hở ban đầu, hộp chứa mẫu, Hình 5 thể hiện sự khác nhau độ nhám bề mẫu, đĩa mài và đĩa quay. mặt ban đầu tương ứng với Ra1>Ra2 trước khi thí nghiệm và độ nhám bề mặt Ra,mòn sau quãng đường ma sát 500 m. Hmẫu Hmòn Ra1 > Ra2 Ra,mòn Cơ cấu điều chỉnh khe hở Cảm biến lực Trước thí nghiệm Sau thí nghiệm Hộp mẫu Hạt mài Đĩa mài Hình 5: Kích thước và độ nhám bề mặt Đĩa quay Mẫu của mẫu trước và sau thí nghiệm 3. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Hình 4: Các bộ phận chính của máy thí nghiệm mài mòn 3.1. Xác định cường độ mòn 2.2. Các thông số thí nghiệm Cường độ mòn được xác định bởi sự phụ thuộc khối lượng mòn trên diện tích mòn Trong báo này trình bày kết quả thí danh nghĩa, trên khối lượng riêng của vật nghiệm xác định cường độ mòn của mẫu thép liệu, trên quãng đường ma sát, theo [2]. Tính C45 với các thông số thí nghiệm được mô tả toán cường độ mài mòn được xác định bởi trong Bảng 1. công thức: Để nghiên cứu đặc tính mòn của hệ ma sát Δm 3 đối tượng trong giai đoạn chạy rà, 2 mẫu WI = (1) thép với độ nhám bề mặt khác nhau được sử A.ρ.WD dụng để làm thí nghiệm với quãng đường ma Trong đó: WI cường độ mòn [-]; Δm khối sát từ 25 – 500 m. Điều kiện thí nghiệm được lượng mòn [g]; A là diện tích mòn danh thiết lập là như nhau cho cả hai trường hợp nghĩa [mm-2]; ρ khối lượng riêng của vật liệu với Fn=200 N; v=300 mm/s. [g.m-3]; WD quãng đường ma sát [m-1]. 197
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN : 978-604-82-1980-2 3.2. Ảnh hưởng nhám bề mặt đến cường vào quãng đường ma sát trong giai đoạn mòn độ mài mòn ổn định đến 2000 m. -7 Để nghiên cứu quá trình mòn của của mẫu 3 x 10 Fn = 200 (N) ; v = 300 (mm/s) trong giai đoạn chạy rà, cường độ mòn WI 2.9 được xác định dựa trên các kết quả thực Cường độ mòn W I [-] 2.8 nghiệm của 2 mẫu thép C45 với độ nhám ban 2.7 Ra,mòn = 3,5 - 4,5 µm đầu khác nhau. Kết quả sự phụ thuộc của 2.6 cường độ mòn với quãng đường ma sát với 2.5 độ nhám bề mặt ban đầu khác nhau được thể 2.4 hiện trên Hình 6. 2.3 -7 x 10 2.2 3 2.9 Fn = 200 (N) ; v = 300 (mm/s) 2.1 Ra1 = 10 µm 2 Cường độ mòn W I [-] 2.8 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2.7 Quãng đường ma sát (m) 2.6 Hình 7: Sự phụ thuộc cường độ mài mòn 2.5 vào quãng đường ma sát đến 2000 m. 2.4 Kết quả chỉ ra rằng cường độ mài mòn là 2.3 khá ổn định và không phụ thuộc vào quãng 2.2 Ra2 = 0.27 µm đường ma sát. Sau thời gian chạy rà, độ nhám 2.1 bề mặt của mẫu Ra,mòn đạt tới một giá trị ổn 2 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 định trong giai đoạn mòn ổn định. Quãng đường ma sát (m) Hình 6: Sự phụ thuộc cường độ mài mòn 4. KẾT LUẬN vào quãng đường ma sát với độ nhám bề mặt Từ các kết quả thực nghiệm được phân ban đầu khác nhau tích, có thể đưa ra một số nhận xét như sau: Kết quả cho thấy với sự tăng của quãng • Sự phụ thuộc của hệ số cường độ mài đường ma sát đến 500m thì cường độ mài mòn vào độ nhám bề mặt ban đầu Ra trong mòn tăng trong trường hợp Ra2 = 0,27µm, giai đoạn chạy rà là khá rõ ràng như nếu tăng trong khi đó cường độ mài mòn giảm trong Ra thì WI tăng. trường hợp Ra1=10µm. Khi so sánh ảnh • Trong giai đoạn mòn ổn định, cường độ hưởng độ nhám ban đầu đến cường độ mài mài mòn là khá ổn định không phụ thuộc vào mòn trong hai trường hợp Ra1> Ra2 cho thấy quãng đường ma sát. cường độ mài mòn của trường hợp Ra1 lớn hơn cường độ mài mòn của trường hợp Ra2. 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO Điều này chứng tỏ rằng nếu tăng độ nhám bề [1] Chowdhury, M. A., & Nuruzzaman , D. M. mặt ban đầu thì cường độ mài mòn tăng. Do (2013), Experimental Investigation on đó nhám ban đầu là một thông số quan trọng Friction and Wear Properties of Different ảnh hưởng đến cường độ mài mòn trong giai Steel Materials Tribology in Industry, 35(1), đoạn chạy rà. 42-50. Để nghiên cứu cường độ mòn của mẫu [2] Fleischer, G. (1980). Verschleiß und trong giai đoạn mòn ổn định, cường độ mòn Zuverlässigkeit. Berlin: Verlag Technik. [3] Nguyễn Doãn Ý (2005), Giáo trình ma WI được xác định dựa trên các kết quả thực sát mòn bôi trơn Tribology, Trường nghiệm của 2 mẫu thép C45 với độ nhám ban Đại Học Bách Khoa Hà Nội, Nhà xuất bản đầu khác nhau Ra1> Ra2. Hình 7 hiển thị kết Xây Dựng. quả của sự phụ thuộc của cường độ mài mòn 198
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Nghiên cứu sự ảnh hưởng đồng thời của chế độ cắt đến độ nhám bề mặt khi gia công trên máy tiện CNC
2 p | 218 | 26
-
Ảnh hưởng của một số yếu tố công nghệ đến độ nhám bề mặt khi gia công bằng phương pháp điện cực dây
2 p | 103 | 8
-
Phân tích ảnh hưởng của nhiệt và tải trọng tới trường ứng suất đập bê tông đầm lăn trong quá trình thi công
6 p | 118 | 8
-
Tối ưu hóa chế độ cắt và độ nhám bề mặt khuôn dập khi gia công vật liệu composite nền nhựa, cốt hạt
13 p | 26 | 6
-
Nghiên cứu ảnh hưởng của độ dài thành cửa khuôn đến độ nhám bề mặt sản phẩm và áp lực ép khi ép chảy thanh hợp kim nhôm
7 p | 26 | 5
-
Nghiên cứu ảnh hưởng của công suất, vận tốc cắt và đường kính đầu cắt đến độ nhám bề mặt rãnh cắt trên vật liệu SKD 11 khi gia công bằng laser
8 p | 17 | 4
-
Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cắt đến độ nhám bề mặt khi gia công thép C45 sau nhiệt luyện trên máy tiện CNC
6 p | 80 | 4
-
Ảnh hưởng của nồng độ bột titan đến năng suất bóc tách và độ nhám bề mặt thép H13 trong gia công tia lửa điện với điện cực graphit
4 p | 16 | 3
-
Phương pháp hiệu chỉnh ảnh hưởng của thủy triều lên vị trí đường bờ trích xuất từ ảnh không rõ giờ chụp
8 p | 99 | 3
-
Dự đoán ảnh hưởng, tối ưu hóa đồng thời độ nhám bề mặt và năng suất gia công khi tiện hợp kim SKD 61 trong điều kiện bôi trơn tối thiểu
5 p | 11 | 3
-
Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cắt đến nhám bề mặt khi phay cao tốc thép C45 trên máy phay CNC TC500
9 p | 53 | 2
-
Ảnh hưởng của chiều sâu cắt đến độ nhám bề mặt chi tiết hợp kim nhôm V95ochT2 khi mài phẳng bằng đá mài có độ xốp cao Norton
6 p | 30 | 2
-
Nghiên cứu ảnh hưởng của cường độ dòng điện xung và thời gian phóng tia lửa điện đến năng suất và nhám bề mặt thép SKD11 nhiệt luyện bằng xung định hình với điện cực graphit
6 p | 44 | 2
-
Ảnh hưởng của một số thông số chế độ cắt đến độ nhám bề mặt gia công trên máy tiện
7 p | 44 | 2
-
Ảnh hưởng của chế độ cắt đến hình dạng phoi và độ nhám bề mặt khuôn khi phay vật liệu UHMWPE
6 p | 50 | 2
-
Nghiên cứu ảnh hưởng của độ nhám bề mặt nền thép C45 và CT3 đến chất lượng lớp phủ nhôm (Al) bằng phương pháp phun nhiệt
4 p | 75 | 1
-
Thí nghiệm thăm dò ảnh hưởng của tốc độ quay phôi và vận tốc đá khi mài trục vít thép hợp kim đến nhám bề mặt răng
2 p | 2 | 1
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