تحقیقات موتور

تحقیقات موتور

توسعه فرایند پلیسه‌گیری الکتروشیمیایی به کمک امواج فراصوت برای فنر حلقه روغن موتور احتراقی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
مهدی کیانی مجد
علیرضا حاجی‌علی‌محمدی
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
10.22034/er.2024.2025121.1040
چکیده
پلیسه‌گیری الکتروشیمیایی یکی از روش‌هایی است که معمولاً برای از بین بردن اضافه‌های تراشکاری در مقیاس کوچک و میکرونی مورد استفاده قرار می‌گیرد. دقت، سرعت و امکان پلیسه‌گیری همزمان از مزایای این روش پلیسه‌گیری الکتروشیمیایی است. در این مقاله تأثیر اعمال امواج فراصوت بر فرایند پلیسه‌گیری الکتروشیمیایی برای فنر حلقه روغن موتور احتراقی مورد بررسی قرار گرفته است. اثر متغیرهای ورودی توان فراصوت، شدت جریان برق و دمای مایع رسانا بر متغیر خروجی نرخ پلیسه‌گیری در پلیسه‌گیری الکتروشیمیایی بررسی شد. آزمایش‌ها به روش سطح پاسخ و بر مبنای طرح باکس بنکن طراحی شده‌اند، به طوری که هر کدام از سه متغیر ورودی مذکور در سه سطح تغییر داده می‌شوند و سایر متغیرهای ورودی ثابت نگه داشته می‌شوند. از دو نوع مایع رسانا NaCl و NaNO3 در آزمایش‌ها استفاده شد. حداکثر توان فراصوت اعمال شده صد وات است. نتایج حاصل از آزمایش‌های انجام شده نشان داد، اثرگذاری فراصوت بر نرخ پلیسه‌گیری در شرایط یکسان دمای مایع رسانا بیشینه و شدت جریان برق بیشینه برای فنر حلقه روغن در حالت استفاده از مایع رسانا NaCl به مقدار 83.87 درصد و در حالت استفاده از مایع رسانا NaNO3 به مقدار 89.74 درصد است. همچنین میانگین افزایش نرخ پلیسه‌گیری برای مایع رسانا NaNO3 نسبت به مایع رسانا NaCl برای فنر حلقه روغن برابر 19.6 درصد است. همچنین ملاحظه شد پس از توان فراصوت، شدت جریان برق و دمای مایع رسانا بترتیب اثر مثبت بر افزایش نرخ پلیسه‌گیری داشتند.
کلیدواژه‌ها
پلیسه
پلیسه‌گیری الکتروشیمیایی
فراصوت
پالس
زمان پلیسه‌برداری

عنوان مقاله English

Development of an electrochemical deburring process using ultrasonic waves for ‎combustion engine oil spring ring

نویسندگان English

Mehdi KianiMajd
Alireza Hajialimohammadi
Department of Mechanical Engineering, Semnan University, Semnan, Iran
چکیده English

Electrochemical deburring is one of the methods commonly used to remove machining inclusions on small and micron scales. High accuracy, speed, and possibility of deburring at the same time are the advantages of this electrochemical deburring method. In this article, the effect of applying ultrasonic waves on the electrochemical deburring process for combustion engine oil spring rings has been investigated. The effect of the input parameters ultrasonic power, electric current intensity, and electrolyte temperature on the output parameter of material removal rate in electrochemical deburring was investigated. The experiments were designed by the Response Surface method and based on the Box-Behnken design so that each of the three mentioned input parameters is changed in three levels and the other input parameters are kept constant. Two types of electrolytes used in these experiments are NaCl and NaNO3. The maximum applied ultrasonic power is one hundred watts. The results of the experiments showed that the effect of ultrasonic on the material removal rate under the same conditions of the maximum electrolyte temperature and the maximum electric current intensity for the oil spring ring in the case of using NaCl electrolyte is 83.87% and in the case of using NaNO3 electrolyte is 89.74%. Also, for the oil spring ring, the average increase in material removal rate for NaNO3 electrolyte compared to NaCl electrolyte is 19.6%. After the ultrasonic power, electric current intensity and electrolyte temperature, respectively, had a positive effect on increasing the rate.

کلیدواژه‌ها English

Deburring
Electrochemical Deburring
Ultrasonic
Pulse
Deburring Time
[1] Almansoori AQ, Hajialimohammadi A, Mirsalim SA, Mehrabivaghar M. An experimental and analytical investigation of the evaporation characteristics of engine oil film. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2023 Nov;148(21):12037-48. doi: 10.1007/s10973-023-12474-w
 [2] Almansoori AQ, Hajialimohammadi A, Agha Mirsalim SM, Mehrabivaghar M. Multi-objective optimization and sensitivity analysis of the parameters affecting sealing performance of the piston rings face through the validated model for the four-stroke bi-fuel engine. Journal of Applied Fluid Mechanics. 2022 Jun 26;15(5):1345-60. doi: 10.47176/jafm.15.05.1073
[3] Hajialimohammadi A, Honnery D, Abdullah A, Mirsalim SM. Sensitivity analysis of parameters affecting image processing of high pressure gaseous jet images. Engine Research. 2022 Nov 27;33(33):43-52.
[4] Almansoori AQ, Hajialimohammadi A, Agha Mirsalim SM, Alizadehnia S. A novel experimental test rig for simulating of the fuel injection system components behavior under cold conditions. The Journal of Engine Research. 2017 Jul 10;47(47):31-8.
[5] Mahmoudzadeh Andwari A, Pesyridis A, Esfahanian V, Salavati-Zadeh A, Hajialimohammadi A. Modelling and evaluation of waste heat recovery systems in the case of a heavy-duty diesel engine. Energies. 2019 Apr 11;12(7):1397. doi: 10.3390/en12071397
[6] Gillespie LK. Deburring and edge finishing handbook. Society of Manufacturing Engineers; 1999: 1.
[7] Balasubramaniam R, Krishnan J, Ramakrishnan N. Investigation of AJM for deburring. Journal of Materials Processing Technology. 1998 Jul 1;79(1-3):52-8. doi: 10.1016/S0924-0136(97)00305-1
[8] Aurich JC, Dornfeld D, Arrazola PJ, Franke V, Leitz L, Min S. Burrs—Analysis, control and removal. CIRP annals. 2009 Jan 1;58(2):519-42. doi: 10.1016/j.cirp.2009.09.004
[9] Gillespie LK. Deburring precision miniature parts. Precision Engineering. 1979 Oct 1;1(4):189-98. doi: 10.1016/0141-6359(79)90099-0
[10] Gillespie LK, Design for Advanced Manufacturing: Technologies and Processes, Electrochemical Micro Deburring, Chapter (McGraw-Hill Professional), 2017 Access Engineering.
[11] Hakim ME, Mahdy MA, Sayed MA. The effect of some electrode design factors on electrochemical deburring (ECD). International Journal of Materials and Product Technology. 1989 Jan 1;4(3):259-72. doi: 10.1504/IJMPT.1989.036736
[12] Choi IH, Kim JD. A study of the characteristics of the electrochemical deburring of a governor-shaft cross hole. Journal of materials processing technology. 1998 Mar 1;75(1-3):198-203. doi: 10.1016/S0924-0136(97)00365-8
[13] Shrestha AK, Basnet N, Bohora CK, Khadka P. Variation of electrical conductivity of the different sources of water with temperature and concentration of electrolyte solution NaCl. International Journal of Recent Research and Review. 2017 Sep;10(3):24-6.
[14] KianiMajd, M., Hajialimohammadi, A., Raiat Roknabadi, A., Golbaz, S. Experimental study of the effect of ultrasonic waves on the parameters of the electrochemical deburring process. Iranian Journal of Manufacturing Engineering. 2023;10(2):1-6. doi: 10.22034/IJME.2023.417555.1836 [In Persian]
[15] Ahmed Ali MK, Xianjun H, Fiifi Turkson R, Ezzat M. An analytical study of tribological parameters between piston ring and cylinder liner in internal combustion engines. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part K: Journal of Multi-body Dynamics. 2016 Dec;230(4):329-49. doi: 10.1177/1464419315605922
[16] Kadam SP, Mitra S. Electrochemical deburring-A comprehensive review. Materials Today: Proceedings. 2021 Jan 1;46:141-8. doi: 10.1016/j.matpr.2020.07.059

  • تاریخ دریافت 27 اسفند 1402
  • تاریخ بازنگری 21 فروردین 1403
  • تاریخ پذیرش 02 اردیبهشت 1403