Skip to main content
SUPERVISOR
Ali Maleki,Saleh Akbarzadeh
علی مالکی (استاد مشاور) صالح اکبرزاده (استاد راهنما)
 
STUDENT
Muhammad Hussien Safari Damabi
محمدحسین صفری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396

TITLE

Prediction of Tribological Performance of Coated Surfaces
The phenomenon of wear is one of the problems that the industry has been facing for a long time and causes major destructions in the industry. There are several ways to reduce it to a great extent. surface coatings can reduce the amount of surface wear. Therefore, the contact of coated surfaces under lubricated contact and its tribological behavior is of great importance in industry. A variety of coating are used in different machines to improve the performance of the element. The use of coatings on the surface eliminates the need for expensive alloys against wear and corrosion and is highly recommended economically. Many of these coated surfaces are designed to operate under full-film regime. However, during start and stop as well as under heavy loads and/or low speeds, the lubricant film which is formed is not able to fully protect the asperities and the lubrication regime transfers from full-film to mixed lubrication. Coating is used to control friction and wear when surfaces come in contact with each other. Many mechanical parts can be prevented from demolition by lubrication. In this regime, most of the load applied is borne by the thin layer of lubricant, also called fluid film. Part of the load is borne by the roughness of the surface, which on the one hand increases the surface temperature and causes wear and on the other hand changes the topography of the surface due to the deformation of the elastic, plastic or elasto-plastic roughness. Most of the researches in this field have been done by trial and error method on chosen material and tribological behavior of coated. In this research, an attempt has been to use theoretical concepts and by describing the tribological behavior, a suitable method can be selected to model a pin that is located on a rotating coated disk. In this research a numerical model based on the load-sharing concept is developed to predict the friction coefficient of the contacting surfaces. In this model, the total load is assumed to be carried by the lubricant film as well as the asperities. The novelty of the presented model compared to similar researches conducted based on the load-sharing concept is that one of the surfaces are coated and coating thickness plays a major role in the tribological behavior of the tribo-system. The lubricant film thickness, the load carried by asperities as well as the lubricant film, the surface temperature, and the friction coefficient are predicted by the model and the results are verified by comparing with the experimental results of Komvopoulos et al. Keywords: Load-sharing, Mixed elastohydrodynamic lubrication, Traction coefficient, Coating, Contact temperature ;
پدیده سایش یکی از معضلاتی است که صنعت از دیرباز با آن مواجه بوده است. این پدیده قسمت عمده ای از تخریب در صنعت را به خود اختصاص داده است. با استفاده از روش های مختلفی می شود تا حدودی زیاد آن را کاهش دهد. پوشش های سطحی می تواند میزان سایش سطح را کاهش دهد. به همین جهت بررسی تماس سطوح پوشش داده شده در حضور روانکار در صنعت از اهمیت بالایی برخوردار است. استفاده از پوشش بر روی سطح باعث شده که نیاز به آلیاژهای گران قیمت مقاوم در برابر سایش و خوردگی را از بین برده و از لحاظ اقتصادی بسیار توصیه می شود.بسیاری از سطوح پوشش داده شده برای کار در رژیم روانکاری هیدرودینامیک طراحی شده اند. در هنگام شروع و توقف و همچنین در بارهای سنگین و یا سرعت های کم، تمامی بار اعمالی را روانکار تحمل نمی کند و قسمت از آن به زبری های سطح وارد می شود. در چنین وضعیتی رژیم روانکار هیدرودینامیک به رژیم مخلوط منتقل می شود. از پوشش¬دهی برای کنترل اصطکاک و سایش در تماس سطوح با یکدیگر استفاده می¬شود. در این پژوهش به بررسی اثر سطوح پوشش داده شده و بدون پوشش در حضور روانکار در رژیم روانکاری مخلوط پرداخته شده است. در بسیاری از قطعات مکانیکی با انجام روانکاری می توان از تخریب سطح آن ها جلوگیری کرد. در این رژیم بخش عمده بار اعمال شده توسط لایه نازک روانکار که به آن فیلم سیال نیز می گویند،تحمل می شود. بخشی از بار توسط زبری های سطوح تحمل می شود که از یک سو باعث افزایش دمای سطح و بوجود آمدن سایش می شود و از سوی دیگر باعث تغییر توپوگرافی سطح به علت تغییر شکل الاستیک، پلاستیک و یا الاستوپلاستیک زبری ها می شود. تحقیق های انجام شده در این زمینه اکثرا به روش آزمون و خطا در مورد انتخاب مواد و رفتار پارامترهای تریبولوژی پوشش پرداخته اند. در این پروژه سعی بر استفاده از مفاهیم تئوری شده است و با توصیف رفتار تریبولوژی بتوان در ادامه برای مدل سازی یک پین که بر روی دیسکی پوشش شده دوار قرار دارد، روش مناسبی انتخاب شود. برای حل این مسئله از روش تقسیم بار برای پیش بینی ضریب اصطکاک سطوح تماس استفاده شده است. در این مدل، فرض بر این است که کل بار توسط روانکار و زبری ها تحمل می شود. مدل ارائه شده نسبت به مدل های دیگر که بر اساس مفهوم تقسیم بار انجام شده است این است که یکی از سطوح دارای روکش است و ضخامت پوشش نقش اصلی را در رفتار تریبولوژی سیستم دارد. ضخامت فیلم روانکار، نسبت بار حمل شده توسط زبری و فیلم روانکار، دمای سطح، و ضریب اصطکاک با استفاده از مدل پیش بینی می شود و در آخر نتایج با نتایج آزمایشگاهی کومووپلوس و همکاران تایید می شود. کلمات کلیدی: روش تقسیم بار؛ روانکاری مخلوط؛ ضریب اصطکاک؛ پوشش دهی؛ دمای تماسی؛

ارتقاء امنیت وب با وف بومی