Modelo de Fricción Dinámica por Deslizamiento Basado en la Teoría de Contacto
Autores: Wang, Hui; Cui, Jiwen; Wu, Jianwei; Tan, Jiubin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Modelo de Fricción Dinámica por Deslizamiento Basado en la Teoría de Contacto
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Fricción
Precisión de posicionamiento
Teoría de contacto
Proceso de fricción dinámica
Mecanismo de deslizamiento ultra preciso
Deformación tangencial
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
En los equipos de posicionamiento de ultra precisión, la precisión de posicionamiento se ve afectada por las características de fricción, especialmente en la etapa de pre-deslizamiento. En la actualidad, la investigación sobre la fricción incluye principalmente la teoría de contacto y el proceso de fricción dinámica. No hay una variable temporal en los modelos de teoría de contacto, por lo que solo se aplican a la etapa de contacto estático, mientras que el establecimiento de un modelo de dinámica de fricción depende de la identificación de parámetros y no puede reflejar la influencia de una morfología rugosa y la carga. Por lo tanto, ninguna de las teorías puede elucidar el mecanismo de deslizamiento ultra preciso. En este artículo, se dedujeron el máximo esfuerzo de fricción estática, la rigidez tangencial y los modelos de amortiguamiento tangencial de las superficies de contacto a través de la teoría de contacto fractal. Al sustituir los parámetros de contacto en el modelo de LuGre modificado, se estableció un modelo de deslizamiento dinámico de la máscara. Finalmente, el modelo anterior fue verificado por un sistema de medición de deslizamiento dinámico de retícula. Los resultados experimentales mostraron que en la etapa de pre-deslizamiento de la retícula, con un aumento en la carga externa normal, el deslizamiento de la retícula disminuyó. El valor teórico calculado por el modelo fue básicamente consistente con el valor experimental, y el deslizamiento de la retícula se originó principalmente de la deformación tangencial y el deslizamiento relativo de la superficie de contacto. Con el aumento de la carga externa normal, la proporción de la deformación tangencial en el deslizamiento de toda la superficie de contacto fue mayor. Para el cambio en el deslizamiento durante diferentes etapas de movimiento, el valor teórico estuvo cerca del valor experimental después de eliminar errores del sistema como vibraciones y flexión de fibras, lo que probó la corrección del modelo en este artículo.
Descripción
En los equipos de posicionamiento de ultra precisión, la precisión de posicionamiento se ve afectada por las características de fricción, especialmente en la etapa de pre-deslizamiento. En la actualidad, la investigación sobre la fricción incluye principalmente la teoría de contacto y el proceso de fricción dinámica. No hay una variable temporal en los modelos de teoría de contacto, por lo que solo se aplican a la etapa de contacto estático, mientras que el establecimiento de un modelo de dinámica de fricción depende de la identificación de parámetros y no puede reflejar la influencia de una morfología rugosa y la carga. Por lo tanto, ninguna de las teorías puede elucidar el mecanismo de deslizamiento ultra preciso. En este artículo, se dedujeron el máximo esfuerzo de fricción estática, la rigidez tangencial y los modelos de amortiguamiento tangencial de las superficies de contacto a través de la teoría de contacto fractal. Al sustituir los parámetros de contacto en el modelo de LuGre modificado, se estableció un modelo de deslizamiento dinámico de la máscara. Finalmente, el modelo anterior fue verificado por un sistema de medición de deslizamiento dinámico de retícula. Los resultados experimentales mostraron que en la etapa de pre-deslizamiento de la retícula, con un aumento en la carga externa normal, el deslizamiento de la retícula disminuyó. El valor teórico calculado por el modelo fue básicamente consistente con el valor experimental, y el deslizamiento de la retícula se originó principalmente de la deformación tangencial y el deslizamiento relativo de la superficie de contacto. Con el aumento de la carga externa normal, la proporción de la deformación tangencial en el deslizamiento de toda la superficie de contacto fue mayor. Para el cambio en el deslizamiento durante diferentes etapas de movimiento, el valor teórico estuvo cerca del valor experimental después de eliminar errores del sistema como vibraciones y flexión de fibras, lo que probó la corrección del modelo en este artículo.