摩擦学的发展

PDF
摩擦学的发展/2017年/文章

研究文章|开放获取

体积 2017年 |文章的ID 3718924 | https://doi.org/10.1155/2017/3718924

菲利普·伯格曼、Florian Grun Florian夏天,什Godor,加布里埃尔持枪证, 扩张的计量声发射分析的可视化功能的实现”,摩擦学的发展, 卷。2017年, 文章的ID3718924, 17 页面, 2017年 https://doi.org/10.1155/2017/3718924

扩张的计量声发射分析的可视化功能的实现

学术编辑器:米歇尔。菲永
收到了 2017年2月02
修改后的 2017年5月08
接受 04年6月2017年
发表 2017年8月01

文摘

声排放的采集和评估(AE)摩擦学状态监测已被证明是一个有意义的工具,并提供可能性深化摩擦学的过程的理解。作者使用这种技术,目的是扩大现有的测试方法对提高摩擦学的流程的可视化能力和研究摩擦学的流程之间的关系和声学排放Ring-on-Disc和close-to-component轴颈轴承测试设置。这项研究的结果包括摩擦以及磨损过程的描述和证明几个AE的可用性评价参数,AE密切相关性和摩擦学的过程可以被显示。因此,有可能扩大的可视化和评价功能测试设置提供额外的洞察力利用AE。

1。介绍

传统的摩擦学的摩擦系数等参数(咖啡),温度和接触电阻提供详细信息进行摩擦学的过程当应用于摩擦学的测试平台。然而,对于工业应用,他们的使用往往与不合理的努力和结果(不足1,2]。收购声学排放(AE)代表一个有前途的现象如果收购本身可以有效地进行。AE发出的后续分析提供了一个广泛的可能性,深化对摩擦磨损过程的理解。

AE快速释放能量产生的弹性波(2]。AE的来源有很多,包括变形、断裂,或裂纹萌生和传播,而且还使AE的观察一个有用的工具,机器和结构故障检测旨在加强操作,避免不可预测的失败(3- - - - - -6]。随后,AE的评价已经越来越多地应用于摩擦学的过程,如调查的摩擦磨损过程以及空化现象(1,7,8]。一个全面的概述AE在摩擦学的状态监测系统的发展是由Mba和饶9]。感兴趣的领域包括正形和nonconformal接触模型规模以及工业应用。滚子轴承代表赫兹接触已经被许多作者研究[7,8,10- - - - - -15]。

的相对滑动,林嘉德和Ng (16]two-disc穿干滑动进行测试机和AE摩擦过程有关。摩擦工作和阈值之间的关系累积标量表示,它允许的描述系统的调查和负载的变化,速度,和材料。

AE和磨损之间的联系是由骨头et al。171990年)。在ball-on-cylinder试验台、干燥和润滑滑动测试进行了包括各种材料的组合。通过计算获得了AE信号的均方根(AE RMS),建立了测量允许作者区分干燥条件下磨损和润滑条件下的磨损以及调查不同磨损机制。发出的频率内容AE的变化下磨损率和磨损和摩擦滑动接触研究的政权林嘉德et al。181993年)。哈泽et al。7)执行滑动磨损调查pin-on-block测试设置和相关刺激频率的AE信号穿过程。通过进一步的文献修订,作者组成之间的关系的概述结合发生频率和振幅和摩擦,分别穿过程。AE的实际调查中产生滑动摩擦磨损处理调查和评价了AE信号的数学工具(19,20.]。

早期关于杂志轴承关注状态监测的调查Schwalbe牌(21]。Sturm和Uhlemann22]研究了滑动轴承的润滑状态的帮助下AE,检测的可能性从流体过渡到混合润滑政权AE分析。类似的测试是由作者的1]。通过评估AE均方根速度增加时,一个典型的行为,根据Stribeck的调查(23),观察AE只允许识别润滑机制。获得了与时间有关的AE信号进一步转移到频域。通过绘制结果的快速傅里叶变换的信号按时间顺序,水下降图了。的帮助下这个评价,可以检测开始发作之前,传统的测量如咖啡或温度。的作者(24)执行测试在不同的轴颈轴承测试平台和调查AE的边界测量应用程序。AE之间的相关性和流体的摩擦行为和混合摩擦政权提出了研究。类似于(1),一个更强烈的声发射信号连同增加的速度记录的作者与冲动的碰撞和强度的增加所引起的流体分子剪切速率增加。进一步提出了文学和引用(25- - - - - -32)已经成功地证明了摩擦学的上下文中使用AE分析提供深入理解和更好地理解摩擦学的过程。针对这一点,本研究旨在利用AE在建立一个额外的摩擦学的参数。除了已经建立了测量参数,比如咖啡和温度、良好的摩擦学的过程作为一个相关的现象应该可以放大摩擦学的测试的可视化功能。因此,调查对象主要强调如下:(一)AE的可用性评估研究摩擦磨损之间的关系的分析和测量的AE事件在滑动摩擦(b)评估和选择合适的AE评价参数(c)AE评价方法的应用在两个测试设置和评估其能力的可视化摩擦学的过程

2。材料和方法

摩擦学的测试参与调查有两个测试设置:Ring-on-Disc(杆)设置和轴颈轴承适配器(JBA)设置。图1可视化的应用领域两个使用测试设置的帮助下Stribeck曲线。杆设置允许详细的调查在边界和混合摩擦政权的一个典型的轴颈轴承接触模型规模,减少JBA扩大应用领域中的流体摩擦政权close-to-component接触。调查的可能性杆设置将摩擦以及磨损润滑油和互动的调查材料(33- - - - - -35]。接触面积和加载部队小相比,工业应用。因此,输入的能量低,使得减速和摩擦磨损过程的详细丰富的调查。这个测试设置一个合适的工具来开发方法和原则的结论,因此它是用于进行基本调查和评估的AE参数。的帮助下JBA, close-to-component可以进行测试,从而允许详细的边界摩擦磨损研究,混合和流体摩擦政权而仍然密切链接到工业应用(34]。

2.1。杆测试配置

杆测试设置是联合使用旋转摩擦计TE92从凤凰城摩擦学(见图2)。驱动装置的摩擦计主要comprisesd交付通过传动轴转速和扭矩 加载单元。摩擦学的接触是意识到在一个测试单元。油浴 它包含润滑剂是pivot-mounted摩擦计的十字架上。通过加热元件,这浴和摩擦学的系统可以加热。十字头的指导下支柱支持,以确保准确的垂直运动和空气弹簧加载tribosystem的支持力 。避免与周围的大气和污染,测试细胞保护的挡泥板 。这两个标本,戒指和阀瓣,实现一个相对滑动在这锅和完全油浸式。戒指样品代表了曲轴在转盘标本代表轴颈轴承的多层累积。温度 测量气缸套表面的标本产生系统的温度和热量用于监管。联系密切的温度 测量在接触区环标本。产生的摩擦力在接触界面摩擦过程由杠杆机制和测量负载细胞。安装的接触电势(CP)测量的监督使摩擦的状态。CP是接触电阻测量,揭示了提供标本进行接触的状态。CP值为0的mV州直接接触的标本。崛起的CP建议增加两表面之间的隔离边界层的形成,润滑薄膜或颗粒。这个设置另外提供了一个电容测量磨损高度 。实际的目的,AE传感器(4)是应用于锅中允许AE的记录。

2.2。JBA测试配置

JBA pivot-mounted在扶轮的十字头摩擦计TE92凤凰摩擦学。的具体设置JBA可以在找到36]。扣安装电动机提供了通过传动轴转速和转矩如图3。两个120度轴颈轴承壳 安装在样品持有人吗 这是进一步连接到适配器。杠杆机制可以增添风箱的力量,推动这两个轴瓦标本对转轴标本 有一个可调负载 。轴标本直接安装在驱动轴上。一个油浴 提供石油供应,可以加热。咖啡是类似于测量杆设置通过杠杆机制,利用测试单元的主安装。热电偶测量温度 被放置在油浴,也用于监管目的。第二个温度 通过测量试样架的孔暴露接触密切的温度的一个轴颈轴承的标本。CP收益率的安装测量摩擦状态的信息。在这种情况下,不仅流程上面提到的负荷水动力液膜的形成导致完全分离的表面可以观察到。这个设置不提供一个原位观察为什么穿厚度或质量损失测量是必需的。AE传感器 被放置在一个标本夹收购AE。

2.3。测试参数

调查杆上设置进行使用FVA 3基础油作为润滑剂。圆盘试样轴颈轴承的多层结构,由一个铝钢片涂上基于滑动材料。戒指样品的材料是典型的钢曲轴。涉及的部分进行测试的JBA选择比得上杆设置但代表组件从工业应用。使用润滑剂是壳小裂缝10 W。轴的标本,同样的典型钢曲轴作为杆设置。轴颈轴承标本由钢铁和铝滑动材料基于一个青铜衬层。表1总结了组件用于测试设置。


测试设置 测试组件 描述

34 crnimo6
阀瓣 Al-Sn滑动材料
润滑剂 FVA 3

JBA 34 crnimo6
轴颈轴承 Al-Sn滑动材料
润滑剂 壳小裂缝10 W

2.4。测试策略

进行测试涉及没收负载限制测试利用杆测试设置。温度与JBA进行负载测试。测试策略,旨在推动一个稳定的操作系统伴随着穿成不稳定的条件。

2.4.1。RoD-Seizure负载极限测试

癫痫发作负载极限测试旨在锻炼的负载极限摩擦学的材料组合通过逐步增加正常负载,直到系统推到极限,癫痫发作和失败发生。为进一步的信息关于这种类型的测试,请参阅[37]或[38]。输入参数作为时间的函数图所示4。滑动速度保持不变在整个测试周期为1.4 m / s。外部加热是禁用的。测量温度的变化产生完全从摩擦学的耗散热接触。在最初的磨合阶段,4200年代的负载设置为3 MPa。在随后的加载阶段,负载增加了1 MPa每1200年代300年代通过斜坡。测试停在特定阶段的磨损与测量变量的帮助。

2.4.2。JBA-Temperature负载测试

输入量作为时间的函数是描绘在图5。初始条件设置滑动速度为0.4米/秒,1.7 MPa的正常负载,同时保持外部加热禁用。900年代后的磨合阶段持续,外部加热启用。系统的温度从室温到120°C在900年代在保持速度和外部负载以恒定的水平。在恒定的阶段,外部输入参数保持不变。停止测试序列在特定阶段的磨损。

2.5。AE信号评价

通过压电结构传递噪声记录声发射传感器Piezotron®传感器类型的最高工作温度8152 b从基斯特勒公司60°C,分别相当于8152 C型可以调查到165°C。这些类型的传感器适用于测量频率高于50千赫。的最大灵敏度57 dB·V / (m / s)范围从50千赫至400千赫。400千赫到1000 KHz,灵敏度降低线性值23分贝·V / (m / s)。与时间有关的输出电压的AE传感器Piezotron耦合器进一步转移到基斯特勒公司5125型b(见图6)。耦合器是40 dB的放大器增益和信号过滤通过巴特沃斯带通滤波器50千赫到1000千赫。指定的输出噪声产生的信号低于10 mV。过滤后的信号传播到一个模拟/数字转换器,国家仪器类型NI usb - 6361。采样频率被选为2 MHz为了履行Nyquist-Shannon抽样定理。数字化后,通过USB接口传输到PC。提供的数据是用于原位状态监测和另外位。36000年测量数据点进行了在指定的时间间隔,以确保实际的数据量。从指定的输出信号的噪音水平小于10 mV,仅值高于该阈值考虑了后续评估。

用于评估目的,回顾了文献揭示了众多的信号分析方法,下面描述的参数选择的评级的数学努力和其信息价值。方面的特殊能力描述摩擦学的过程一方面和评价参数另一方面积累的力量。

2.5.1。AE均方根(AE RMS)[V]

的使用AE RMS已经提出了几个作者,得出可行的和有价值的原始结果通过使用这个参数(8,27- - - - - -32]。在一个额外的步骤中,AE RMS声发射信号的累积的积分时间导致的价值积累了AE RMS。随后描述参数积累在一个模拟问题。

2.5.2。计数率 (1 / s)

计数率 指定的数量超过数点的噪声阈值(10 mV)期间的测量。

2.5.3。参数 [V]

的想法该参数的计算是基于Baranov等的工作。2]。通过分析获得的构成与时间有关的信号振幅的分布 及其对应的脉冲数 可以透露。这两个值导致的产品参数

2.5.4。AE能量[V2s]

声发射能量 输出电压幅值的积分平方 持续时间的测量 可以表达的(39]

2.5.5。标准偏差的振幅, [V]

这个参数通过分析获得的概率密度函数与时间有关的信号。Baranov et al。2磨合过程中)表明,这种特性变化取决于操作的状态,因此作为一个评价参数的摩擦学的过程。

3所示。结果与讨论

以下部分提出并讨论了实现摩擦学的和相应的AE的结果。可能的AE评价参数。作为一个关键因素,摩擦学的结果与AE相互作用结果的再现性研究紧随其后的表示AE穿相关性和表面分析。

3.1。摩擦学的测试结果:杆

一个模范的摩擦学的结果进行测试(测试)设置图中描述7(一)包括由此产生的测量量提出了癫痫负载限制测试程序:无量纲摩擦系数(咖啡),接触潜在的(CP)的mV,系统温度 和联系密切的温度 °C,电容测量磨损高度 µm。创建后续AE穿的依赖,进一步测试,如图8,进行了停在不同磨损阶段的进展。在磨合阶段(0 - 4200),所有输入参数保持不变。轻度混合摩擦状态的操作会导致表面推进相互适应。这些磨合过程导致的能源优化接触状态因此导致不断减少咖啡。CP在第一秒内增加50 mV和波动的最大值在这个水平。CP滴在800年代之前,系统依然稳定,表明高CP值和稳步减少咖啡由于磨合过程。CP的下降发生在与咖啡的增加表明当地粘合剂事件。之后,系统恢复和保持稳定的混合摩擦政权伴随着磨合过程的稳步减少咖啡。开始逐步增加负荷,咖啡连续减少在每个加载步。这样做的原因是,真正的接触面积的变化。 While the real contact area does not increase proportionally to the external load during the first 4 load steps, a constant share between real contact area and external load is reached from this time on resulting in a constant COF. During the first load ramp, the CP shows a slight drop. This phenomenon continues with consecutive load steps but shows a more intense occurrence with advancing load. The temperature also increases at each load ramp and remains at a constant level during the constant loading phase. At the load of 7 MPa, the CP starts to sink continuously. Along goes a change in the inclination of the temperature from a degressive to progressive run. The ramp to a load of 8 MPa indicates the onset of wear, illustrated by the increasing wear height. Since temperature and COF show a steady behavior, the system operates in a constant wear regime. At approximately 12000 s, the CP completely drops to 0 while the COF and especially the contact close temperature 展示一个更繁忙的行为。测试时停止 到达设定的最高温度14000年代后60°C。圆盘试样的最终体积损失金额高达1.89毫米3。数据7 (b)- - - - - -7 (f)描绘了AE参数计算。考虑到运行的AE RMS图7 (b)典型地,可以看出参数显示增加活动期间以及高水平阶段的低CP与运行在(0 - 2000),分别穿过程(9000 s - t结束)。在2000年代和8000年代之间的时期,这是由稳定运行条件下,AE RMS保持不变。同时,开始越来越穿高度在8000年代,也和行为hectically AE RMS开始上升。从130000年代的AE RMS描绘了一个密切相关的咖啡可以看到,AE RMS和重合的山峰。

在8000年代初,积累AE RMS显示了线性运行。以来累积值代表了AE RMS的时间积分,这是一个常数值的数学整合的结果。这种行为转化为一个非线性运行出现磨损和增加活动和AE RMS值升高。

计数率 在图7 (c)显示了一个相当恒定的运行时间范围从0到8000年代尽管初始一段时间内的入侵。出现磨损,计数率增加。这一发现遵循所描述的关系(2),链接计数率增加了20%,表面破坏的开始。计数率达到它的最大可能值为2e6涨溢的10 mV期间高咖啡值在13000年代。而其他参数显示最高的强度在此期间和毕业能够可视化的信号强度,计数率的信息价值,在此时间内是有限的。这可以通过改变阈值的影响但最终导致的缺点阈值调整的必要性。累计计数率显示了线性运行在整个测试周期。相比其他累积评价参数,穿的发病倾向的变化是不能辨认。计数率很容易实现,是一个有效的评估目的可能性但是展品主要缺点相比其他参数。的参数 、AE能量 显示一个类似的决议和可视化能力与AE RMS相比,即AE能量被选为进一步评价的目的,因为它代表了一种广泛建立参数,也可以用于比较实验(6]。

3.2。摩擦学的测试结果:JBA

代表温度负载测试(测试5)在图中进行了描述9。进一步进行测试的测试数据在图所示10。在最初的40年代,摩擦学的系统的起动过程可以观察到的。固体接触所带来的高咖啡滴随着转速后Stribeck曲线的行为。一致,CP上升表明增加阻力由于部分形成的水动力液膜分离标本的表面。CP驻留低于50 mV的最高指示一个操作在混合摩擦政权。随着时间推进测试,表面粗糙的磨损导致一个提升运行CP趋近其最大50 mV。温度保持不变表示不存在热量的状态产生强烈的摩擦或磨损过程。出现外部加热,增加接触密切的温度随着CP的减少可以观察到说明这部电影高度减少由于温度升高粘度下降的影响。CP的下降信号回退到一个更强烈的混合摩擦状态的体系仍残留测试段。除此之外,被测变量表明持续增加温度稳定的条件。 At 1100 s, the increasing temperature sufficiently reduced the load carrying capacity of the fluid film. Consequently, surface asperities interact more intensely resulting in higher frictional losses. The CP remains on a constant level and shows no influence of wear onset. As can be seen, the sensitivity of the CP with respect to wear processes is limited in this case. In contrast to the flat contact of the RoD setting, the permanently reforming and changing converging fluid film gap restricts the informative content of the CP with respect to wear processes. The continuously rising temperature leads to a reduction of the hydrodynamic load carrying capacity. Consequently, the external load is increasingly carried by asperity contact, leading to an increased asperity interaction followed by a steady increase of the COF. The AE energy shows a linear increase until 1300 s. Thereafter, the behavior turns into nonlinear and by analogy with the previously described test this change in inclination can be linked to the onset of wear. At the end of the test, the wear volume amounts to 12.83 mm3而总结的AE能量1.32 V2年代。

3.3。再现性测试和AE评估

一个关键因素,它决定了测量方法的适用性值得注意的是,测量数据的重现性。对于这方面的评价,提出的收购tribometric和AE数据6测试每个各自的测试设置在稳定的初始阶段。这一阶段是通过所有的测试,是运行在稳定的条件下,允许一个与时间有关的评估的再现性摩擦学的AE测量量。除了这些稳定运行条件下,结果在绝对数字传播时穿,但仍显示现象学再现性高。穿的发病和进展密切相关的统计影响关于当地接触条件和材料成分的内在散射。此外,发生摩擦和滑动事件限制的意义比较的时期伴随着穿。摩擦学的再现性的评价,咖啡作为一个决定性的参数选择,而AE能源被认为是评估在AE的情况下。图11描述了最大、最小和平均计算运行的咖啡,分别的AE能量6为每个测试提供测试设置在1200年代初期(JBA),分别12000年代(杆)。然而,常见的稳定运营是900年代初在JBA设置和10000年代的杆设置。的运行进行的咖啡JBA测试图(11日)显示一个小分散带在150年代和900年代之间。在此阶段,边界的散射之间的最大相对偏差范围和平均值是31.1%。然而,偏差在此期间接近试验台的分辨能力。类似的情况介绍了咖啡棒测试运行,图11 (b)。类似地,一开始是伴随着磨合磨损过程导致更高的传播。在以后的稳定运行状态,散射范围减少导致最大偏差为32.3%。因此,提出细节和附加测试块显示满足摩擦学的再现性的绝对数字在稳定条件和现象学行为存在的磨损过程。

相应的AE结果中描述的数据11 (c)11 (d)。在这两种情况下,故事情节显示狭窄散射乐队的最大相对偏差测量数据的平均值12.3%的JBA设置(c)和15.1%的情况下杆设置(d)在没有磨损阶段。这礼物高摩擦学的测试在稳定条件一方面再现性,证明了高水平的鲁棒性和再现性的AE评估另一方面。推进测试时间,超出虚线表示边界稳定和穿操作。因此,散射传播范围由于明显磨损过程的测试顺序不同。

3.4。穿特色

以上描述了磨损的发生之间的相关性和AE活性升高呈现在图12磨损体积的比较和AE能量JBA和杆的设置。比较这两个设置,观察到的AE能量更大的杆设置2.2倍取决于运行测试时间。

磨损体积和AE能量之间的关系是线性安装在这两种情况下导致测量数据之间的平均相对偏差的平均值11.1% JBA设置而偏差的情况下关于杆设置平均是33.7%。呈现线性关系是按照审查引用(2,17]。提出了线性符合导致与横坐标的交集点。这些值测量AE能量数量,免费穿与操作。因为在杆的情况下设置偏差测试导致减少倾向的健康,这个阈值被低估了。在此期间,AE是常数,显示线性行为描述为高亮显示在图11当积累。从这个阈值操作受到磨损和时间运行偏离线性运行。这些值保持为特定系统和给定的测试场景。

散度在生成的AE能量可以主要归因于不同的条目,因为负载、速度、和测试时间。此外,测试电池的原理建设性的差异涉及不同的AE波传播。然而,在这两种情况下,相同的现象学固有的线性磨损行为后多余的阈值可以观察到。类似于tribometric AE信号的测试结果,相对变化表示变化的摩擦学行为,有必要考虑AE结果进而也相对的比较两个测试设置。

3.5。表面分析

光学显微镜和SEM分析轴颈轴承和阀瓣标本的表面进行。使用异丙醇清洗事先标本。使用一个奥林巴斯光学显微镜图像被类型SZX12立体显微镜和一个奥林巴斯BX51M。此外,详细的进行了表面分析与蔡司MA15扫描电子显微镜(SEM),由于能量色散x射线能谱(EDX)。加速电压不断被选为7.5 kV EDX分析。在图13行(一)描述了光显微图像的轴颈轴承表面变化的实际运行过程中进行测试JBA测试设置。地形对比的图片代表部分提出了光学显微镜图像行(b)。行中描述(c)说明了相应的材料对比图像。EDX分析的标记点1 - 8行(c)可以在表中找到2在原子百分比(%)。产生的初始状态显示小槽制造过程。暗淡的黑铝矩阵是点缀着细分布式点锡的阶段。此外,大锡表面上可以找到的地方。发病的直接固体接触轴标本和轴颈轴承表面的精细结构成为更大的破坏,歌唱级发生。状态1在图13说明了这个现象,显示了地形变化较大的歌唱和材料组成的变化。由于固体接触,软阶段变得活跃,锡融化,因此消耗。与氧化粒子,锡阶段成为并入铝矩阵。Grun et al。40)详细描述这种磨损机制。连续固体接触导致表面的变形和稳定磨损完善防止锡阶段,最终离开黑暗暗铝矩阵(见状态2图13)。剩余的铝矩阵展品耐磨性降低。因此,造成跑火粘合剂发生(见图13移除后,状态2)。铝层,底层铜衬底首当其冲要考虑的(见状态3)。在穿的最后阶段,广泛的材料发生转移。铝和铜粒子的接触区再次从表层和嵌入式溶解在轴颈轴承的表面。相应的SEM分析证实了铝和铜的转移。


光谱 C O 艾尔 Sn 年代

1 5.6 2。6 90.2 0.5 1.2 - - - - - -
2 - - - - - - - - - - - - 2。8 - - - - - - 97.2 - - - - - -
3 5.1 18.2 74.1 - - - - - - 2。6 - - - - - -
4 7.7 30.0 60.5 - - - - - - 1.9 - - - - - -
5 7.2 36.0 33.5 19.6 2。8 0.9
6 11.9 5.1 1.6 78.7 2。7 - - - - - -
7 4.9 12.9 75.7 3.8 2。8 - - - - - -
8 12.2 32.0 15.0 37.4 2。3 1.1

穿的进步的表面退化的椎间盘标本(杆设置)如图14。行(一个)显示了光学显微镜图像的表面提供一个概述。地形对比的画面呈现的一个代表性的部分图像行(a) (b)中描述了行。相应的材料对比图像行(c)中所示。轴承材料展览元素组成与轴颈轴承相同标本。与轴颈轴承标本,AlCu困难阶段(见位置B)可以观察到。他们分布在轴颈轴承的标本更细的情况下,由于生产过程,因此不明显。锡铝矩阵包含均匀分布阶段;见表3l EDX结果的显著位置。类似于进步提出了轴颈轴承壳的穿,固体接触导致的破坏甚至表面和大槽的发生。此外,摩擦学的负荷会导致锡的消费阶段;见状态1和2在图14。最初高架锡阶段成为高度和减少滑动方向涂抹。状态2的提交材料对比形象说明了两个领域的联系强度。在上部区域,离开表面接触少明显处于完好状态,剩余的锡阶段保护铝基体免受磨损。在较低的地区,更强烈的接触会导致锡的消费只留下锡表面上的薄膜。随后状态3代表锡枯竭的状态。由于摩擦学的负载,表面氧化。在没有保护的锡、铝矩阵展览增加粘合剂的趋势导致材料转移和分组(见4)状态。


光谱 C O 艾尔 Sn

一个 - - - - - - 14.1 - - - - - - - - - - - - 85.9 - - - - - -
B - - - - - - 5.2 60.6 34.1 - - - - - - - - - - - -
C - - - - - - 1.8 97.9 0.4 - - - - - - - - - - - -
D 8.4 26.1 65.0 0.5 - - - - - - - - - - - -
E 3.7 25.3 51.3 - - - - - - 19.7 - - - - - -
F 4.8 2。7 89.1 1.0 2。3 - - - - - -
G 4.6 9.8 79.5 - - - - - - - - - - - - 6.1
H 9.5 48.3 42.2 - - - - - - - - - - - - - - - - - -
4.1 11.5 84.4 - - - - - - - - - - - - - - - - - -
J 4.2 8.3 87.6 - - - - - - - - - - - - - - - - - -
K 8.5 54.1 37.4 - - - - - - - - - - - - - - - - - -
l 4.7 12.3 63.7 - - - - - - - - - - - - 19.4

上面的描述可以与接触表面的变形tribometric获得结果。与锡的损耗,它提供了低摩擦,防止磨损,摩擦损失以及磨损趋势增加。临时粘合剂的破坏导致额外的高摩擦损失在很短的时间内。山顶的咖啡运行提出了杆测试因此可以连接到当地的粘合剂。与越来越多的粘合剂和增加接触面积,另外相对滑动表面的阻碍导致摩擦损失增加JBA提出测试中描述。的描述阶段穿可以放在上下文的AE穿相关性呈现在图12。而材料展览充分锡阶段,系统在稳定条件下运行。损耗的锡、行为转变为不稳定操作,因此导致增加AE和AE的过剩能量阈值。穿的过程中就要根据行为图12而磨损体积线性相关的AE能量。

4所示。结论

状态监测AE的帮助是一种有效的可能性评估摩擦学的过程和获得知识增长中的摩擦学系统接受调查。后的目的提高两个摩擦学的测试平台的可视化功能,AE测量应用产生下列结论:(我)磨损的能力解决流程应用AE评价方法的帮助下。虽然AE信号保持不变和展览期间连续字符混合摩擦操作稳定,强度增加和行为变化与发病穿一个不连续的角色。此外,选择之间的相关性评价参数(AE RMS、计数率参数 、能源和标准差σ)可以观察,计数率展品限制意义。(2)除了满足现象学的再现性测试平台,一个健壮的测量应用AE的行为评价方法可以显示它允许区分稳定和不稳定操作条件以及解决磨损的过程。(3)依赖于测试平台,AE评价参数表现出不同的尺寸数量级。差异可以与摩擦学的接触,试验装置,传感器的位置。因此,评价方法不是基于AE的绝对数量,而是相对变化。(iv)tribometric之间的相互作用的结果,光学表面分析、磨损参数,和AE,可以全面描述磨损的过程。一个阈值,链接积累的AE发病磨损和磨损和AE之间的线性相关性,显示。(v)通过使用AE与穿之间的相关性,可以创建一个主人戴曲线允许一个原位穿评价尤其是JBA设置。(vi)的帮助下AE的应用,进一步伴奏摩擦,声音,是可用扩大现有的测量的可能性和提高摩擦学的测试的信息价值。

信息披露

作者很高兴参与进一步讨论并提供进一步的信息。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

由奥地利联邦政府财政支持(特别是来自Bundesministerium皮毛Verkehr,创新和技术和Bundesministerium毛皮科学大幅减退和经济),由奥地利Forschungsforderungsgesellschaft mbH, Styrian和提洛尔人的省级政府,由Steirische Wirtschaftsforderungsgesellschaft mbH Standortagentur泰洛,彗星资金计划的框架内。作者要感谢Miba Gleitlager GmbH是一家现代化的、可靠的支持和提供的标本。

引用

  1. m·弗里茨·w·汉堡,a·阿尔伯斯”Schadensfruherkennung一个geschmierten Gleitkontakten mittels Schallemissionsanalyse,”Tribologie Fachtagung,卷1,30-1-30-9,2001页。视图:谷歌学术搜索
  2. 诉Baranov e . Kudryavtsev g . Sarychev诉Schavelin,在摩擦声发射53岁的卷摩擦学和接口工程系列2007年爱思唯尔,ISBN-13: 978-0-08-045150-3。
  3. 大肠Kannatey-Asibu jr .)和d . a . Dornfeld“定量关系的声发射正交金属切削,”ASME的事务卷,103年,第340 - 330页,1981年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  4. k .岩田聪和t·森胁”,应用声发射测量刀具磨损进程内的感应,“CIRP上,25卷,不。1日,第21到26 1977页。视图:谷歌学术搜索
  5. a·阿尔·h·t·阮,w•汉堡”节能水动力润滑径向轴承状态监测和流控制”洞见:无损检测和状态监测,53卷,不。8,431 - 433年,2011页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  6. j . i Ukpai r·巴克x,和a·内维尔“探索X65碳钢的腐蚀磨损的声发射方法,”穿,卷301,不。1 - 2、370 - 382年,2013页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  7. a·哈泽h . Mishina, m .和田”声发射信号的相关性特征和机械磨损机制,“穿卷,292 - 293,144 - 150年,2012页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  8. m . Elforjani和d . Mba”检测发病,传播和非人工缺陷的位置在一个缓慢的旋转止推轴承声发射,“洞见:无损检测和状态监测,50卷,不。5,264 - 268年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  9. d . Mba和r . b . k . n . Rao”声发射技术的发展对于旋转机械状态监测和诊断:轴承、水泵、变速箱、发动机、和旋转结构,”冲击和振动消化,38卷,不。2,3-16,2006页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  10. 诉,j·l·f·查孔Kappatos, w . Balachandran,郭宏源。甘”,小说在滚动轴承早期缺陷检测方法利用声发射技术,”应用声学卷,89年,第100 - 88页,2015年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  11. a . Choudhury和n经脉,“应用声发射技术检测滚动体轴承的缺陷”摩擦学国际,33卷,不。1,39-45,2000页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  12. A . m . Al-Ghamd和d Mba比较试验研究使用声发射和振动分析轴承缺陷识别和评估缺陷大小,”机械系统和信号处理,20卷,不。7,1537 - 1571年,2006页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  13. c·詹姆斯·李和李郑胜耀“轴承状态监测、声发射分析”穿,卷185,不。1 - 2、67 - 74年,1995页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  14. a . Morhain和d Mba,“轴承缺陷诊断与声发射,”美国机械工程师学会学报》上,J部分:工程摩擦学》杂志上,卷217,不。4、257 - 272年,2003页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  15. Z.-Q。张,G.-L。李》。王,s。徐,Z.-Y。朴,L.-N。朱”,滚动接触疲劳损伤过程的研究涂层的声学发射和振动信号,”摩擦学国际卷,47 25-31,2012页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  16. 美国林嘉德和k·k·Ng”的调查在滑动摩擦磨损的金属声发射,“穿,卷130,不。2、367 - 379年,1989页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  17. r . j .骨头,s . l .麦克布莱德,m . Sobczyk“穿使用声发射技术研究,”摩擦学国际,23卷,不。5,291 - 295年,1990页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  18. s .林嘉德c . w . Yu和c·f·邱“滑动磨损研究使用声发射,”穿卷,162 - 164,597 - 604年,1993页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  19. f . Saeidi s a Shevchik, k . Wasmer“自动检测使用声发射划痕,”摩擦学国际卷,94年,第117 - 112页,2016年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  20. z卡里姆,m . z . Nuawi j . a .甘尼m . j . Ghazali s阿卜杜拉和n . i . i Mansor”滑动磨损评价铝合金(7075 - t6)在淬火钢(AISI4340)通过非接触式技术I-kaz™多层次分析,“穿卷,334 - 335,99 - 104年,2015页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  21. 周宏儒。Schwalbe牌”,Schallemissionsmessung Gleitlagern zur Schadensfruherkennung”Fachtagung Instandhaltung 78,页1 - 8,德意志Komitee Instandhaltung,德国威斯巴登。视图:谷歌学术搜索
  22. 答:Sturm和我。s . Uhlemann”诊断的滑动轴承声发射分析”,测量,3卷,不。4、185 - 191年,1985页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  23. r . Stribeck“死wesentlichen Eigenschaften der格雷特,和Rollenlager”Zeitschrift des联盟德国Ingenieure 1902,46卷,Nr, 36岁,1341 - 1348年,1902页。视图:谷歌学术搜索
  24. b·齐格勒周宏儒。Schwalbe牌,a . MiszczakNachweis des Reibzustandes Gleitlagern麻省理工学院帮助der Schallemission2007年,17卷,Kolloquium Schallemission。
  25. s . a . Mirhadizadeh e . p . Moncholi, d . Mba”操作变量的影响在水动力轴承声发射的一代,”摩擦学国际,43卷,不。9日,第1767 - 1760页,2010年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  26. m .经营m . Fujita m .山田,t .非“轴承材料的摩擦学性能评价海洋柴油发动机利用声发射技术,”摩擦学国际,46卷,第189 - 183页,2012年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  27. a·哈泽h . Mishina, m .和田”基本研究癫痫的早期检测轴颈轴承利用声发射技术,”穿卷,346 - 347,132 - 139年,2016页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  28. r . j .骨头和s . l .麦克布莱德胶粘剂和磨料磨损研究利用声发射技术,”穿,卷149,不。1 - 2,41-53,1991页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  29. j .当天艳阳高照,诉Siekkinen声发射监测滑动接触行为”,穿第2部分卷,181 - 183,897 - 900年,1995页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  30. r·m·道格拉斯j . A钢,r·l·鲁本”研究活塞环的摩擦磨损行为/缸套交互在柴油发动机使用声发射,“摩擦学国际,39卷,不。12日,第1642 - 1634页,2006年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  31. h . s . Benabdallah和r . j .骨头”摩擦学的行为和声学排放的氧化铝、氮化硅和SAE52100干滑下,“材料科学杂志,34卷,不。20日,第5004 - 4995页,1999年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  32. h . s . Benabdallah和d . a . Aguilar”声发射和滑动接触与摩擦磨损的关系关系,“摩擦学的事务,51卷,不。6,738 - 747年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  33. f . Grun f .夏天,k . s .本地治里Godor, m . Offenbecher和e·莱恩”摩擦学的功能在润滑条件下,滑动材料硬铝阶段”穿卷,298 - 299。1,第134 - 127页,2013。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  34. f .夏天,f . Grun j .希弗Godor, i Papadimitriou,“曲轴轴承系统的摩擦学的研究:比较锻钢和铸铁在起停操作,“穿卷,338 - 339,232 - 241年,2015页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  35. f . Grun Godor, w . Gartner和w·Eichlseder”摩擦学性能的薄覆盖径向轴承,”摩擦学国际,44卷,不。11日,第1280 - 1271页,2011年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  36. f . Grun h . Krampl j·希弗,j .莫德Godor,和m . Offenbecher”Tribometric杂志轴承开发工具——一种新型测试适配器,”国会第五世界摩擦学学报》,2013年世贸中心ita,页1117 - 1120年,2013年9月。视图:谷歌学术搜索
  37. f .夏天,f . Grun Godor, m . Offenbecher和e·莱恩”Tribometric聚合物覆盖的性能与其它轴承材料,相比之下”2014年研讨会der OTG学报》上,第166 - 159页,2014年。视图:谷歌学术搜索
  38. f . Grun i Godor, w . Eichlseder tribomaterials设计测试方法以不同的方式描述,“斯巴达袍测试,14卷,不。3、159 - 176年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  39. h . n . g . Wadley c . b . Scruby, j . h .学会说“体检的金属声发射,”国际金属评论41卷,41 - 64,1980页。视图:谷歌学术搜索
  40. f . Grun i Godor w . Eichlseder,“对铝瓶装轴颈轴承材料,优化基础”美国机械工程师学会学报》上,J部分:工程摩擦学》杂志上,卷223,不。5,777 - 785年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索

版权©2017年菲利普·伯格曼等。这是一个开放的分布式下文章知识共享归属许可,它允许无限制的使用、分配和复制在任何媒介,提供最初的工作是正确引用。


更多相关文章

PDF 下载引用 引用
下载其他格式更多的
订单打印副本订单
的观点1344年
下载873年
引用

相关文章

文章奖:2020年杰出的研究贡献,选择由我们的首席编辑。获奖的文章阅读