بررسی تجربی اثر ارتعاشات آلتراسونیک برروی نیروی اصطکاک لغزشی در جهت طولی

زمانی که دو جسم روی سطح مشترکی لغزش می کنند، زبری های آن ها با یکدیگر درگیر شده و اصطکاک را بوجود می آورند. با اعمال ارتعاشات آلتراسونیک به یکی از این دو جسم درگیر، نیروی اصطکاک لغزشی بین دو جسم کاهش می یابد. این خاصیت در فرآیندهای شکل دهی و ماشین کاری کاربرد بسیار زیادی دارد. در این تحقیق به بررسی تجربی اثر ارتعاشات آلتراسونیک در جهت طولی برروی نیروی اصطکاک پرداخته شده است. برای این منظور سیستم آزمونی طراحی و ساخته شد. اجزای اصلی این سیستم آزمون شامل ژنراتور، ترانسدیوسر، متمرکزکننده، جسم درگیر اول و جسم درگیر دوم می باشد. برای بررسی اثر اعمال ارتعاشات آلتراسونیک در جهت طولی برروی نیروی اصطکاک، سیستم آزمون برروی دستگاه ماشین تراش نصب گردید و آزمایش ها برای 8 نوع شرایط مختلف عملکردی انجام گرفت. در ادامه اثر هریک از پارامترهای سرعت امواج آلتراسونیک، زبری و جنس سطوح در حال تماس بر میزان کاهش نیروی اصطکاک در اثر اضافه شدن ارتعاشات آلتراسونیک بررسی شد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که گستره کاهش نیروی اصطکاک در اثر اضافه شدن ارتعاشات آلتراسونیک در جهت طولی برای شرایط عملکردی مختلف بین 40 تا 100 درصد می باشد همچنین با افزایش سرعت امواج آلتراسونیک نیروی اصطکاک بطور چشمگیری کاهش می یابد بطوری که با افزایش قابل توجه سرعت می توان نیروی اصطکاک بین دو جسم را به صفر رسانید. نتایج همچنین نشان می دهد که نیروی اصطکاک در سطحی که زبری کمتری دارا می باشد، کاهش بیشتری دارد و سطوح آلومینیوم-آلومینیوم، قابلیت کاهش نیروی اصطکاک بیشتری نسبت به سطوح آلومینیوم – فولاد دارند.