بررسی تجربی صحت قانون ماینر در سایش چسبان در تماس سطوح پوشش‌دار تحت بارگذاری‌های صعودی، نزولی و تصادفی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

پوشش‌دهی یکی از فرایندهایی است که برای بهبود خواص تریبولوژیکی سطوح استفاده می‌شود. در این مقاله میزان افزایش طول عمر مفید قطعه با پوشش نرم مورد بررسی قرار گرفته است و همچنین صحت قانون ماینر در پیش‌بینی سایش چسبان برای نمونه‌هایی که تحت بارگذاری ترکیبی قرار می‌گیرند، مطالعه شده است. برای این منظور مجموعه‌ای از آزمایش‌های پین روی دیسک بر روی سه مجموعه دیسک با بارگذاری تک نیرویی، دو نیرویی متوالی، و سه نیرویی متوالی تحت دو سرعت ثابت برای دیسک‌های ساده و دیسک‌های با پوشش دولایه و دیسک‌های با پوشش چهارلایه صورت گرفته است. نتایج تجربی نشان می‌دهد استفاده از قانون ماینر برای پیش‌بینی خرابی قطعه تحت بارگذاری‌های متوالی با سرعت ثابت صحیح است. از سوی دیگر کار انجام شده توسط نیروی اصطکاک نیز محاسبه شده است. نتایج نشان می‌دهد که برای هر کدام از قطعات با پوشش مشخص، صرف نظر از توالی بارگذاری میزان کار انجام شده توسط نیروی اصطکاک تا لحظه خرابی عددی یکسان است. به عبارت دیگر در بارهای صعودی و نزولی و تصادفی، فارغ از ترتیب بارگذاری خرابی قطعه زمانی رخ می‌دهد که کار نیروی اصطکاک به یک عدد ثابت برسد.

کلیدواژه‌ها


  1. N. Abe, J. Morimoto, M. Tomieh, C. Doi, Formation of WC-Co Layer by an Electron Beam Cladding Method and Evolution of the Layer Properties, Vacuum, 59 (2000) 373-380.
  2. Z. Lio, L. Jian, W. Tao, Preparation of WC-Co Composite Powder by Electroless Plating and Application in Laser Cladding, Materials letters, 60 (2006) 1956-1959.
  3. J. J. Kauzlarich, The Palmgren-Miner rule derived, Tribology Series, 14(1989), 175-179.
  4. M. A. Miner, Cumulative damage in fatigue, Journal of Applied Mechanics. 12 (1945), 149–164.
  5. Eskandari, H.; Kim, H. S. (2017). A theory for mathematical framework and fatigue damage function for S-N plane, Fatigue and Fracture Test Planning, Test Data Acquisitions and Analysis. ASTM Selected Technical Papers, 299–336(1598).
  6. J. F. Archard, Contact and rubbing of flat surfaces, Journal of Applied Physics, 24 (1953) 981-988.
  7. K. J. Miller, An experimental linear cumulative-damage law, Journal of Strain Analysis for Engineering Design, 5(1970), 177–184.
  8. I. Kraghelskii,. Friction and wear. first ed. Washington. DC: Butterworth. Inc; 1965.
  9. I. Al-Tubi, H. Long, P. Tavner, B. Shaw, J. Zhang, Probabilistic analysis of gear flank micro-pitting risk in wind turbine gearbox using supervisory control and data acquisition data, IET Renewable Power Generation, 9 (2015), 610-617.

 

  1. S. Fouvry, P. Kapsa,, An energy description of hard coating wear mechanisms. Surfaces and Coating,Technology, 138 (2001) 141-148.
  2. G. Savio, R. Meneghello, G. Concheri, A surface roughness predictive model in deterministic polishing of ground glass moulds, International Journal of Machine Tools and Manufacturing, 49 (2009) 1–7.
  3. A. Kassman, S. Jacobson, L. Erickson, P. Hedenqvist, M. Olsson, A new test method for the intrinsic abrasion resistance of thin coatings, Surfaces and Coating Technology, 50 (1991) 75–84.
  4. M. D. Bryant, M.M. Khonsari, F. Ling, On the thermodynamic of degradation. Proceeding of Royal Society A, 464 (2008) 2001–2014.
  5. M. Amiri, M. M. Khonsari, S. Brakhmeshwarkar, An application of dimensional analysis to entropy-wear relationship, ASME Journal of Tribology 134 (2012) 1-5.
  6. A. B. Aghdam, M.M. Khonsari, Application of a thermodynamically based wear estimation methodology, ASME Journal of Tribology, 138 (2016) 1–8.
  7. M. D. Bryant, Unification of friction and wear, Chapter 4. In:Nikas, G. (ed.) Recent Developments in Wear Prevention Friction and Lubrication, pp. 159–196. Research Signpost, Kerala (2009). ISBN 978-81-308-0377-7
  8. S. Akbarzadeh, M. M. Khonsari, On the Applicability of Miner’s Rule to Adhesive Wear, Tribology Letters, 63 (2016) 24-29.
  9. H. Fereidouni, S. Akbarzadeh, M. M. Khonsari. On the assessment of variable loading in adhesive wear, Tribology International, 129 (2019) 167–176.
  10. KP. Lijesh, M. M. Khonsari, On the Degradation of Tribo-components in Boundary and Mixed Lubrication Regimes, Tribology Letters, 67 (2019) 1-12.