Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Niekonwencjonalne parametry fizyczne przędz wyznaczane za pośrednictwem zestawów aparaturowych oferowanych przez firmę Uster Technologies A.G. Część II, Pomiar tarcia przędz z włókien odcinkowych

Lewandowski Stanisław, Drobina Robert

Przegląd Włókienniczy - Włókno, Odzież, Skóra

|

2023

|

nr 1

40--46

PL

W drugiej części artykułu zaprezentowano aparat USTER® ZWEIGLE FRICTION TESTER 5 firmy USTER TECHNOLOGIES A.G. przeznaczony do pomiaru współczynnika tarcia. Stwierdzono, że tarcie odgrywa bardzo ważną rolę w przemyśle włókienniczym, zwłaszcza w odniesieniu do zachowania przędzy podczas realizacji procesów przędzalniczych stosowanych po przędzeniu, a aparat USTER® ZWEIGLE FRICTION TESTER 5 pomaga klientowi na szybkie i niezawodne określanie i rejestrowanie współczynnika tarcia przędzy.

EN

The second part of the article presents the USTER® ZWEIGLE FRICTION TESTER 5 apparatus by USTER TECHNOLOGIES A.G. designed to measure the coefficient of friction. It has been found that friction plays a very important role in the textile industry, especially with regard to yarn behavior during post-spinning spinning processes, and the USTER® ZWEIGLE FRICTION TESTER 5 helps the customer to quickly and reliably determine and record the yarn friction coefficient.

2

Tribological Properties of the Friction Pair with a-C:H Coating under the Conditions of Lubrication with 10W40 Biodegradable Engine Oil

Hadło Krystian, Lubas Janusz

Tribologia

|

2022

|

nr 2

15--22

EN

The present study discusses the influence of an a-C:H coating on the tribological parameters of sliding pairs under mixed friction. Using the PVD method, the a-C:H coating was formed on specimens made from AISI 4337 steel. The sliding friction and wear process was carried out on the pairs of AISI 4337 steel and SAE48 bearing alloy, which were lubricated with 10W40 biodegradable engine oil. The investigation showed significant differences in the friction coefficient and temperature in the tested pairs with the steel surface layer and the a-C:H coating. In the friction pairs with the a-C:H coating, the tested parameters of friction were higher than in pairs with the steel surface layer. The pairs with the a-C:H coating showed more intensive wear of the SAE-48 bearing alloy than those with a steel surface. The surface layer used in a friction pair leads to the deterioration of the lubricating properties of engine oil and reduces its resistance to scuffing.

PL

W pracy przedstawiono wpływ powłoki a-C:H na parametry tribologiczne par ciernych w warunkach tarcia mieszanego. Powłoka a-C:H została wytworzona na próbkach wykonanych ze stali AISI 4337 metodą PVD. Proces tarcia ślizgowego i zużycia realizowano w skojarzeniu stal AISI 4337 i stop łożyskowy SAE-48 smarowanych biodegradowalnym olejem silnikowym 10W40. Badania wykazały istotne różnice w wartości współczynnika tarcia i temperatury w badanych parach ze stalową warstwą wierzchnią i powłoką a-C:H. W parach z powłoką a-C:H rejestrowane parametry tarcia były wyższe niż w parach ze stalową warstwą wierzchnią. Pary z powłoką a-C:H wykazywały intensywniejsze zużycie stopu łożyskowego SAE-48 niż pary z powierzchnią stalową. Warstwa wierzchnia zastosowana w parze ciernej prowadzi do pogorszenia właściwości smarnych oleju silnikowego i zmniejsza jego odporność na zacieranie.

3

Physicochemical Aspects of the Work of Passenger Car Brake Linings. Part I. The Effect of Frictional Additives

Szlichting Maciej, Bieliński Dariusz M., Jóźwik Iwona, Kosińska Anna, Dąbrowski Tomasz

Tribologia

|

2022

|

nr 2

89--100

EN

The paper presents the influence of various systems of abrasive additives which determine the performance of the friction materials of brake pads. A friction material was used for the tests, in which the base recipe was modified with various types of abrasive additives: 1. “low steel” – of low steel content, containing aluminium and chromium oxides; 2. “hybrid” – containing in addition to abrasive components from the low steel family, abrasive components such as zirconium silicate, magnesium oxide or iron oxides, which are characteristic of the family of asbestos-free organic materials (NAO); and 3. “mild hybrid” – containing abrasive components found in the friction materials of the NAO family, on the formation and structure of the so-called third body on the surface of the brake disc as a result of braking. High-resolution scanning electron microscopy with an X-ray analyser (SEM-EDS) equipped with a focus ion beam (FIB) was used to study film thickness, morphology, and chemical composition. The results of the physicochemical analysis of the third body were correlated with the results of tribological tests on a brake dynamometer adapted to the measurements of acoustic signals (NVH – noise, vibration and harshness). The tests were carried out in accordance with the SAE-J2522 procedure, commonly known as AK-Master. The obtained results confirm the important role played by the so-called third body, formed on the surface of the brake disc for safety (COF), durability (wear of friction elements) and the acoustic spectrum accompanying braking.

PL

W pracy przedstawiono wpływ różnych układów dodatków abrazyjnych, które decydują o wydajności materiałów ciernych klocków hamulcowych. Do badań zastosowano materiał cierny, w którym modyfikowano recepturę bazową rożnego rodzaju dodatkami abrazyjnymi: 1. o małej zawartości stali (z ang. low steel) – zawierających w swoim składzie tlenki aluminium i chromu; 2. hybrydowe (z ang. hybrid) – zawierających oprócz składników abrazyjnych z rodziny low steel takie składniki abrazyjne jak krzemian cyrkonu, tlenek magnezu czy tlenki żelaza, które są charakterystyczne dla rodziny bezazbestowych materiałów organicznych – w skrócie NAO (z ang. non-asbestos organic); oraz 3. tzw. łagodne hybrydy (z ang. mild hybrid) – zawierające składniki abrazyjne, które występują w materiałach ciernych z rodziny NAO, na tworzenie się i strukturę tzw. trzeciego ciała na powierzchni tarczy hamulcowej w wyniku hamowania. W badaniach grubości filmu, jego morfologii i składu chemicznego wykorzystano wysokorozdzielczą skaningową mikroskopię elektronową z analizatorem rentgenowskim (SEM-EDS) i układem zogniskowanej wiązki jonów (FIB). Wyniki analizy fizykochemicznej trzeciego ciała poddano korelacji z wynikami badań tribologicznych na dynamometrze hamulcowym, przystosowanym do pomiarów sygnałów akustycznych NVH (z ang. noise, vibration and harshness). Badania prowadzono zgodnie z procedurą SAE-J2522, znaną powszechnie pod nazwą AK-Master. Uzyskane wyniki potwierdzają istotną rolę, jaką odgrywa tzw. trzecie ciało, powstające na powierzchni tarczy hamulcowej na bezpieczeństwo (COF), trwałość (zużyciem elementów ciernych) oraz widmo akustyczne towarzyszące hamowaniu.

4

Physicochemical Aspects of the Work of Passenger Car Brake Linings. Part 2. The Effect of Lubricating Additives

Szlichting Maciej, Bieliński Dariusz M., Rogowski Jacek, Kozanecki Marcin, Dąbrowski Tomasz

Tribologia

|

2022

|

nr 3

121--136

EN

The paper presents the influence of various systems of lubricating additives which determine the performance of the friction materials of brake linings. The base hybrid friction material formulation was modified with various types of lubricating additives. These additives are divided into groups containing commonly used lubricating materials: carbons and sulphides, compounded in various proportions, influencing the formation and structure of the so-called third body layer (TBL) on the surface of the brake disc because of braking. Raman Spectroscopy (RS), time of flight Secondary Ion Mass Spectroscopy (ToF-SIMS) and high-resolution scanning electron microscopy with an X-ray analyser (SEM-EDS) equipped with a focus ion beam (FIB) were used for chemical and morphological analysis of the surface layer of brake disc after breaking tests. The results of the physicochemical analysis of TBL were correlated with the results of tribological tests (according to the SAE-J2522 procedure, commonly known as AK-Master) on a brake dynamometer adapted to the measurements of acoustic signals (NVH – noise, vibration, and harshness). The obtained results confirm the important role played by the so-called third body layer, formed on the surface of the brake disc for safety (COF), durability (wear of friction elements) and the acoustic spectrum accompanying braking.

PL

W pracy przedstawiono wpływ różnych układów lubrykantów, które decydują o właściwościach materiałów ciernych okładzin hamulcowych. Referencyjny hybrydowy materiał cierny zmodyfikowano różnymi rodzajami smarów stałych. Dodatki te dzielą się na grupy zawierające powszechnie stosowane materiały smarne: węgle i siarczki, mieszane w różnych proporcjach, mających wpływ na tworzenie się i strukturę tzw. warstwy trzeciego ciała (TBL) na powierzchni tarczy hamulcowej w wyniku hamowania. Do analizy chemicznej i morfologicznej powierzchni tarczy hamulcowej po testach hamowania wykorzystano odpowiednio spektroskopię Ramana (RS), spektroskopię masową jonów wtórnych (ToF-SIMS) oraz skaningową mikroskopię elektronową o wysokiej rozdzielczości z analizatorem rentgenowskim (SEM-EDS), wyposażoną w skupioną wiązkę jonów (FIB). Wyniki analizy fizykochemicznej TBL skorelowano z wynikami dynanometrycznych badań tribologicznych (zgodnie z procedurą SAE-J2522, popularnie nazywaną AK-Master) oraz widmami akustycznymi (NVH – hałas, drgania i złożoność sygnału). Uzyskane wyniki potwierdzają istotną rolę, jaką odgrywa warstwa tzw. trzeciego ciała, formująca się na powierzchni tarczy hamulcowej dla bezpieczeństwa (COF), trwałości (zużycie elementów ciernych) oraz widma akustycznego towarzyszącego hamowaniu.

5

Influence of Thin Coatings Formed by ALD Techniques on the Properties of Ti13Nb13Zr Titanium Alloy

Piotrowska Katarzyna, Madej Monika

Tribologia

|

2022

|

nr 1

65--73

EN

The article evaluates the properties of oxide films: Al2O3 and TiO2, deposited using the ALD method on the Ti13Nb13Zr alloy. It presents the results of examining the geometrical structure of the surface, nanohardness and tribological tests. The surface’s geometrical structure was tested through optical microscopy, and nanohardness was determined using the instrumental indentation method with a Berkovich indenter. The modelling tribological tests were performed in a reciprocating motion under the conditions of technically dry friction and with lubrication using Ringer's solution. An analysis of the results of tribological tests indicates that the films were characterised by lower motion resistances and wear with respect to the Ti13Nb13Zr alloy. Hardness measurements indicate that, as a result of deposition of the films, the hardness increased by approximately 51% in the case of the Al2O3 film and by approximately 44% in the case of the TiO2 coating. The produced test results constitute a source of knowledge about the Ti13Nb13Zr alloy, oxide films and the possibilities of their potential application to low-load biotribological systems.

PL

W artykule dokonano oceny właściwości warstw tlenkowych: Al2O3 i TiO2 osadzonych metodą ALD na stopie Ti13Nb13Zr. Przedstawiono wyniki badań struktury geometrycznej powierzchni, nanotwardości oraz testów tribologicznych. Strukturę geometryczną powierzchni zbadano przy użyciu mikroskopii optycznej, a nanotwardość określono metodą instrumentalnej indentacji przy użyciu wgłębnika Berkovich’a. Modelowe badania tribologiczne przeprowadzono w ruchu posuwisto-zwrotnym w warunkach tarcia technicznie suchego oraz ze smarowaniem płynem Ringera. Analiza wyników badań tribologicznych wskazała, że powłoki charakteryzowały się mniejszymi oporami ruchu oraz zużyciem w odniesieniu do stopu Ti13Nb13Zr. Pomiary twardości wskazują, że w wyniku osadzenia powłok twardość wzrosła o około 51% w przypadku powłoki Al2O3 oraz o około 44% w przypadku powłoki TiO2. Uzyskane wyniki badań stanowią źródło wiedzy na temat stopu Ti13Nb13Zr, powłok tlenkowych oraz możliwości ich potencjalnego zastosowania w niskoobciążonych systemach biotribologicznych.

6

Frictional Aspects of Operation for Centrifugal Accelerators with Radial Blades

Krupicz Bazyli, Barsukov Vladimir G., Ilkevich Maria A.

Tribologia

|

2022

|

nr 3

39--48

EN

The work aims to determine the friction effect and change the velocity and kinetic energy during the movement of solid particles along the rotating machine's radial blade surface. It has been previously shown that the influence of the frictional forces of the particle against the rotor disc is negligible compared to the influence of the centrifugal force and the friction force of the particle against the rotor blade. Based on the analysis of the differential equation solution for particle motion along the surface of the blades, it was established that the total sliding velocity of a particle increase intensively in the initial period of motion and approaches asymptotically to the values described by a linear function, practically independent of the initial position of the particle. The obtained analytical expressions enable the determination of change in the relative and total velocity of the particle, the angle between the respective velocity vectors and its kinetic energy. Changes in the values of these parameters were also estimated for a wide range of variability of the friction coefficient.

PL

Celem pracy jest określenie wpływu tarcia cząstek stałych na ich prędkość i straty energii kinetycznej podczas ruchu po powierzchni łopatek promieniowych maszyn wirnikowych. Wykazano, że wpływ sił tarcia cząstki o tarczę wirnika jest pomijalnie mały w porównaniu z wpływem siły odśrodkowej i siły tarcia cząstki o łopatkę wirnika. Na podstawie analizy rozwiązania równania różniczkowego ruchu cząstek po powierzchni łopatek ustalono, że całkowita prędkość poślizgu cząstki intensywnie wzrasta w początkowym okresie ruchu i zbliża się asymptotycznie do wartości opisanych funkcją liniową, praktycznie niezależną od położenia początkowego cząstki. Uzyskane wyrażenia analityczne umożliwiają określenie: zmiany prędkości względnej i całkowitej cząstki, kąta pomiędzy odpowiednimi wektorami prędkości oraz jej energii kinetycznej. Dokonano również oszacowania zmiany wartości tych parametrów dla szerokiego zakresu zmienności współczynnika tarcia.

7

Effect of Deep Cryogenic Treatment Time on Micromechanical and Tribological Properties of Magnesium Alloys WE43 and WE54

Barylski Adrian, Aniołek Krzysztof

Tribologia

|

2022

|

nr 4

7--16

EN

The paper presents the effect of deep cryogenic treatment time on micromechanical and tribological properties of magnesium alloys, WE43 and WE54. The alloys were subjected to deep cryogenic treatment at a liquid nitrogen temperature (-196°C) for 2 to 48h. Tribological tests were performed in a rotational and a reciprocating linear motion, and wear trace studies were performed by profilometric and microscopic measurements. The tests indicate that deep cryogenic treatment has a favourable effect on the micromechanical, mechanical and tribological parameters of the two investigated alloys. It has also been shown that sub-zero treatment time significantly impacts the cryogenic treatment result. Among other things, there was a nearly 10% increase in hardness, Young's modulus, and a 35% reduction in tribological volumetric wear resulting from the improvement in mechanical properties, as well as a 2-fold reduction in linear wear with an increase in sub-zero treatment time relative to the material in its as-delivered state. Deep cryogenic treatment with appropriately selected sub-zero treatment time allows for improving the service life of magnesium alloys with rare earth metals.

PL

W artykule przedstawiono wpływ czasu głębokiej obróbki kriogenicznej na właściwości mikromechaniczne oraz tribologiczne stopów magnezu WE43 i WE54. Stopy poddano głębokiej obróbce kriogenicznej w temperaturze ciekłego azotu (-196°C) w czasie od 2 do 48 h. Testy tribologiczne wykonano w ruchu obrotowym oraz w ruchu posuwisto-zwrotnym liniowym. Badania śladów zużycia wykonano za pomocą pomiarów profilografometrycznych oraz mikroskopowych. Przeprowadzone testy wskazują, że głęboka obróbka kriogeniczna wpływa korzystnie na parametry mikromechaniczne, mechaniczne i tribologiczne obu badanych stopów. Wykazano również, że istotne znaczenie na efekt obróbki kriogenicznej ma czas wymrażania. Stwierdzono między innymi blisko 10% wzrost twardości modułu Younga oraz wynikające z poprawy właściwości mechanicznych – 35% ograniczenie zużycia tribologicznego objętościowego i 2-krotne obniżenie zużycia liniowego wraz ze wzrostem czasu wymrażania w stosunku do materiału w stanie dostawy. Głęboka obróbka kriogeniczna o odpowiednio dobranym czasie wymrażania pozwala na poprawę trwałości eksploatacyjnej stopów magnezu z metalami ziem rzadkich.

8

A Contribution to the Knowledge of Synergy in Tribology Systems

Tyczewski Przemysław, Zwierzycki Wiesław, Stachowiak Arkadiusz, Ulbrich Dariusz

Tribologia

|

2022

|

nr 4

95--101

EN

The article contains information about the knowledge of synergism in tribology systems. Two examples of analyses of synergism in tribology systems are presented in the article. In the first example, the interaction coefficient (synergy coefficient) was used to evaluate a set of engine and gear oils composed of special lubricating (surface-active) additives to improve the galling load – a measure of boundary layer strength, evaluated on a 4-ball apparatus. Using the interaction coefficient, a 12-element set of oils (compositions) was "separated" into three groups: synergism with additives (KS>1), sometimes strong, at KS=2, neutral interaction (KN=1), antagonism with additives (KA<1). Analysis of test results using the synergism coefficient also makes it possible to select the optimal additive concentration in commercial oil. In the second case, a three-factor system was analysed, in which the resultant (undesirable) characteristic was a measure of mechanical corrosion-abrasive wear of metal parts. In specially designed experiments, the components of total wear derived from the three underlying factors (mechanical, corrosion and environmental), and the interaction between them was determined. The contribution of the sum component of the mechanical-corrosion-abrasive interactions was found to range from 40 to 50% of the total wear (at 50%, there is a strong synergism KS=1).

PL

Artykuł zawiera informacje mające uzupełnić wiedzę o synergizmie w systemach tribologicznych. Przedstawiono dwa przykłady analiz synergizmu w układach tribologicznych. W pierwszym z przykładów posłużono się współczynnikiem oddziaływania (współczynnikiem synergii) do oceny zbioru olejów silnikowych i przekładniowych, które komponowano ze specjalnymi dodatkami smarnościowymi (aktywnymi powierzchniowo) w celu poprawy tzw. obciążenia zatarcia – miary wytrzymałości warstwy granicznej, ocenianej na aparacie 4-kulowym. Posługując się współczynnikiem oddziaływania rozdzielono 12-elementowy zbiór olejów (kompozycje) na trzy grupy wykazujące: synergizm z dodatkami (KS>1), niekiedy silny, przy KS=2, współdziałanie neutralne (KN=1), antagonizm z dodatkami (KA<1). Analiza wyników badań przy pomocy współczynnika synergizmu pozwala również dobrać optymalne stężenie dodatku w oleju handlowym. W drugim z przypadków analizowano system trójczynnikowy, w którym cechą wynikową (niepożądaną) była miara zużycia mechaniczno-korozyjno-ściernego elementów metalowych. W specjalnie zaprojektowanych eksperymentach wyznaczono składowe zużycia całkowitego pochodzące od trzech czynników bazowych (mechanicznego, korozyjnego i środowiskowego) oraz od interakcji między nimi. Stwierdzono, że udział składowej sumarycznej odziaływań interakcyjnych mechaniczno-ścierno-korozyjnych wynosi od 40 do 50% zużycia całkowitego (przy 50% występuje silny synergizm KS=1).

9

Assessment of frictional performance of deep drawing quality steel sheets used in automotive industry

Trzepieciński Tomasz, Kascak Lubos

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2022

|

nr 1

37--44

EN

This article presents the results of tribological tests of three grades of deep-drawing quality steel sheets used in the automotive industry. The frictional properties of the sheets were anaysed using a strip drawing test. Friction tests were performed under dry friction and lubrication conditions using machine oil L-AN 46. Additionally, friction tests of pre-strained sheets were also carried out. Cylindrical countersamples with different surface roughness were used. Relationship between the surface roughness, pressure force, lubrication conditions and the value of the friction coefficient were evaluated. It was found that increasing the roughness of the countersamples increased the value of the friction coefficient in both friction conditions analysed. The greater the pressure force, the lower efficiency of lubrication. The effectiveness of reducing the value of the friction coefficient ranged from 20-30% and depended on the pressure force, roughness of the countersamples and the degree of specimen pre-straining.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań tribologicznych trzech gatunków blach stalowych głębokotłocznych stosowanych w przemyśle motoryzacyjnym. Do oceny właściwości tarciowych blach wykorzystano test przeciągania pasa blachy. Testy tarcia przeprowadzono w warunkach tarcia suchego i smarowania olejem maszynowym L-AN 46. Dodatkowo przeprowadzono badania tarcia blach poddanych odkształceniu wstępnemu. Zastosowano przeciwpróbki walcowe o różnej chropowatości powierzchni. Pozwoliło to na określenie relacji pomiędzy chropowatością powierzchni, wartością nacisku, warunkami smarowania oraz wartością współczynnika tarcia. Stwierdzono, że zwiększenie chropowatości przeciwpróbek powodowało zwiększenie wartości współczynnika tarcia w obydwu zastosowanych warunkach tarcia. Im większa siła docisku tym efektywność smarowania olejem maszynowym zmniejszała się. Efektywność zmniejszania wartości współczynnika tarcia wahała się w zakresie 20-30% i zależała od siły nacisku, chropowatości przeciwpróbek oraz stopnia wstępnego odkształcenia próbek.

10

Effect of silane coating surface treatment on friction and wear properties of carbon fiber/PI composites

Liu Yang, Li Bin, He Yichuan, Dong Yuncheng, Wang Shiguo

Materials Science Poland

|

2022

|

Vol. 40, No. 2

214--222

EN

PAN-based carbon fiber was surface-modified with silane coating, and a composite material was prepared using a PI resin as a matrix. The structure and surface properties of carbon fibers were studied by means of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and SEM. The tensile strength of the composite was measured by a tensile tester, and the friction properties of the composite were measured by a micro-nano mechanics comprehensive test system. The results show that treatment with silane coating can improve the surface roughness and chemical activity of carbon fiber, improve the interface between carbon fiber and PI resin matrix, and improve the tensile strength and wear rate of the composite.

11

Roughness effects of textured surfaces in hydrodynamic lubrication

Bahi Youssef, El Gadari Mhammed, Rahmoune Miloud

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2022

|

Vol. 27, no. 3

9--21

EN

Several studies have been conducted to improve and model the lubricated contact between surfaces. The main subjects were defining the hydrodynamic parameters to reduce energy losses and protect the environment. Some of the proposed models have studied the effect of textures in hydrodynamic lubrication and have proved that adapted shapes and geometries can improve the performance of lubricated contacts. A hydrodynamic model was developed by assuming the roughness of the textured surface and considering the cavitation in a steady-state regime. The proposed model was validated and compared with the analytical model of Fowell et al. [1]. Three different textures shapes were considered. The results showed that the rough-textured thrust affects the hydrodynamic performance significantly. Thus, by increasing the arithmetic roughness of textured surfaces, the hydrodynamic pressure, and the lifting force increase depending on the texture shape. A rougher surface slightly increases the friction force for the three considered textures.

12

Tribological properties of the FeNi alloys electrodeposited with and without external magnetic field assistance

Białostocka Anna Maria, Klekotka Marcin, Klekotka Urszula, Kalska-Szostko Beata

Eksploatacja i Niezawodność

|

2022

|

Vol. 24, no. 4

687--694

EN

The hereby work presents the tribological properties of the iron-nickel alloys and their dependence on the microstructure and thickness of the probes as well as the presence of an external magnetic field during the synthesis. Coatings were electroplated on the brass and copper metallic substrates using galvanostatic deposition in the same electrochemical bath condition (Fe and Ni sulfates) and the electric current density. The surface morphology of the films was observed by Scanning Electron Microscopy. The average composition of all FeNi coatings was measured using Energy Dispersive X-ray Spectroscopy. Tribo-mechanical properties such as microhardness, roughness, and friction coefficient were determined in the obtained structures. The morphology and tribologial properties of the FeNi coatings clearly depend on both the substrate (Cu, CuZn) itself and the presence of an external magnetic field (EMF) applied during the deposition process.

13

Effects of oil pocket shape and density on friction in reciprocating sliding

Wos Slawomir, Koszela Waldemar, Dzierwa Andrzej, Reizer Rafal, Pawlus Pawel

Eksploatacja i Niezawodność

|

2022

|

Vol. 24, no. 2

338--345

EN

The purpose of this work is to study the effect of oil pocket shape and density on friction in reciprocating sliding. The experiments were conducted in reciprocating motion under starved lubrication conditions. Tribological tests were performed using an Optimol SRV5 tribotester. The frictional pair consisted of two discs of 42CrMo4 steel. One disc was laser textured. The oil pockets had circular and sandglass shapes. Disc samples of various texture shapes were characterized by the same pit-area ratios. The operating parameters were the same for all friction pairs. In most cases, surface texturing led to reductions in friction force value and scatter. For both dimple shapes, the best tribological properties were achieved for oil pocket density of 9%. When discs with circular dimples were tested, the highest resistance to motion was received for the highest pit-area ratio of 9%. On the contrary, the worst tribological performance of discs with sandglass-shaped oil pockets of sandglass shape were obtained for the largest oil pocket density of 22%.

14

Method of Measuring Frictional Resistance In Pendular Motion

Opałka Mariusz

Tribologia

|

2021

|

nr 1

15--19

EN

This paper presents a methodology for conducting tribological sliding tests based on decaying vibrations in pendular motion. The proposed method of determining the (averaged) coefficient of friction in pendular motion is based on measuring the potential kinetic energy. The method is characterized by a short measuring time and enables a quick comparison of the friction coefficients of different materials.

PL

W artykule przedstawiono metodykę prowadzenia badań tribologicznych materiałów ślizgowych na podstawie drgań gasnących w ruchu wahadłowym. Zaproponowana metoda wyznaczania współczynnika tarcia (uśrednionego) w ruchu wahadłowym opiera się na pomiarze energii potencjalno-kinetycznej. Zaproponowana metoda cechuje się krótkim czasem prowadzenia pomiarów oraz umożliwia szybkie porównanie współczynników tarcia dla różnych materiałów.

15

Influence of the dynamics of forced motion on the static friction in metal-polymer sliding pairs

Opałka Mariusz, Wieleba Wojciech, Radzińska Angelika

Tribologia

|

2021

|

nr 1

21--26

EN

The resistance during the frictional interaction of polymeric materials with metallic materials is characterized by a significant dependence on the dynamics of the motion inputs. In a metal-polymer friction pair, the static friction resistance during standstill under load depends on the rate of growth of the force causing the relative motion. Tribological tests of selected (polymer-metal) sliding pairs were carried out. The selected polymers were polyurethane (TPU), polysulfone (PSU), and silicone rubber (SI). They interacted with a pin made of normalized C45 steel under unitary pressure p = 0.5 MPa in dry friction conditions at different gradients of the force driving the relative motion (dF/dt = 0.1-20 [N/s]). The static friction coefficient of the selected sliding pairs was determined on the basis of the recorded static friction force values. The test results show a significant influence of the rate of increase in the motion driving force on the values of static friction resistance. This is mainly due to the viscoelastic properties of polymers.

PL

Opory podczas współpracy ciernej materiałów polimerowych z materiałami metalicznymi cechują się znaczną zależnością od dynamiki wymuszeń ruchu. Podczas postoju pod obciążeniem pary trącej metal–polimer, opory tarcia statycznego są zależne od prędkości narastania siły wywołującej ruch względny. Przeprowadzono badania tribologiczne wybranych par ślizgowych (polimer–metal). Polimerami wybranymi do badań były: poliuretan (TPU), polisulfon (PSU) oraz guma silikonowa (SI). Współpracowały one trzpieniem wykonanym ze stali C45 w stanie normalizowanym dla nacisku jednostkowego p = 0,5 MPa w warunkach tarcia suchego dla różnych gradientów przyrostu siły wymuszającej ruch względny dF/dt = 0,1 – 20 N/s. Na podstawie rejestrowanych wartości siły tarcia statycznego wyznaczony został współczynnik tarcia statycznego wybranych par ślizgowych. Wyniki badań ukazują znaczący wpływ prędkości narastania siły wymuszającej ruch na wartości oporów tarcia statycznego. Głównym powodem takiego stanu rzeczy są lepko-sprężyste własności polimerów.

16

Effect of humidity on tribological properties of selected friction junctions with an evaluation of acoustic emission

Desaniuk Tomasz, Soboń Dominika, Jurczak Wojciech

Tribologia

|

2021

|

nr 3

9--18

EN

The study aimed to compare the effect of humidity on the operation of tribological systems. The tested friction and wear are external properties; therefore, their values may differ significantly depending on the operating parameters of the friction junction and environmental conditions. Tribological tests were carried out on a TRB3 tribometer in a dry sliding mode at a relative humidity of 50% ± 5% and 90% ± 5% in the ball-on-disc configuration with a load of 15 N. The friction junction consisted of a sample made of 100Cr6 steel, and three counter-samples were made of 100Cr6, SiC, and Al2O3 steel. The geometric structure of the surface was examined with an optical profiler. The tribological test results showed reduced linear wear and friction coefficient at a relative humidity of 90% ± 5% compare to its 50% ± 5%. The paper also presents the results for the sound recorded in the 16-bit linear PCM standard and analysed in a Spectra-Plus program.

PL

Celem badania było porównanie wpływu wilgotności na działanie systemów tribologicznych. Badane tarcie i zużycie są właściwościami zewnętrznymi, dlatego ich wartości mogą się znacząco różnic w zależności od parametrów pracy węzła tarcia i warunków otoczenia. Testy tribologiczne zostały przeprowadzone na tribometrze TRB3 w warunkach tarcia technicznie suchego w ruchu ślizgowym przy względnej wilgotności 50% ± 5% i 90% ± 5%. Testy wykonano w skojarzeniu trącym kula–tarcza, gdzie węzeł tarcia stanowiła próbka wykonana ze stali 100Cr6 oraz trzy przeciwpróbki wykonane ze stali 100Cr6, SiC oraz Al2 O3 . Testy przeprowadzono dla obciążenia 15 N. Badania struktury geometrycznej powierzchni wykonano profilometrem optycznym. Przeprowadzone testy tribologiczne wykazały mniejsze zużycie liniowe oraz mniejszy współczynnik tarcia przy względnej wilgotności 90% ± 5%. W pracy przedstawiono również analizę dźwięku zarejestrowanego w standardzie 16-bitowego liniowego PCM, a następnie poddano go analizie w programie Spectra-Plus.

17

Modelling of the draw bead coefficient of friction in sheet metal forming

Chodoła Łukasz, Ficek Daniel, Szczęsny Ireneusz, Trzepieciński Tomasz, Wałek Łukasz

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2021

|

nr 3

3--9

PL

W artykule przedstawiono wyniki wyznaczania wartości współczynnika tarcia na progu ciągowym w procesie kształtowania blach. Jako materiał badawczy wykorzystano blachy stalowe, mosiężne i ze stopu aluminium, które zostały wycięte w różnych kierunkach względem kierunku walcowania blachy. Pasy blachy badano w warunkach tarcia suchego oraz smarowania powierzchni blach olejem maszynowym. Wyniki eksperymentów posłużyły do zbadania wpływu parametrów procesu tarcia na wartość współczynnika tarcia za pomocą sztucznych sieci neuronowych. Dane wejściowe zostały zoptymalizowane przy użyciu algorytmu genetycznego, selekcji krokowej postępującej oraz wstecznej. Celem badań było określenie wpływu wartości kary jednostkowej na istotność poszczególnych parametrów wejściowych sieci neuronowej oraz wartość błędu generowanego przez perceptron wielowarstwowy. Stwierdzono, że w przypadku wszystkich materiałów wartość współczynnika tarcia próbek zorientowanych pod kątem 90° była większa niż dla orientacji próbek 0°. Testy tarcia wykazały również, że smarowanie blach zmniejszyło opory tarcia o 12-39% w zależności od gatunku materiału blachy. Spośród wszystkich parametrów wejściowych, które istotnie wpływają na wartość współczynnika tarcia, najważniejsze z nich to warunki smarowania oraz orientacja próbki.

EN

This paper presents the results of determining the value of the coefficient of friction on the drawbead in sheet metal forming. As the research material, steel, brass and aluminium alloy sheets cut at different directions according to the sheet rolling direction were used. Sheet strip specimens were tested under dry friction and lubrication of sheet surfaces using machine oil. Results of experiments were used to study the effect of process parameters on the coefficient of friction using artificial neural networks. Input data was optimized using genetic algorithm, forward stepwise selection and backward stepwise selection. The aim of the research was to determine the effect of the value of the unit penalty on the significance of individual input parameters of the neural network and the value of the error generated by the multilayer perceptron. It was found that in the case of all materials the value of coefficient of friction for specimen orientation 90° was greater than for the specimen orientation 0°. Friction tests also reveal that sheet lubrication reduced the frictional resistance by 12-39%, depending on the grade of sheet material. Among all input parameters that significantly affect the value of the coefficient of friction the most important are the lubrication conditions and the orientation of the sample.

18

Change of some parameters of UHMWPE depending on the usage

Sobociński Michał, Nabrdalik Marcin

Modelowanie Inżynierskie

|

2021

|

T. 42, nr 73

48--53

EN

Long-term storage in adverse conditions of polymer materials, initiates ageing process as it affects their useful properties. That process covers all physical and chemical conversions taking place in the structure and effects in conversion of parameters of the material. The subject of this paper was to emphasize changes in some chosen parameters of UHMWPE gained during tests conducted on friction nodes applied in endoprostheses. The frictional – wear tests have been proceeded on samples of UHMWPE paired with contra - samples made of CoCrMo and Ti6Al4V alloys. There have also been conducted Shore’s D hardness tests, as well as DSC analysis. DSC thermograms analysis shows, that the load used at friction – wear tests affected the crystallinity chase and thermal features of polyethylene.

PL

Długotrwałe przechowywanie materiałów polimerowych w niekorzystnych warunkach powoduje inicjowanie procesu starzenia. Proces ten w tym przypadku rozumiany jest jako całokształt przemian fizycznych i chemicznych zachodzących w ich strukturze, wpływających na zmianę właściwości tworzyw polimerowych. Celem pracy było wskazanie zmiany wybranych parametrów UHMWPE zebranych podczas badań prowadzonych nad skojarzeniami węzłów tarcia stosowanymi w endoprotezoplastyce. Badaniom tarciowo - zużyciowym poddano próbki wykonane z UHMWPE współpracujące z przeciwpróbkami wykonanymi ze stopu CoCrMo oraz Ti6Al4V. Przeprowadzono także badania twardości Shore'a D oraz analizę za pomocą różnicowej kalorymetrii skaningowej DSC.

19

Experimental investigation of tire performance on slush

Ružinskas Andrius, Giessler Martin, Gauterin Frank, Wiese Klaus, Bogdevičius Marijonas

Eksploatacja i Niezawodność

|

2021

|

Vol. 23, no. 1

103--109

EN

An investigation of tires behaviour on winter roads was always a high importance in the context of road safety. This paper presents the experimental investigation of tire performance on slush that is identified as two mixtures: a mixture of snow and water, and a mixture of crushed ice and water. The measurements of longitudinal and lateral performance including tire traction, braking and cornering were performed. Tire traction tests were performed for both mixtures with different amount of material. A decreasing in the tire friction was observed when amount of the mixture of snow and water was increased twice. For the mixture of crushed ice and water, an opposite trend was observed. The standard deviation values for the peak force coefficient showed a good reproducibility and reliability of performed tire tests.

20

Experimental investigations of surface wear by dry sliding and induced damage of medium carbon steel

Elhadi Abdelmalek, Amroune Salah, Zaoui Moussa, Mohamad Barhm, Bouchoucha Ali

Diagnostyka

|

2021

|

Vol. 22, No. 2

3--10

EN

This study concerns the wear behaviour of metal couples used in industry, particularly in mechanical sliding systems (numerically controlled machine tools). In general, the nature of the materials of the parts of these systems which are in contact and move relatively, are medium carbon steels, thanks to their good mechanical and tribological properties. The present work aims to study, the dry sliding wear of the contact surface of the pin (machine slide) against the contact surface of a disc (machine groove) and the damage induced on the worn track. The pin is AISI 1038 and AISI 1045 steel, the disc is AISI 1055 steel. The tribological tests were carried out on a pin-disc tribometer, in an atmospheric environment. The wear of the pins being evaluated by weighing and studied according to the hardness of the pin with the variation of the normal load applied. The discussion of the results is based on SEM observations and EDS analyzes of worn surfaces and interfacial phenomena produced by dynamic contact. The results obtained indicated the influence of the applied load and the hardness on the wear of the pin and therefore on the tribological behaviour of the worn surfaces.