استفاده از روش نشر اکوستیک برای مطالعه خرابی سطح در فرایند اصطکاک

Subject Areas : Journal of Simulation and Analysis of Novel Technologies in Mechanical Engineering

مهدی احمدی ¹

1 - دانشیار، دانشکده مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد دزفول.

Received: 2015-10-03 Accepted : 2015-10-03 Published : 2009-06-22

Keywords: سایش, اصطکاک, نشر اکوستیک, پایش خرابی,

Abstract :

در این مقاله با استفاده از پایش سیگنال الکتریکی یک سامانه نشر اکوستیک، تغییر شرایط در سطح مالش مورد بررسی تجربی قرار گرفته است.  اصطکاک با لغزش یک حلقه فولادی بر سطح یک ورق فلزی شبیه سازی شده است. در اثر حرکت حلقه، آشوب‌ مکانیکی در سطح فلز ایجاد می‌شود که به صورت امواج تنشی در سطح منتشر می‌شود. با استفاده از یک حسگر پیزوالکتریک، جابه‌جایی ناشی از گذر موج تنش به صورت سیگنال الکتریکی دریافت می‌شود که از آن برای تحلیل وضعیت اصطکاک استفاده می‌شود. نتایج به‌دست آمده نشان می دهد که میزان تأثیر عوامل مختلف مثل نیروی عمودی، جنس مواد و استفاده از روانکار بر خرابی سطح را می‌توان با تحلیل سیگنال الکتریکی مشاهده کرد. به‌عنوان مثال، مطالعه سیگنال حاصل از مالش دو سطح نشان می دهد که با مضمحل شدن لایه نازک روانکار بین دو سطح، سیگنال‌های مربوط به تشکیل خرابی‌های میکروسکپی با دامنه و فرکانس معین ظاهر می‌شوند. حساسیت روش مورد استفاده برای تشخیص خرابی نسبت به روش پایش اصطکاک به مراتب بیشتر بوده و از این روش می‌توان برای پایش وضعیت سطح در فرایند اصطکاکی استفاده کرد

References:

[1]Baranov V.M., Kudryavtsev E.M., Sarychev G.A. and Schavelin V.M., Acoustic Emission in Friction, 1st ed. London, Elsevier Pub., 2007.

 

[2] ASMHandbook, Vol. 17, Nondestructive Evaluation, American Society for Testing and Materials (ASM International), 1994, pp.
661-702.

 

[3] Jiaa C.L. and Dornfeld D.A., Experimental Studies of Sliding Friction and Wear via Acoustic Emission Signal Analysis, Wear 139, 1990, pp. 403-424.

 

[4] Belyi V.A., Kholsdilov O.V. ,Syirdyinik A.L., Acoustic spectrometry as used for the evaluation of tribological systems, Wear69, 1981, pp.
309-319.

 

[5] Diei E.N., Investigation of the milling process using acoustic emission signal analysis, Ph.D. Thesis, Department of Mechanical Engineering, University of California, Los Angeles, 1979.

 

[6] Dornfeld D. A., Acoustic emission monitoring and analysis of manufacturing processes, 12th National Science Foundation Conf. On Production Research and Technology (May 1985), Presented at the proceedings, University of Wisconsin, Madison, WI, 1985, pp. 329-334.

 

[7] Liang S.Y. , Dornfeld D.A., Punch stretching processes monitoring using acoustic emission signal analysis, Part 1, Basic characteristics, J. of Acoustic Emission 6(1), 1987, pp. 29-36.

 

[8] Diei E.N. and Dornfeld D.A. Acoustic emission sensing of tool wear in face milling, J. Eng. Ind. 104, 1987, pp. 234-240.

 

[9] Masaki T., Use of acoustic emission for the study of wear, S.B. Thesis, Department of Mechanical Engineering, MIT, Cambridge, MA, 1986.

 

[10]Rangwala, S. and Dornfeld D.A., Application of acoustic emission sensing to the analysis of contact between rough metallic surfaces, ESRC Rep, 1988.

 

[11]Lingard S., An investigation of acoustic emission in sliding friction and wear of metals, Wear 130, 1989, 367.

 

[12] Hisakado, T. ,Warashina, T., Relationship between friction and wear propertied and acoustic emission characteristics: iron pin on hardened bearing steel disk, Wear 216, 1997, pp. 1-7.

 

 Van der Heide E., Huis Veld A.J., The effect of