Skip to main content
SUPERVISOR
Mohsen Badrosamay,Saleh Akbarzadeh
محسن بدرسمای (استاد مشاور) صالح اکبرزاده (استاد راهنما)
 
STUDENT
Morteza Taee
مرتضی طائی سمیرمی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

Experimental and Numerical Study on the Effect of Surface Texturing on the Tribological Performance of Contacting Surfaces
For decades, wear and friction have been one of the major concerns in mechanical elements. Researchers are always looking for ways to improve the properties of materials Tribology. One of the new methods to mitigate the wear rate and the friction coefficient is to generate micro-dimples on the surface with the help of laser. In this research the effects of surface patterns on the running-in behavior of ST37 disk have been experimentally and analytically studied. experimental study were conducted with a pin-on-disk apparatus at sliding speeds 0.1–0.4-0.7 m/s and applied forces 40-60N. in distances of 250, 500, 750 and 1000 test was stopped and samples were measured to calculate weight loss. It is shown that increasing the velocity and decreasing the applied load results in a reduction in the wear rate. The results also indicate that dimples improve the friction coefficient about 12-23% and the wear rate 50%. In numerical study,move the pin on disk was modeled. Reynolds equation is solved using finite difference method (FDM) on the surface for find the pressure distribution in the lubricant oil film. The effact input parameters such as speed, load, and aspect ratio dimple on the film thickness and load carrying capacity was evaluated.The usefulness of dimples highly depends on the speed which has a tremendous effect on the film thickness. In low velocities, dimples will actually decrease the thickness of the lubricant film causing a reduction in the load-carrying capacity. With increase the speed micro-dimples to improve amount lubricant film thickness and the load carrying capacity. In three aspect ratios was investigated, it was found that increasing the aspect ratio can be reduced or increased film thickness and load carrying capacity . Finally friction coefficient measured in the experiment in three different speed with friction coefficient in the numerical were compared. It was found that the difference between the actual data and empirical almost 2 percent. Keywords: Laser surface texturing, Lubrication, Load-carrying capacity,Wear, friction coefficient.
: پدیده سایش و اصطکاک یکی از مشکلاتی است که صنعت از دیرباز با آن مواجه بوده است. محققان همواره به دنبال راهکارهایی برای بهبود خواص تربیولوژی مواد بوده اند. یکی از این راهکارها ایجاد بافت سطح به وسیله لیزر می باشد. در این پژوهش به بررسی تجربی و عددی اثر بافت سطح لیزر بر رفتار سایشی و اصطکاکی دوره گذرا دیسک های بافت شده از جنس ST37 پرداخته شده است. در قسمت تجربی سرعت و نیروی اعمالی دو پارامتر متغیر بودند. در بررسی تجربی همراه با روان کار مشخص شد نمودار ضریب اصطکاک بر حسب مسافت پس از طی مسافت تا 100 تغییر کرده، سپس ثابت می شود. با بررسی نمودار سایش بر حسب مسافت برای هر دو دیسک الگودار و بدون الگو مشخص گردید که با افزایش سرعت و کاهش نیروی اعمالی میزان سایش کاهش پیدا می کند روند تغییرات میزان سایش نشان داد که پس از طی مسافت 1000 متر تقریبا دوره گذرا سایش به پایان می رسد. با مقایسه نتایج مشخص شد که برای دیسک های الگودار ضریب اصطکاک به میزان% 12 تا %23 درصد و سایش حدود %50 نسبت به دیسک های بدون الگو کاهش پیدا می کند. درقسمت عددی علاوه بر سرعت و نیروی اعمالی، نسبت ابعادی حفره نیز پارامتر مورد بررسی بود. در این قسمت اثر هر یک از پارامترها ذکر شده بر توزیع فشار، ضخامت لایه روان کار و ظرفیت حمل بار بررسی شد. مشخص گردید که رفتار حفره بستگی به سرعت دارد و سرعت نقش مهمی در میزان ضخامت لایه روان کار دارد. در سرعت های پایین حفره باعث کاهش ضخامت لایه روان کار و ظرفیت حمل بار می شود. با افزایش سرعت حفره اثر مثبتی بر میزان ضخامت لایه روان کار و ظرفیت حمل بار دارد. در سه نسبت ابعادی بررسی شده مشخص گردید که افزایش نسبت ابعادی باعث عملکرد بهتر نیست و نسبت بهینه ای وجود دارد. در نهایت ضریب اصطکاک بدست آمده از کار تجربی با ضریب اصطکاک حاصل از کارعددی مقایسه شد. اختلاف بین داده های تجربی و عددی% 2 بود. کلمات کلیدی: بافت سطح ، روان کاری، ظرفیت حمل بار، سایش، ضریب اصطکاک

ارتقاء امنیت وب با وف بومی