مطالعه تجربی رفتار سایشی چرخدنده های قالبگیری شده نانو کامپوزیتی‎ ‎

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز

2 گروه مهندسی طراحی کاربردی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد علوم تحقیقات واحد تبریز

چکیده

بکارگیری چرخدنده های پلیمری با توجه به مشخصه هایی همچون، کارکرد بدون صدا، توانایی کارکرد بدون روانکار و هزینه پایین تولید، رو به گسترش ‏است. پلی آمید از جمله مواد پلیمری پرکاربرد در ساخت چرخدنده ها می باشد. مهمترین عیبی را که می توان برای پلی آمیدها برشمرد، جذب رطوبت ‏بالای این پلیمر است که منجر به افت قابل ملاحظه در خواص مکانیکی پلی آمید می شود. در این پژوهش پلیمر پلی پروپیلن، بدلیل مقاومت به جذب ‏آب بالا، به پلی آمید 6 اضافه شد، افزون بر این، از سازگار کننده، پلی پروپیلن پیوند خورده با مالئیک آنیدرید و از نانو کربنات کلسیم بعنوان فاز پراکنده ‏در آمیخته پلیمری ‏PA6/PP‏ استفاده شد. چرخدنده های نانو کامپوزیتی مورد نظر، با استفاده از یک دستگاه قالبگیری تزریقی تولید شد. در مرحله بعد، ‏با استفاده از یک دستگاه تست ریگ، دوام چرخدنده های نانو کامپوزیتی، میزان سایش چرخدنده ها، و دمای سطح دندانه چرخدنده ها اعم ازچرخدنده ‏های محرک و متحرک، تحت گشتاور ‏Nm‏ 14.8 اندازه گیری شد. نتایج حاصل از آزمون های دوام چرخدنده ها نشان داد که حداکثر عمر در آمیخته ‏محتوی ‏phr‏ 2.5 نانو کربنات کلسیم، نزدیک 2.5 برابر بیشتر از عمر چرخدنده های پلی آمیدی رخ می دهد.‏

کلیدواژه‌ها


1. Senthilvelan,R.Gnanamoorthy. 2007. Effect of rotational speed on the performance of unreinforced and Glass fiber reinforced Nylon6 spur gears. Materials and Design 28.765–772. 2. Vlasveld,D.P.N., Groenewold,J., Bersee, H.E.N. and Picken, S.J. 2005. Moisture absorption in polyamide-6silicatenanocompo and its influence on the mechanical properties.Polymer.46:1256712576. 3. منتخبی کلجاهی ، سعید . 1390. اثر افزودن نانو ذرات معدنی بروی خواص مکانیکی آلیاژ PA6/PP.دانشکده ساخت و تولید. دانشگاه تبریز. 4. Kusmono. Mohd Ishak,.,Chow,Takeichi,T.and Rochmadi. 2008. Enhancement of properties of PA6/PP nanocompositesviaorganicmodificationandcompatibilization.ExpressPolymerLettersVol.2,No.9:655664. 5. اشرفی، ابراهیم.1389. مطالعه تجربی رفتارسایشی درچرخدنده پلیمری تقویت شده با نانو ذرات رس.دانشکده ساخت و تولید. دانشگاه تبریز. 6. Mao, K., et al. 2009. Friction and wear Behavior of acetal and nylon gears. Wear, 267: 639-645. 7. Tripathi D. 2002. Practical Guide to Polypropylene. UK: Rapra Technology Limited; 8. Srinath, G. nanamoorthy.2007. Sliding wear performance of polyamide 6–claynanocomposites in water. Composites Science and Technology. 67:399-405. 9. Lam,T.D, Hoang, T.V., Quang, D.T. and Kim, J.S. 2009.Effect of nanosized and surface-modified precipitated calcium carbonate on properties of CaCO3/polypropylene nanocomposites. Materials Science and Engineering.A.501:87-93. 10. Kirupasankar, C. Gurunathan, R. Gnanamoorthy. 2012.Transmission efficiency of polyamide nanocomposite spur gears. S0261-3069(12)00102-1. 11. Srinath, G., nanamoorthy, R,. 2005.Effect of nanoclay reinforcement on tensile and tribo behaviour of Nylon 6. JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE., 40: 2897 – 2901. 12. Xie, X.L., Liu, Q.X., Li, R.K.Y., Zhou, X.P., Zhang, Q.X., Yu, Z.Z. and Mai, Y.W. 2004.Rheological and mechanical properties of PVC/CaCO3 nanocomposites prepared by in situ polymerization. Polymer.45:6665-6673. 13. Abu Bakar A., Rosli N. N. M. 2006. Effect of Nano-Precipitated Calcium Carbonate on Mechanical Properties of PVC-U and PVC-U/Acrylic Blend. Jurnal Teknologi.45:83-93.