Poliamid malzemelerin sürtünme ve aşınma karakteristiğine sıcaklığın etkisinin deneysel olarak incelenmesi
Experimental analysis of the effect of temperature on the friction and wear characteristics of polyamide
- Tez No: 126709
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA GEDİKTAŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2002
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Konstrüksiyon Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 140
Özet
T.C. YÜKSEKÖĞRETİM KURULU DOKÜMANTASYON MERKEZİ POLİAMİD MALZEMELERİN SÜRTÜNME VE AŞINMA KARAKTERİSTİĞİNE SICAKLIĞIN ETKİSİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ ÖZET Polimer malzemeler tüm dünyada gerek araştırma ve geliştirme gerekse uygulama alanı bakımından hızlı bir gelişme göstermektedir. Günümüzde polimer malzemeler metallerin yerini almakta ve yataklar, dişli çarklar, pistonlar, kam, motor gövdesi, türbin kanatlan, otomobil gövdeleri, uçak gövdeleri gibi çok çeşitli alanlarda kullanılmaktadır. Yapılan çalışmada çeşitli poliamid malzemelerin kuru sürtünme halinde sürtünme ve aşınma özelliklerine sıcaklığın etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Bu amaçla geliştirilmiş bir deney tesisatı ile çalışmalar yapılmıştır. Tezde öncelikle polimer malzemelerin genel özelliklerinden bahsedilip poliamid malzemelerin özellikleri ve kullanım alanları üzerinde durulmuştur. Ayrıca sürtünme ve aşınma teorileri de kısaca açıklanmaya çalışılmıştır. Teknikte kullanılan polimer malzemelerin çeşitli parametrelere bağlı olarak sürtünme ve aşınma karakteristiklerinin tayini için bir pim disk deney tesisatı geliştirilmiştir. Deney tesisatında değiştirilebilen parametreler normal yük, kayma hızı ve çalışma sıcaklığıdır. Sistemde ölçülebilen büyüklükler sürtünme momenti, sıcaklık ve aşınma miktarıdır. Sistemde tahrik elemanı olarak dönme hızı 0...1500 d/dak. Arasında ayar edilebilen bir DC motor kullanılmıştır. Sistemde normal kuvvet pnömatik bir silindir yardımı ile sağlanmaktadır. Sürtünme momenti disk mili ile tahrik mili arasına yerleştirilmiş bir moment transdüseri ile ölçülmektedir. Aşınma miktarı hassas bir terazi kullanılarak ölçülmüştür. Ayrıca aşınmış numunelerin yüzey filmleri optik mikroskop ve tarayıcı elektron mikroskobu kullanılarak çekilmiştir. Yapılan çalışmada poliamid malzemelerin sürtünme ve aşınma davranışına sıcaklığın etkisi çeşitli işletme şartlarında incelenmiştir. Deneylerde poliamid 4/6, poliamid 66, poliamid 6, döküm poliamid 6, M0S2 katkılı poliamid 66, M0S2 katkılı döküm poliamid 6 ve yağ emdirilmiş döküm poliamid 6 kullanılmıştır. Deney numuneleri 10 mm çapta ve 17 mm uzunlukta hazırlanmıştır. Sürtünme ve aşınma deneyleri 40°, 60°, 80° ve 100°C olmak üzere 4 farklı sıcaklık aralığında yapılmıştır. Sürtünme katsayısına kayma hızı ve yüzey basıncının etkisini görebilmek için her bir sıcaklık kademesinde 0,2 -1,6 m/sn aralığında 10 ayrı hızda ve 1 MPa -3,2 MPa aralığında 9 farklı basınçta sürtünme deneyleri yapılmıştır. Aşınma deneyleri aynı pv limitinde (pv=l MPa m/sn ) farklı iki kayma hızı ve yüzey basıncı değerinde yapılmıştır. Sonuç olarak sürtünme katsayısının sıcaklıkla pek değişmediği, kayma hızı ve yüzey basıncı ile bir miktar artığı görülmüştür. Aşınma hızı kayma mesafesi ile genel olarak azalan bir karakter göstermekte ve artan sıcaklıkla artmaktadır. xvi
Özet (Çeviri)
EXPERIMENTAL ANALYSIS OF THE EFFECT OF TEMPERATURE ON THE FRICTION AND WEAR CHARACTERISTICS OF POLYAMIDE SUMMARY There has been a noteworthy development on the use of polymeric materials in industry in recent years. This caused the scientific researches to focus on the subject. In some industrial applications, such as food and textile, polymeric materials have taken place of metallic materials. Polymeric materials are widely used as sliding bearings, gears, pistons, cams, automobile and plane parts, etc. In this study, an experimental analysis has been made on the effect of temperature on the friction and wear properties of polyamides. For this reason, a pin on plate apparatus has been developed. In current study, first, a brief explanation about the mechanical and thermal properties and polymeric materials was given. Furthermore, some theoretical knowledge about friction and wear were presented. A pin on plate test apparatus has been developed to analyze the friction and wear characteristics of polymeric materials under various operating conditions. Adjustable parameters on the system are normal load (surface pressure), sliding speed and temperature. The coefficient of friction, wear rate and temperature can be recorded during the experiments. The system was driven by a DC Motor having 0...1500 rpm variable speed range. The normal load was applied by a pre calibrated pneumatic cylinder to which the specimen was mounted. The friction torque resulting from the friction between polymeric material and disk was measured with a torque transducer placed between DC Motor and counter face. Mass loss due to wear of polymeric material was measured with a scale having 0,0001 gr accuracy. Furthermore, scanning electron micrograph and optical micrograph of worn surfaces were taken. Polymer materials used in experiments are polyamide 4/6, polyamide 66, polyamide 6, cast polyamide, M0S2 reinforced polyamide 66, M0S2 reinforced cast polyamide 6 and internally lubricated cast polyamide 6. The specimens were machined as cylindrical pins having 10 mm in diameter and 17 mm in length. The counter face was made of X38CrMoV51 steel and machined to Ra=0,2 um in order to avoid any abrasive wear. The steel counter face has 300 mm in diameter and the diameter which the specimen contacts was adjusted to 144 mm. The friction and wear tests were carried out for four different operating temperatures (40°C, 60°C, 80°C and 100°C). The tests for friction coefficients were made for 10 different sliding speeds (0,2...1,6 m/sec) and 10 different surface pressures (1...3,2 MPa). Wear tests were carried out for 1 MPa.m/sec pv value. Two different surface pressures and sliding speeds were used in experiments. It is concluded that the coefficient of friction does not vary with temperature, whereas it increases with sliding speed and surface pressure. Wear rates generally decreases with sliding distance and increases with temperature. xvii
Benzer Tezler
- Pa 6 kompozitlerinin termal, mekanik ve tribolojik özelliklerinin incelenmesi
The investigation of mechanical, thermal and tribological properties of polyamide 6 composite materials
TACETTİN SAYLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÜNAL
- Poliamid (PAG) ve yüksek yoğunluklu polietilenin (HDPF) düzenleyici katkılı ve katkısız karışımlarının mekanik ve tribolojik özelliklerinin deneysel incelenmesi
Experimental studies of the mechanical and tribological properties of PAG and HDPF poly blends with and without compatibilizer
İBRAHİM MEHMET PALABIYIK
- Yüksek performanslı endüstriyel termoplastiklerin yüksek sıcaklıklardaki tribolojik davranışları
Tribological behaviours of high performance industrial thermoplastics at elevated temperatures
MEHMET KURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Polimer Bilim ve TeknolojisiSakarya ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÜNAL
- Otomotiv sektöründe kullanılan cam fiber takviyeli mühendislik plastiklerinin aşınma direncinin iyileştirilmesi
Improving wear resistence of glass fiber reinforced engineering plastics used in automotive industry
BUĞRA YİĞİT ÇETİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Polimer Bilim ve TeknolojisiEge ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET SARIKANAT
- Elyaf takviyeli poliketon ve poliketon/poliamid 6 kompozit üretimi
Fiber reinforced polyketone and polyketone/polyamide 6 composite production
İREM NEHİR UYSAL
Doktora
Türkçe
2024
Polimer Bilim ve TeknolojisiYalova ÜniversitesiPolimer Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ATİLLA TAŞDELEN