Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Silani,Saleh Akbarzadeh
محمد سیلانی (استاد راهنما) صالح اکبرزاده (استاد راهنما)
 
STUDENT
Hosein Ghaemi kashani
حسین قائمی کاشانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Numerical and experimental investigation on the friction coefficient of lubricated contacts with nanolubricants
One of the main challenges facing the industry from the past has been the phenomenon of wear. The wear is an important cause for destruction of mechanical elements and wear and tear of the parts results in loss of efficiency and reduction in the service life of devices. For this purpose, finding solutions to reduce friction coefficient and wear is of particular importance. This project has two distinct phases. In the first phase, theoretical analysis of the friction coefficient and wear rate are evaluated. In the theoretical phase, two different sub models are used to control different sizes of contact surfaces. The first sub model, which is related to modeling of contact surfaces, considers contact surface features and provides predictions about the average contact pressure and the real area of the contact. The second sub model considers the modeling of nanoparticles within the area of contact of the two surfaces. This sub model provides information about the real area of contact of the nanoparticles, the void area created around the nanoparticles, the force exerted on the nanoparticles, and the distribution of the particle deformation mechanisms. A series of experiments using pin-on-disk test setup has been conducted using different nanolubricants. The results show that the predicted wear rate and friction coefficient are in acceptable agreement with the experimentally measured values. Then, the effect of factors such as the nanoparticle volume fraction, applied load, and sliding speed on the friction coefficient and wear rate is investigated. The obtained results show that addition of nanoparticles to the base oil, results in a reduction in the friction coefficient and wear rate. There is an optimum value for the volume fraction. In the conducted experiments, it was shown that 1% volume fraction results in the most desired values. Key Words : Nanolubricant, Zinc oxide nanoparticles, Pin-on-disk test setup, Friction coefficient, Wear rate.
از مهم‌ترین چالش‌هایی که از گذشته صنعت با آن مواجه بوده است پدیده سایش است. سایش عامل بخش مهمی از تخریب و استهلاک قطعات می‌باشد که موجب افت کارایی و کاهش عمر دستگاه‌ها می‌شود. به همین منظور، یافتن راهکارهایی برای کاهش ضریب اصطکاک و سایش از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. پروژه‌ی حاضر دارای دو فاز مجزا می‌باشد. در فاز اول به بررسی تئوری و تجربی ضریب اصطکاک و میزان سایش پرداخته می شود. در حالت تئوری برای کنترل اندازه های متفاوتی از سطح تماس، از دو زیرمدل استفاده می شود. زیرمدل اول که مربوط به مدل سازی سطوح در تماس می باشد، خصوصیات سطح تماس را درنظرمی گیرد و پیش بینی هایی را در مورد فشار متوسط تماس و مساحت سطح تماس ارائه می کند. زیرمدل دوم مدل سازی نانوذرات درون منطقه تماس دو سطح را برعهده دارد. این زیرمدل، اطلاعاتی را در مورد مساحت سطح تماس واقعی نانوذرات، مساحت خالی ایجاد شده اطراف نانوذرات، نیروی وارد بر نانوذرات و توزیع سازوکارهای تغییر شکل ذرات فراهم می آورد. نتایج در فاز دوم نشان می دهند که پیش بینی ضریب اصطکاک و میزان سایش در دو حالت تئوری و تجربی از دقت قابل قبولی برخوردارند. در فاز دوم یک سری آزمایش‌های تجربی با استفاده از دستگاه پین بر روی دیسک بر روی نمونه‌ای از جنس st37 در حضور نانوروان کارها با درصدهای مختلف وزنی انجام می شود. سپس تاثیر عواملی مانند درصد وزنی نانوذرات روی ضریب اصطکاک و میزان سایش مورد بحث قرار می گیرد. نتایج به‌دست آمده نشان می‌دهد که با افزایش نانوذرات به روغن پایه ضریب اصطکاک و سایش کاهش می یابند که از بین نانوروان کارهای ساخته شده به ازای تمام نیروها، نانوروان کار یک درصد، کمترین ضریب اصطکاک و سایش را دارد. کلمات کلیدی: نانوروان کار، نانوذرات اکسید روی، سایش، پین روی دیسک

ارتقاء امنیت وب با وف بومی