基于平板滑動(dòng)摩擦實(shí)驗(yàn)和超聲振動(dòng)輔助成形原理,設(shè)計(jì)超聲振動(dòng)平板滑動(dòng)摩擦實(shí)驗(yàn)裝置,以TA2鈦合金板材為研究對(duì)象,45號(hào)鋼為接觸目標(biāo),分析了超聲振幅、頻率、接觸面粗糙度及接觸力等工藝參數(shù)對(duì)TA2/45號(hào)鋼之間的摩擦力及摩擦系數(shù)的影響規(guī)律,得到了不同工藝參數(shù)條件下的摩擦系數(shù)以及摩擦力與滑動(dòng)距離之間的變化關(guān)系。研究結(jié)果表明:施加超聲振動(dòng)可以降低TA2/45號(hào)鋼之間的摩擦力及摩擦系數(shù),相較于超聲振幅,超聲頻率對(duì)摩擦系數(shù)的影響更大;同時(shí),摩擦系數(shù)隨著接觸面粗糙度的減小而減小,加入一定潤(rùn)滑劑后效果更為顯著;而在一定接觸力范圍內(nèi),接觸力的大小對(duì)摩擦系數(shù)的影響較小。 

【文章來(lái)源】：鍛壓技術(shù). 2020,45(10)北大核心CSCD

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平板滑動(dòng)摩擦實(shí)驗(yàn)原理

根據(jù)平板滑動(dòng)摩擦實(shí)驗(yàn)原理和超聲振動(dòng)輔助成形原理，設(shè)計(jì)了一套超聲振動(dòng)平板滑動(dòng)摩擦實(shí)驗(yàn)裝置，如圖2所示，該裝置主要由板材、固定塊、S型測(cè)力器、預(yù)緊螺栓、超聲振動(dòng)裝置等組成。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，將超聲振動(dòng)板材滑動(dòng)摩擦實(shí)驗(yàn)裝置放置在WDW-T100拉伸機(jī)上，通過(guò)預(yù)緊螺栓對(duì)固定塊施加法向壓力，法向壓力大小通過(guò)S型測(cè)力器測(cè)量得到。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)超聲振動(dòng)裝置和拉伸機(jī)對(duì)板材施加一定的拉力及超聲振動(dòng)。1.3 實(shí)驗(yàn)方案

實(shí)驗(yàn)是在粗糙度為1.6μm的固定塊上進(jìn)行，固定塊之間的法向壓力為2.0 k N，圖3為不同超聲振動(dòng)參數(shù)條件下的摩擦力與滑動(dòng)距離之間的關(guān)系，圖4為超聲振動(dòng)條件下振動(dòng)參數(shù)與摩擦系數(shù)之間的關(guān)系曲線。無(wú)超聲振動(dòng)條件下，在測(cè)試過(guò)程中，隨著滑動(dòng)距離S的變化，TA2鈦合金/45號(hào)鋼的摩擦力F出現(xiàn)一定波動(dòng)，但波動(dòng)頻率較低、波動(dòng)幅度不大。測(cè)量距離范圍內(nèi)的平均摩擦力為0.728 k N，對(duì)應(yīng)的摩擦系數(shù)為0.182。施加超聲振動(dòng)后，在測(cè)試過(guò)程中，隨著滑動(dòng)距離的變化，TA2鈦合金/45號(hào)鋼的摩擦力出現(xiàn)快速波動(dòng)，波動(dòng)頻率隨著超聲頻率的增大而增加，波動(dòng)幅度隨著超聲振動(dòng)振幅的增大而增大。圖4 超聲振動(dòng)參數(shù)與摩擦系數(shù)的關(guān)系曲線

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3412213