Menambahkan pelumas ke bahan yang sudah pelumas, bagaimana pengaruh CoF?

Saya memiliki pelumas moly-grafit film kering (CoF = 0,075) dan lapisan CVD pelumas (CoF = 0,05).

CoF dari masing-masing bahan pelumas ini ditentukan menggunakan uji standar ASME yang sama.

Tes terstandarisasi terdiri dari: objek baja polos dilapisi pelumas yang akan diuji; itu ditempatkan di atas pelat baja biasa; piring perlahan dimiringkan hingga objek mulai meluncur; sudut di mana geser terjadi menentukan CoF (sudut yang lebih rendah mengoreksi ke CoF yang lebih rendah).

Jika saya menggunakan kedua lapisan dan pelumas bersama-sama, akan bahwa menurunkan CoF lanjut?

IE Jika saya mengambil benda uji baja, dan saya melapisinya dengan lapisan CVD, maka di atas itu saya menerapkan pelumas moly-graphite film kering, apakah kombinasi itu memiliki CoF lebih rendah daripada kedua bahan itu sendiri?

Jika ya, berapa? Jika tidak, mengapa tidak?

Ini sepertinya pertanyaan yang relatif lurus ke depan, tetapi saya belum mendapatkan jawaban yang jelas dari siapa pun. Kebanyakan orang tampaknya menyeret variabel lain ke dalam pernyataan masalah, tetapi saya ingin tahu, semua variabel lain tetap sama, dapatkah kita menjawab pertanyaan ini - atau apakah itu benar-benar mustahil?

Asumsi berikut berlaku:

Satu- satunya variabel yang berubah antara tes adalah pelumas yang digunakan. Semua faktor lain tetap sama persis di setiap tes. Misalnya permukaan selesai, suhu, beban antarmuka, bahan yang diuji, dll. Semua tetap sama persis di antara pengujian.
Lapisan CVD bersifat permanen dan tidak dapat dilepas. Pelumas moly dapat diaplikasikan di atas lapisan CVD dan / atau ke bagian lain; cara mana pun bisa diterima, jadi skenario apa pun yang memungkinkan Anda untuk menjawab pertanyaan itu baik-baik saja oleh saya.

PS:

Pertanyaan ini dipicu oleh masalah yang saya alami di tempat kerja.

Ini bukan tugas pekerjaan rumah - saya sudah keluar dari sekolah selama hampir satu dekade sekarang :)

Ini dimulai sebagai pertanyaan sederhana yang tidak bisa dijawab oleh siapa pun di kantor, jadi saya beralih ke internet, karena saya george yang penasaran.

Sejauh ini, upaya saya untuk membantu di situs internet lain telah sebagian besar dipenuhi dengan permusuhan dan asumsi liar tentang masalah yang tidak disebutkan di awal.

Saya mendapat satu jawaban di sini sejauh ini, dan saya menyadari beberapa asumsi mengenai faktor-faktor luar dibuat yang tidak saya antisipasi, jadi saya merevisi pertanyaan untuk mengklarifikasi asumsi apa yang harus diterapkan dalam setiap upaya untuk menjawab pertanyaan.

Saya hanya ingin tahu, jika semua faktor lain tetap sama persis, apa efek yang diharapkan dari menambahkan pelumas ke bahan yang sudah sangat pelumas.

— CBRF23
sumber

Jawaban:

Anda tidak dapat menghitung koefisien gesekan dengan cara ini. Pada tingkat skala atom, koefisien gesekan tergantung pada interaksi dari dua bahan di antarmuka. Jika Anda mengukur perilaku antarmuka antara materi A dan B, dan A dan C, Anda tidak bisa mengatakan apa-apa tentang antarmuka antara B dan C.

Dalam kasus apa pun, koefisien gesekan bergantung pada permukaan akhir, suhu, kecepatan relatif, tekanan antarmuka, dll., Satu-satunya cara untuk mengukur nilai "akurat" adalah dengan melakukan percobaan yang sesuai dengan kondisi "kehidupan nyata" seperti semirip mungkin.

(Catatan: Klaim bahwa gesekan tergantung pada tekanan antarmuka mengacu pada model gesekan Coulomb (sangat sederhana) - yang memiliki keunggulan yang cukup sederhana untuk digunakan dalam pertanyaan mekanik tingkat sekolah menengah, tetapi hanya "akurat" untuk bahan dan kondisi pengoperasian yang sangat terbatas.)

— alephzero
sumber

Terima kasih atas jawabannya! Saya melihat beberapa asumsi yang dibuat tentang mengubah variabel lain di antara tes. Tes terstandarisasi, dan untuk pertanyaan ini kami mengasumsikan semuanya tetap sama di antara mereka (permukaan akhir, suhu, beban, dll.) Saya merevisi pertanyaan untuk menyatakan ini. Saya mengerti banyak faktor yang mempengaruhi koefisien gesekan. Yang ingin saya ketahui adalah, jika semua faktor lain tetap sama, apa yang harus saya harapkan dengan menambahkan pelumas ke lapisan yang sudah pelumas?

— CBRF23

Saya pikir jawabannya adalah Anda seharusnya tidak mengharapkan apa-apa. Saya hampir tidak ahli dalam gesekan, tribologi atau reologi, tetapi sebagai ilmuwan material saya belum pernah mendengar adanya aturan campuran atau aturan tipe min-max untuk koefisien gesekan. Mengapa tidak menjalankan desain eksperimen dengan peralatan yang sesuai?

— wwarriner

@starrise - Mengapa tidak ?: waktu dan uang. Tetapi jika saya memiliki dana yang tidak terbatas dan waktu yang tidak terbatas untuk mengejar semua studi yang menggelitik kesukaan saya Anda dapat bertaruh ini akan menjadi yang teratas dalam daftar :)

— CBRF23

@starrise - Juga, saya tidak mencari jenis aturan persay, saya ragu akan ada aturan universal yang akan berlaku. Saya baru saja membayangkan harus ada seseorang di luar sana dengan pengetahuan dan pengalaman untuk berpadu dengan "biasanya Anda akan mendapatkan X, kecuali ketika Anda mendapat Y."

— CBRF23

Cukup adil. :) Ini tentu akan menjadi studi yang menarik untuk dicoba, tetapi saya percaya sekarang mungkin akan ada beberapa hasil buku teks yang terkenal secara umum.

— wwarriner

Permukaan CDV mungkin lebih licin daripada blok yang tidak dirawat, tetapi permukaan ramp sama. Menambahkan lube ke antarmuka akan membuat tilting ramp lebih licin, mengurangi koefisien gesekan keseluruhan. Kecuali jika kedua permukaan sudah sangat licin, maka pelumas bubuk kering dapat dibayangkan naik dan meningkatkan CoF. Saya pikir jika CoF dari permukaan kering jauh lebih sedikit daripada pelumas, pelumas dapat meningkatkan CoF. Yaitu, Mud membuatnya lebih mudah untuk menyeret kano Anda di darat, tetapi itu memainkan malapetaka dengan bantalan roda trailer Anda. Saya seorang Mech, jadi tidak ada matematika dari saya.

— TIMOTIUS P SPRAGUE
sumber