Deneysel aşınma modeli verileri için uygun parametre seçimi

Abstract

Sürtünme ve aşınma hareketli makine parçalarında mühendislik açısından önemliaraştırma konularından biridir. Temas halinde çalışan mekanik parçalarda malzemeçiftine, yüzey pürüzlülüğüne, temas yüzeyinde yabancı madde olup olmadığına,uygulanan normal kuvvete bağlı olarak gelişen aşınma deformasyonu kaçınılmaz birdurum olup, belli bir sınırın üzerinde olması durumunda hasara yol açar. Makinalarüzerinde isteğe bağlı olmayan aşınma sonucu oluşan hasarlar ekonomik açıdan dakayıplara neden olur. Hasarı azaltmak, minimize etmek, çalışma ömrünü uzatmak içinyağlama yapılabilir ya da kuru sürtünme durumunda çalışan parçalarda aşınmadirencini arttırıcı tedbirler alınabilir. Bu tedbirlerden biri malzeme yapısı üzerindeyapılan iyileştirmelerle ilgilidir. Örneğin alüminyuma sinterleme yöntemiyle grafen,karbon nanotüp, katılarak mekanik özellikler ve aşınma direnci gibi özelliklerarttırılabilir. Alüminyum sinterleme (metal matrisli kompozitler) sanayide yaygın birkullanıma sahiptir.Aşınma ile ilgili teorik bir hesaplama ve modelleme yapmak oldukça zordur. Grafenyağlayıcılığı, karbon nanotüp ise dayanım ve aşınma direncini yükseltir [1]. Buçalışmada sinterleme yöntemiyle imal edilmiş, 0,5wt%- 1wt% ve 2wt% oranında karbonnanotüp (CNT) ilave edilmiş alüminyum karbon nanotüp malzemelerinin istatistikselmodelleme için gerekli olan aşınma verilerinin elde edilmesi amaçlanmıştır. Uygunparametrelerin seçimi (Normal kuvvet (F), Aşınma yolu (x),parçaların çizgisel hızı (w))yapılarak modelleme çalışması için aşınma deneyi verileri düzenlenecektir. Ayrıca xiiinormal kuvvetin değişmesi gibi farklı çalışma koşulları için aşınma karakteristikleriincelenecektir.Bu tez çalışması 3 bölümden oluşmaktadır. İlk bölümde triboloji ve sürtünme ile ilgiligenel bilgiler verilmiştir. İkinci bölümde aşınma mekanizmaları, test metodolojisi vekarbon nanotüp hakkında bilgi verilmiştir. Üçüncü bölümde ise pin on disk testprosedürü ve çalışmaya esas oluşturan deneyler ve sonuçları işlenmiştir.Anahtar Kelimeler: Aşınma Karakteristikleri, Aşınma Deneyleri, Karbon Nanotüp,Triboloji, Aşınma, Pin-on Disk, Aşınma Oranı

Friction and wear in moving machine parts is one of the most important researchsubjects in engineering. Wear deformation depends on pair of material, surfaceroughness, applied force and whether the impurity material contacted to the surfaceor not in mechanical parts. When deformation level exceed predetermineddeformation level, damage occurs. Unexpected wear on machine parts, causeeconomical loses. To reduce the damage and extend the working life, lubrication or dryfriction resistance enhancing measures can be taken in order to increase frictionresistance. One of these measures is related to improvement of the materialsstructure. For example mechanical specifications and wear resistance can be increasedby adding graphene or carbon nanotube to aluminium by sintering. Aluminumsintering (metal matrix composites) have a common use in the industry.It is very difficult to calculate or find out a wear model because of wear mechanism iscomplex phenomenon. Graphene increases lubrication and carbon nano tubesincreases strength and wear resistance [1]. This study has been done for aluminiumcarbon nanotubes (CNT) which manufactured by sintering method and the carboncontent of 0.5 wt% - 1wt% and 2wt% of the CNT material, intended to obtain the weardata which is necessary for statistical modeling.xvBy selection of appropriate parameters (normal force (F) wear path (x) is the linearvelocity (w)) for modeling of wear test data will be analyzed. Also wear characteristicsfor different operating conditions, such as changing the normal force will beinvestigated.This thesis consists of three parts. General information regarding tribology and frictionare given in the first section. In the second section, wear mechanisms, informationabout the test methodology and carbon nanotubes are given. In the third section, pinon disc test procedures and forms the basis of experimental studies and the results areprocessed.Keywords: Wear Behavior, Wear Tests, Carbon Nanotubes, Tribology, Wear, Pin-onDisc, Wear Rate