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유체윤활영역에서 패턴의 모양비율에 따른 마찰 저감효과
Effect of the Texture Shape Aspect Ratio on Friction Reduction in a Hydrodynamic Lubrication Regime 원문보기

한국기계가공학회지 = Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers, v.16 no.2, 2017년, pp.63 - 68  

이대훈 (영남대학교 기계공학과) ,  박상신 (영남대학교 기계공학과) ,  고태조 (영남대학교 기계공학과) ,  심재술 (영남대학교 기계공학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Friction occurs when surfaces that are in contact move relatively between solid surfaces, fluid layers, and materials slide against one another. This friction force causes wear on the contact surface, generates unwanted heat and leads to performance degradation. Thus, much research has been performe...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이 다이아몬드의 모양은 연삭 속도와 깊이에 따라 다양한 크기의 패턴을 만들 수 있지만, 패턴의 효율에 중요한 영향을 미치는 패턴의 크기, 모양, 깊이에 관한 연구가 부족하다. 따라서 본 연구는 패턴의 세장비 (가로 세로 비)와 깊이에 따른 효율을 연구하였다. 패턴의 효율은 유체의 두께를 고정하여 하중부하능력(Load carrying capacity)을 계산하는 기존 방법과 달리, 힘의 평형을 이용해 유체의 두께를 계산하여 직접마찰계수를 계산하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
패턴의 효율을 결정하는 요소는 무엇인가? 패턴의 효율을 결정하는 요소들은 패턴이 차지하는 면적 비, 패턴의 깊이와 패턴의 직경 비, 패턴의 모양이 대표적이다. 이 중에서 패턴이 차지하는 면적 비는 윤활영역에 따라 크게 달라진다.
표면조직(surface texturing)은 무엇인가? 기계가 운동할 때 마찰은 항상 발생하게 된다. 이 마찰은 기계 표면의 마모와 기계의 운동을 방해하는 마찰력으로 인해 기계의 성능에 직접적으로 영향을 미친다 따라서 많은 연구자들은 두 물체 사이의 마찰력 및 마찰계수를 줄이기 위한 연구를 진행했다 그 중 마찰이 발생하는 표면에 특정한 패턴을 가공하여 마찰력 및 마찰계수를 줄이는 방법을 표면조직(surface texturing)이라고 한다.
표면조직(surface texturing)의 역할과 장점은 무엇인가? 표면에 패턴이 가공되면 유체압력을 상승시키고 부하용량을 증가시켜주는 역할뿐만 아니라[1], 마찰력을 크게 상승시키는 마모된 파편을 저장 하는 효과[2], 윤활유를 저장하는 장점까지 있다[3,4].
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (15)

  1. Hamilton, D. B., J. A. Walowit. and C. M. Allen, "A theory of lubrication by microirregularities," Journal of Basic Engineering, Vol. 88, No. 1, pp. 177-185, 1966. 

  2. Wakuda, M., Yamauchi, Y., Kanzaki, S. and Yasuda, Y., "Effect of surface texturing on friction reduction between ceramic and steel materials under lubricated sliding contact," Wear, Vol. 254, No. 3, pp. 356-363, 2003. 

  3. Varenberg, M., Halperin, G. and Etsion, I. "Different aspects of the role of wear debris in fretting wear," Wear, Vol. 252, No. 11, pp. 902-910, 1966. 

  4. Yamakiri, H., Sasaki, S., Kurita, T. and Kasashima, N., "Effects of laser surface texturing on friction behavior of silicon nitride under lubrication with water," Tribology International, Vol. 44, No. 5, pp. 579-584, 2011. 

  5. Kovalchenko, A., Ajayi, O., Erdemir, A., Fenske, G. and Etsion, I., "The effect of laser surface texturing on transitions in lubrication regimes during unidirectional sliding contact," Tribology International, Vol. 38, No. 3, pp. 219-225, 2005. 

  6. Ma, C. and Zhu, H., "An optimum design model for textured surface with elliptical-shape dimples under hydrodynamic lubrication," Tribology International, Vol. 44, No. 9, pp. 987-995, 2011 

  7. Wang, X., Kato, K., Adachi, K. and Aizawa, K. "Loads carrying capacity map for the surface texture design of SiC thrust bearing sliding in water," Tribology International, Vol. 36, No. 3, pp. 189-197, 2003. 

  8. Nam-Seong Hwang, "A Study on Friction Characteristics According to Micro-dimple Patterns," Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers, Vol. 14, No. 3, pp. 124-130, 2015. 

  9. Uddin, M. S. and Liu, Y. W., "Design and optimization of a new geometric texture shape for the enhancement of hydrodynamic lubrication performance of parallel slider surfaces," Biosurface and Biotribology, Vol. 2, No. 2, pp. 59-69, 2016. 

  10. Tala-Ighil, N., Fillon, M. and Maspeyrot, P. "Effect of textured area on the performances of a hydrodynamic journal bearing," Tribology International, Vol. 44, No. 3, pp. 211-219, 2011. 

  11. Brizmer, V., Kligerman, Y. and Etsion, I., "A laser surface textured parallel thrust bearing," Tribology Transactions, Vol. 46, No. 3, pp. 397-403, 2003. 

  12. Kligerman, Y. and Etsion, I., "Analysis of the hydrodynamic effects in a surface textured circumferential gas seal," Tribology Transactions, Vol. 44, No. 3, pp. 472-478, 2001. 

  13. Ryk, G. and Etsion, I., "Testing piston rings with partial laser surface texturing for friction reduction," Wear, Vol. 261, No. 7, pp. 792-796, 2006. 

  14. Ko, T. J., Han, D. S., Qiu, K. and Park, J. K. "Grinding Technology for Surface Texturing," Journal of the Korean Society for Precision Engineering, Vol. 31, No. 5, pp. 367-373, 2014. 

  15. Ji-Young Jeong., Yu Zhen., Sahar M. Sana Ullah. and Taejo Ko, "Slope Change of Surface Texturing Pattern Using Grinding," Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers, Vol. 15, No. 4, pp. 8-15, 2016. 

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