Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influences of Viscosity and Temperature Variations Across the Thin Lubricant Layer on the Cylindrical Slide Bearing Parameters

Wierzcholski Krzysztof, Miszczak Andrzej

Tribologia

|

2025

|

nr 1

87--102

EN

The article analyses changes in apparent viscosity and temperature across the thickness of the lubricating non-Newtonian liquid layer and determines the influence of these variations on the hydrodynamic pressure, temperature, and load-carrying capacity of monotone rotational cylindrical bearing surfaces. To this end the authors identify particular semi-analytical recurrent solutions of a strongly non-linear, secondorder partial differential system of five equations with variable coefficients in cylindrical coordinates and impose proper boundary conditions on it. Scientific calculations for cylindrical bearings referring to changes in temperature and viscosity across the thickness of the lubricating film imply significant average ten and fifty percent variations in the load-carrying capacity compared to the results obtained from classical calculations in contemporary scientific literature, where the temperature and oil dynamic viscosity are assumed constant across the film thickness. Moreover, the load-carrying capacity values obtained based on semi-analytical calculations for temperature and viscosity gradient variations across the thin film layer differ by only two or three percent, compared to the corresponding experimental values measured at several points of measurement in real cylindrical journal bearings. This fact confirms the correctness of the new calculations performed for cylindrical journal bearings.

PL

Celem niniejszej pracy są zmiany lepkości pozornej i temperatury w poprzek cienkiej, nienewtonowskiej warstewki cieczy smarującej oraz wyznaczenie wpływu tych zmian na ciśnienie hydrodynamiczne, nośność i temperaturę cylindrycznych, obrotowych powierzchni w łożyskach ślizgowych. Powyższy cel narzuca konieczność wyznaczenia semi-analitycznych rekurencyjnych rozwiązań silnie nieliniowego układu pięciu równań różniczkowych cząstkowych rzędu drugiego o zmiennych współczynnikach we współrzędnych cylindrycznych wraz z nałożeniem na te rozwiązania odpowiednich warunków brzegowych. Wysiłek obliczeń naukowych dla powierzchni walcowych dotyczący zmian temperatury i lepkości w poprzek grubości filmu smarującego implikuje istotne średnio 10- i 50-procentowe zmiany nośności łożyska w porównaniu z wynikami uzyskanymi w obliczeniach klasycznych współczesnej literatury, gdzie temperatura oraz lepkość dynamiczna oleju jest przyjmowana jako stała w poprzek grubości filmu. Ponadto wartość nośności otrzymana w niniejszej pracy na mocy obliczeń analitycznych dla zmian lepkości i temperatury w poprzek grubości filmu różni się zaledwie o dwa lub trzy procent w porównaniu z odpowiednimi eksperymentalnymi wartościami mierzonymi co najmniej w kilku punktach pomiarowych w rzeczywistych łożyskach cylindrycznych. Ten fakt jest dobrym potwierdzeniem poprawności dla przeprowadzonych nowych obliczeń dla łożysk walcowych.

2

Study on the influence of sliding bearing stiffness on the dynamic response of hydro-generator shaft

Ri Y., Ryang S., Ryong G.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2025

|

Vol. 30, no. 3

128--141

EN

The dynamic modeling of the main shaft system of a hydro turbine generator is carried out by considering the combined effects of unbalanced mass force, magnetic pull force, hydrodynamic force and oil film force of the sliding bearing, its critical rotational speed is obtained, the effect of the sliding bearing stiffness at each journal on the critical rotational speed of the whole shaft system is evaluated, and the method is proposed to improve the stability of the hydro turbine generator by changing it, and the validity is demonstrated by the field test results.

3

Influence of couple stress and magnetic fluid on the performance of step slider bearing

Chauhan D. K., Patel J. R., Deheri G. M.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2025

|

Vol. 30, no. 3

26--41

EN

This theoretical investigation delves into the performance of step slider bearings, considering the influence of couple stress and magnetic fluid as the lubricating medium. Employing a non-linear model for magnetic field intensity aims to optimize bearing performance. Modifying the Reynolds equation for step slider bearings incorporates theories from Neuringer and Rosensweig for magnetic fluid flow dynamics and the Stokes micro-continuum model to account for couple stress effects. Solving the Reynolds equation with appropriate boundary conditions determines key parameters such as pressure, load capacity, center of pressure, and frictional force. Analytical formulations for load-bearing capacity and pressure distribution are produced, and MATLAB is used to analyse the integrals that appear in these two expressions. The results of the investigation are then explained via graphical representations. The findings demonstrate a notable improvement in load-carrying capacity ferrofluid based system as compared to non-magnetic fluid. Additionally, increasing coupling stress and magnetization parameters results in a drop in the frictional coefficient and an increase in both load capacity and frictional force. The use of magnetic fluid lubrication significantly increases the beneficial effects of couple stress fluids. It is discovered that the impact of magnetic fluid lubrication increases the load-carrying capacity by at least 22.30 % in the presence of couple stress. The synergistic effect of couple stress and magnetic fluid lubrication demonstrates the potential for optimizing the bearing performance beyond conventional methods.

4

Statistical Analysis of Frictional Processes of a Sliding Bearing

Lepiarczyk Dariusz

Tribologia

|

2024

|

nr 2

51--63

EN

This article addresses the issue of diagnosing friction nodes in sliding bearings, which are among the most challenging and complex topics in the tribological research. The article presents a methodology for diagnosing friction nodes operating under variable loads based on the analysis of vibration acceleration signals from the bearing using statistical methods. In the study, statistical parameters were determined to assess the technical condition of sliding bearings operating with variable loads under dry and mixed friction conditions. Using statistical tools to interpret selected tribological parameters that occur in the friction process aims to ensure the proper operation of the tribological system under operating conditions. Analysis of the measurement results presented in the study using statistical tools will allow the development of a methodology to assess the correct operation of sliding bearings.

PL

Praca podejmuje problem diagnozowania węzłów tarcia łożyska ślizgowego, które zalicza się do najbardziej trudnych i skomplikowanych w badaniach tribologicznych. W artykule przedstawiono metodykę diagnozowania węzłów tarcia pracujących przy zmiennym obciążeniu w oparciu o analizę sygnałów przyspieszeń drgań łożyska z wykorzystaniem metod statystycznych. W opracowaniu wyznaczono parametry statystyczne do określania stanu technicznego łożyska ślizgowego pracującego przy zmiennym obciążeniu w warunkach tarcia suchego i tarcia mieszanego. Wykorzystanie narzędzi statystycznych w interpretacji wybranych parametrów tribologicznych zachodzących w procesie tarcia ma na celu zapewnienie poprawnej pracy układu tribologicznego w warunkach eksploatacyjnych. Przedstawiona w opracowaniu analiza wyników pomiarów z wykorzystaniem narzędzi statystycznych pozwoli na opracowanie metodyki oceny poprawnego stanu pracy węzłów tarcia łożysk ślizgowych.

5

Studying the influence of selected controlled factors on the coefficient of sliding friction through experimental planning metho

Ahmedov Beyali, Aslanov Zabit

Nafta-Gaz

|

2024

|

R. 80, nr 1

30--38

EN

The article presents the use of mathematical statistics to determine controllable factors that influence the coefficient of friction in a dual-flow three-stage spur gear transmission of a newly designed sucker rod pumping unit. The load acting on the bearing units, the rotational speed of the main and auxiliary shafts, and the diametrical gap between the shaft and the bushing were assessed through tests. The tests were carried out in random order. The multivariate testing was used to determine the number of tests to be performed as well as the test conditions in order to achieve the required accuracy bushing. In the statistical analysis of the results, the Cochrane criterion was applied to verify the homogeneity of the variance values. Student's t-test was used to verify the significance of the coefficients included in the regression equation, Fisher’s F-test was used to determine the suitability of the adopted output function for describing the real object of study, i.e., the adequacy of the model, and sensitivity coefficients were used to assess the influence of the corresponding parameters on the optimization parameter. The analysis also considered the dispersion of optimization parameters, measurement repeatability, and errors in the model coefficients. Experimental values of the criteria, along with the dispersion of the adequacy and repeatability of the mathematical model, were evaluated to determine whether the model is fully suitable for the object of study. The impact of significant factors and their combinations, as well as their critical values, were assessed by comparing calculated values of the criteria. The significance or insignificance of the corresponding coefficients of the regression equation was determined. To investigate the impact of these controlled factors — load, rotational speed of the main and auxiliary shafts, and the diametrical gap between the auxiliary shaft and the bushing — on the sliding friction coefficient, a modernized device was developed. This device simulates the operating conditions of a double friction sliding bearing in a dual-flow, three-stage spur gearbox bushing. The experiments were conducted using I-40A industrial oil at room temperature. It has been determined that these factors significantly impact the coefficient of friction in a double friction bearing. Consequently, it is necessary to calculate their limit values to ensure the bearing assembly operates without failure during the required service life. Compared to other examined parameters, the optimization parameter, i.e., the coefficient of friction, is most significantly influenced by the diametrical gap between the auxiliary shaft and the bushing, and least affected by the magnitude of the load acting on the bearing assembly. The overall impact of controlled factors on the coefficient of friction is minimal. Employing the test planning method, a mathematical formula was derived, enabling the determination of the coefficient of friction in a double sliding friction bearing without additional tests within the range of limit bushing values of contact parameters.

PL

W artykule przedstawiono zastosowanie statystyki matematycznej do określenia sterowalnych czynników wpływających na współczynnik tarcia w podwójnej, trójstopniowej przekładni zębatej czołowej nowo zaprojektowanej pompy żerdziowej. Za pomocą badań oceniono obciążenie działające na zespoły łożyskowe, prędkość obrotową wału głównego i pomocniczego oraz średnicę szczeliny między wałem a tuleją. Badania przeprowadzono w losowej kolejności. Badania wielowariantowe wykorzystano do określenia liczby badań, które należy wykonać, a także warunków badawczych w celu osiągnięcia wymaganej dokładności. W analizie statystycznej wyników zastosowano kryterium Cochrane'a w celu weryfikacji jednorodności wartości wariancji. Test t-Studenta posłużył do weryfikacji istotności współczynników zawartych w równaniu regresji, test F-Fishera wykorzystano do określenia przydatności przyjętej funkcji wyjściowej do opisania rzeczywistego obiektu badań, tj. adekwatności modelu, a współczynniki wrażliwości wykorzystano do oceny wpływu odpowiednich parametrów na parametr optymalizacyjny. W analizie uwzględniono również rozrzut parametrów optymalizacyjnych, powtarzalność pomiarów oraz błędy we współczynnikach modelu. Eksperymentalne wartości kryteriów, wraz z rozproszeniem adekwatności i powtarzalności modelu matematycznego, zostały ocenione w celu ustalenia czy model w pełni spełnia wymagania stawiane obiektowi badań. Wpływ istotnych czynników i ich kombinacji, a także ich wartości krytyczne, oceniono poprzez porównanie obliczonych wartości kryteriów. Określono istotność lub nieistotność odpowiednich współczynników równania regresji. W celu zbadania wpływu tych kontrolowanych czynników – obciążenia, prędkości obrotowej wału głównego i pomocniczego oraz szczeliny średnicowej pomiędzy wałem pomocniczym a tuleją – na współczynnik tarcia ślizgowego, opracowano zmodernizowane urządzenie. Urządzenie to symuluje warunki pracy podwójnego łożyska ślizgowego w podwójnej, trzystopniowej przekładni czołowej. Eksperymenty przeprowadzono przy użyciu oleju przemysłowego I-40A w temperaturze pokojowej. Ustalono, że czynniki te mają znaczący wpływ na współczynnik tarcia w podwójnym łożysku ślizgowym. W związku z tym konieczne jest obliczenie ich wartości granicznych, aby zapewnić bezawaryjną pracę zespołu łożyskowego w wymaganym okresie eksploatacji. W porównaniu z innymi badanymi parametrami, na parametr optymalizacyjny, tj. współczynnik tarcia, największy wpływ ma szczelina średnicowa między wałem pomocniczym a tuleją, a najmniejszy wpływ ma wielkość obciążenia działającego na zespół łożysk. Ogólny wpływ kontrolowanych czynników na współczynnik tarcia jest minimalny. Wykorzystując metodę planowania badań, wyprowadzono wzór matematyczny umożliwiający wyznaczenie współczynnika tarcia w podwójnym ślizgowym łożysku bez dodatkowych badań w zakresie granicznych wartości parametrów styku.

6

Influence of pressure changes on the viscosity of lubricating oil in CFD simulations of conical bearing hydrodynamic lubrication

Czaban Adam, Miszczak Andrzej

Journal of KONBiN

|

2022

|

Vol. 52, iss. 3

259--277

EN

The aim of this study is to consider the effect of pressure on the viscosity of lubricating oil in the adopted model of hydrodynamic lubrication and on the calculated flow parameters and operating parameters of a conical slide bearing. The numerical analysis consisted in solving the Reynolds type equation for the process of stationary hydrodynamic lubrication.

PL

Celem niniejszej pracy jest zbadanie, w jakim stopniu uwzględnienie wpływu ciśnienia na lepkość oleju smarnego, w przyjętym modelu hydrodynamicznego smarowania, oddziałuje na obliczane parametry przepływowe i eksploatacyjne analizowanego stożkowego łożyska ślizgowego. W badaniach wykorzystano znane z literatury równanie typu Reynoldsa, określające proces stacjonarnego hydrodynamicznego smarowania.

7

Transient simulation of a squeeze film damped turbocharger rotor under consideration of fluid inertia and cavitation

Drapatow Thomas, Alber Oliver, Woschke Elmar

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2021

|

Vol. 69, nr 6

art. no. e139201

EN

Squeeze film dampers (SFDs) are commonly used in turbomachinery in order to introduce external damping, thereby reducing rotor vibrations and acoustic emissions. Since SFDs are of similar geometry as hydrodynamic bearings, the REYNOLDS equation of lubrication can be utilised to predict their dynamic behaviour. However, under certain operating conditions, SFDs can experience significant fluid inertia effects, which are neglected in the usual REYNOLDS analysis. An algorithm for the prediction of these effects on the pressure build up inside a finite-length SFD is therefore presented. For this purpose, the REYNOLDS equation is extended with a first-order perturbation in the fluid velocities to account for the local and convective inertia terms of the NAVIER-STOKES equations. Cavitation is taken into account by means of a mass conserving two-phase model. The resulting equation is then discretized using the finite volume method and solved with an LU factorization. The developed algorithm is capable of calculating the pressure field, and thereby the damping force, inside an SFD for arbitrary operating points in a time-efficient manner. It is therefore suited for integration into transient simulations of turbo machinery without the need for bearing force coefficient maps, which are usually restricted to circular centralized orbits. The capabilities of the method are demonstrated on a transient run-up simulation of a turbocharger rotor with two semi-floating bearings. It can be shown that the consideration of fluid inertia effects introduces a significant shift of the pressure field inside the SFDs, and therefore the resulting damper force vector, at high oil temperatures and high rotational speeds. The effect of fluid inertia on the kinematic behaviour of the whole system on the other hand is rather limited for the examined rotor.

8

Tribological Characterization of Aluminum/Babbitt Composites and Their Application to Sliding Bearing

Kolev M., Drenchev L., Stanev L.

Archives of Foundry Engineering

|

2020

|

Vol. 20, iss. 3

31--36

EN

The present work studies the tribological properties of new hybrid material composed from high porosity open cell aluminum alloy (AlSi10Mg) skeleton and B83 babbitt infiltrated into it. The porous skeleton is obtained by replication method applying salt (NaCl) as space holder. The reinforcing phase of the skeleton consists of Al2O3 particles. The skeleton contains Al2O3 particles as reinforcement. The microstructure of the obtained materials is observed and the tribological properties are determined. A comparison between tribological properties of nominally nonporous aluminum alloy, high porosity open cell skeleton, babbitt alloy and the hybrid material is presented. It is concluded that new hybrid material has high wear resistivity and is a promising material for sliding bearings and other machine elements with high wear resistivity.

9

Emisja akustyczna jako sygnał diagnostyczny odwzorowujący zmęczeniowe zużycie warstw ślizgowych panwi łożysk głównych i korbowych silników o zapłonie samoczynnym

Girtler Jerzy

Journal of Polish CIMEEAC

|

2019

|

Vol. 14, no 1

67--78

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych, z których wynika, że emisja akustyczna (EA) może być uznana za sygnał diagnostyczny, przydatny do identyfikacji stanu technicznego łożysk głównych i korbowych okrętowych silników o zapłonie samoczynnym. Wykazano w nim bowiem, że parametry emisji akustycznej takie jak: czas rejestracji, energia sygnału, amplituda sygnału, ilość przekroczeń poziomu dyskryminacji, czas narastania, RMS –pochodna energii, pozycja w domenie częstotliwości, rozkład wartości szczytowych amplitud, widmo częstotliwości uzyskane poprzez transformację Fouriera, przemieszczenia dominującej częstotliwości w czasie, mogą być parametrami diagnostycznymi, gdyż odwzorowują one uszkodzenia warstw ślizgowych panwi wspomnianych łożysk. Wykazano, że zastosowana w badaniach aparatura należącą do rodziny AMSY-5 Vallen Systeme GmbH jest przydatna do badania EA generowanej w panwiach łożysk silników spalinowych tłokowych. Scharakteryzowano ogólnie stanowisko laboratoryjne przysposobione do prowadzenia badań zmęczeniowych łożysk ślizgowych. Przedstawiono fotografie uszkodzonych panwi oraz opisy tych uszkodzeń i odpowiadające im rejestracje parametrów EA. Artykuł zawiera także analizę rezultatów badań, z których wynika, że istnieje możliwość wyselekcjonowania parametrów EA, które umożliwiają wykrywanie zmian stanu technicznego panwi łożysk ślizgowych silników spalinowych na wczesnym etapie inicjacji tych uszkodzeń. Zaproponowano hipotezę, która umożliwia sformułowania odpowiedniej diagnozy o stanie technicznym panwi łożysk ślizgowych.

10

Vibration diagnostic of a friction process in slide bearings

Lepiarczyk D., Gawędzki W.

Tribologia

|

2018

|

nr 2

73--80

EN

An analysis of the condition of technical objects is carried out by diagnostic systems, the purpose of which is to detect irregularities in their operation and to prevent damages. In slide bearings, it applies to the diagnostic of friction and thermal phenomena of mating friction pairs. Among many methods of bearing diagnostics, special attention should be paid to vibration diagnostic methods based on measurements of relative vibration parameters or on absolute vibration (displacement, velocity, or acceleration of vibration). Methods of the vibration diagnostic of bearings rely on periodic or continuous measurements of relative vibration parameters of the bearing housing in relation to the rotor (in the case of slide bearings the measurements of the bearing sleeve in relation to the shaft neck) or absolute vibration parameters of the bearing housing (i.e. the sleeve in the case of slide bearing). The article presents a method of vibration diagnostics of friction phenomena that occur during the operation of slide bearings under various lubrication and load conditions. There are presented methods of analysis and the interpretation of measurement data obtained as a result of the conducted slide bearing tests on the laboratory stand. A method for assessing a technical condition of the slide bearing friction pairs is proposed.

PL

Rozpoznanie stanu obiektów technicznych jest realizowane przez systemy diagnostyczne, których celem jest wykrywanie nieprawidłowości w ich działaniu i zapobieganiu uszkodzeniom. W łożyskach ślizgowych dotyczy to diagnostyki zjawisk tarciowych i cieplnych współpracujących węzłów tarcia. Wśród wielu metod diagnostyki łożysk na szczególną uwagę zasługują metody diagnostyki drganiowej, bazujące na pomiarach parametrów drgań względnych bądź drgań bezwzględnych (przemieszczenie, prędkość lub przyspieszenie drgań). Metody diagnostyki drganiowej stanu technicznego łożysk polegają na okresowych lub ciągłych pomiarach parametrów drgań względnych obudowy łożyska względem wirnika (w przypadku łożysk ślizgowych panewki łożyska względem czopa wału) bądź parametrów drgań bezwzględnych obudowy łożyska (czyli panewki w przypadku łożyska ślizgowego). W artykule przedstawiono metodę diagnostyki drganiowej zjawisk tarciowych, jakie zachodzą podczas pracy łożysk ślizgowych przy różnych warunkach smarowania i obciążenia. Przedstawiono metody analizy i interpretacji wyników pomiarów otrzymanych w wyniku przeprowadzonych badań łożyska ślizgowego na stanowisku laboratoryjnym. Zaproponowano metodę oceny stanu technicznego węzła tarcia łożyska ślizgowego.

11

Ocena pomp zębatych z cienkowarstwowymi powłokami PTFE

Osiński P., Leszczyński K.

Napędy i Sterowanie

|

2018

|

R. 20, nr 5

80--87

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu pokrycia powierzchni korpusu łożyska współpracującej z kołem zębatym dodatkowym materiałem PTFE. Zastosowanie powłoki ma na celu zmniejszenie współczynnika tarcia, a co za tym idzie – równoczesne zmniejszenie sił tarcia na współpracujących powierzchniach. W ramach pracy wykonano pomiary poziomu mocy akustycznej oraz sprawności pompy zębatej trzeciej grupy o zazębieniu zewnętrznym. Pompa została poddana dwóm modyfikacjom, których wyniki badań zestawiono z badaniami pompy przed wprowadzeniem zmian. Prace wykonano w ramach projektu pt.: Opracowanie konstrukcji wysokociśnieniowych pomp zębatych. Projekt uzyskał dofinansowanie z Programu Badań Stosowanych, ścieżka A, umowa nr PBS3/A6/22/2015.

EN

This article presents the results of research how extra PTFE layer affects noise and efficiency generated by gear pump. PTFE layer reduces friction force occurring between brushing and gear surfaces. As part of the work measurements of sound power level and efficiency generated by the gear pump were made for three variants. First variant was mass-produced gear pump and the others were gear pump with two different PTFE layers. Research was performed in the framework of the project entitled: „Development of a design of high-pressure gear pumps”. Project funding from the program for applied research, the path A, the number of PBS3/A6/22/2015.

12

Exploitation parameters of the transverse slider bearings, lubricated with used oil of non-Newtonian properties

Miszczak A., Sikora G.

Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji

|

2018

|

no. 1

69--75

EN

In this paper authors present result of the experimental research and numerical calculations of the exploitation parameters of transverse slider bearings, lubricated with the used oil of non-Newtonian properties. The results of the experimental research are based on rheological examinations of the used oil in its exploitation time. These results leaded to the preparation of the dependence models of the dynamic viscosity on diverse influences, such as temperature and pressure and also shear rate and oil ageing. The effect of temperature on the dynamic viscosity was described by an exponential function. The pressure effect is modelled with a combined function, which takes into account the initial viscosity and the high pressure viscosity. For modelling of the shear rate influence, the modified Cross model was used, while oil ageing process has been related with exponential function to the exploitation period between oil changes as variable. Apparent viscosity is a product of dynamic viscosity of diverse influences. In this way, the modelled viscosity was substituted for the fundamental equations, which are momentum conservation, energy conservation, and the continuity equation. After that, received equations were non-dimensionalized, and a value of each part was estimated. Parts in an order of the same magnitude as radial clearance were neglected, as they have insignificant influence on the further numerical calculations. Using Mathcad 15 software, our own calculation procedures, the finite element method, and iterative procedure, the influence of each dependence on exploitation parameters were calculated. Influences which are commonly taken into account in the calculations of friction nodes are the influence of temperature and pressure. Such influences as non-Newtonian properties and oil ageing are much more rarely in the literature and scientific publications. The authors have not met such a complex research yet. In this way, the prepared research conduction, which binds correlations used in the literature and the results of the experimental research, made it possible to indicate the influences of non-Newtonian properties and oil ageing on exploitation parameters of journal slider bearings. From the numerical calculations results that drop of the dynamic viscosity caused by the increase of the shear rate can cause a drop of the carrying capacity of the bearing even in 21%. A similar drop of the carrying capacity can be observed after taking into account oil ageing on the last stage of its exploitation time. When taking all of the above mentioned influences into account in the numerical calculations of the flow and exploitation parameters of the slider bearings, it appears that at the last stage of exploitation time, the drop of the carrying capacity may exceed 30%.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań doświadczalnych oraz obliczenia numeryczne parametrów przepływowych i eksploatacyjnych poprzecznych łożysk ślizgowych, smarowanych przepracowanym olejem. Wyniki badań doświadczalnych opierają się na pomiarach właściwości reologicznych oleju silnikowego w trakcie jego eksploatacji. Posłużyły one do opracowania modeli zależności lepkości dynamicznej oleju od poszczególnych wpływów, tj. temperatury i ciśnienia, a także szybkości ścinania i starzenia oleju. Wpływ temperatury na lepkość dynamiczną został opisany funkcją wykładniczą. Wpływ ciśnienia zamodelowano funkcją mieszaną, uwzględniającą lepkość początkową oraz lepkość w wysokich ciśnieniach. Do zamodelowania wpływu prędkości ścinania użyto zmodyfikowanego modelu Crossa. Natomiast wpływ starzenia uzależniono funkcją wykładniczą, uwzględniając okres pomiędzy planowanymi wymianami oleju jako zmienną. Lepkość pozorna jest iloczynem poszczególnych zmian lepkości od odpowiednich wpływów. Tak zamodelowaną lepkość podstawiono do równań podstawowych, tj. równania zachowania pędu, energii i ciągłości strugi, a następnie ubezwymiarowiono i oszacowano wielkości poszczególnych członów. Człony rzędu wielkości luzu promieniowego pominięto jako mające nieznaczny wpływ na wyniki obliczeń numerycznych. Przy pomocy oprogramowania komputerowego Mathcad 15, własnych procedur obliczeniowych, metody różnic skończonych oraz metody kolejnych przybliżeń obliczono wpływy poszczególnych zależności na parametry eksploatacyjne poprzecznego łożyska ślizgowego. Wpływy powszechnie uwzględniane w obliczeniach węzłów tarcia to wpływ temperatury oraz ciśnienia. Wpływy nienewtonowskie oraz starzenia o wiele rzadziej pojawiają się w literaturze fachowej oraz artykułach naukowych. Autorzy nie spotkali się dotychczas z tak kompleksowymi badaniami. Tak opracowany proces badawczy, wiążący zależności stosowane w literaturze oraz wyniki badań doświadczalnych, pozwolił na ustalenie wpływu właściwości nienewtonowskich oraz starzenia oleju na parametry eksploatacyjne poprzecznych łożysk ślizgowych. Z obliczeń numerycznych wynika, iż spadek lepkości oleju spowodowany zwiększeniem szybkości ścinania może powodować spadek siły nośnej łożyska ślizgowego nawet o 21%. Podobny spadek siły nośnej łożyska następuje w wyniku uwzględnienia starzenia oleju, na koniec jego eksploatacji w silniku. Uwzględniając wszystkie z wymienionych wpływów w obliczeniach numerycznych parametrów eksploatacyjnych i przepływowych łożysk ślizgowych, okazuje się, że w końcowym okresie eksploatacji oleju spadek siły nośnej łożyska może przekraczać 30%.

13

Porównanie powierzchni elementów sprężarek chłodniczych pracujących w różnych warunkach eksploatacji

Tyczewski P.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2018

|

R. 19, nr 12

689--692

PL

W pracy przedstawiono wyniki badania zużycia rzeczywistych łożysk ślizgowych występujących w sprężarkach chłodniczych pracujących w różnych niekorzystnych warunkach pracy. Badania przeprowadzono na stanowisku badawczym składającym się z rzeczywistych elementów chłodniczych. Analiza zużycia polegała na porównaniu profili chropowatości powierzchni po próbach badawczych w ekstremalnych warunkach pracy z powierzchniami nowymi.

EN

The paper presents the results of testing the consumption of real plain bearings occurring in refrigeration compressors operating in various unfavorable working conditions. The tests were carried out on a test stand consisting of real refrigeration elements. Consumption analysis consisted in the comparison of surface roughness profiles after research trials under extreme operating conditions with new surfaces and working under normal conditions.

14

Nonlinear phenomena in microturbine dynamics

Kiciński J.

Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji

|

2017

|

no. 2

7--17

EN

This paper presents the results of the analysis of the dynamic performance of a rotor that is a component of the ORC turbine set with the net electrical output of 100 kW and the nominal speed of 9000 rpm. This device is dedicated for municipal Local Energy Centres (LEC). The research was conducted using tools capable of performing the necessary simulation of the system operating under highly unstable conditions, i.e. in a strongly nonlinear regime. In this regard, the author of the paper followed the subsequent phases of whirl/whip formation manifested in the fluid film. Three constructional solutions within the scope of the bearing were examined with conventional and non-conventional lubricating mediums (mineral oils and low boiling mediums). An approach using rolling bearings was also considered. On the basis of those scientific studies, the decision to build a working prototype of the machine was taken. Such a prototype has already been manufactured, having regard to the outcome of the conducted analyses.

PL

Praca przedstawia wyniki badań dynamiki mikroturbin ORC o mocy elektrycznej 100 KW i prędkości nominalnej 9000 obr./min. Urządzenie to jest dedykowane dla lokalnych klastrów energii (LEC). Badania przeprowadzone zostały za pomocą narzędzi badawczych umożliwiających ocenę stanu maszyny w warunkach jej niestabilnej pracy, a więc w zakresie silnej nieliniowości. Autor pracy prześledził rozwój wirów i bicia olejowego powstających w filmie olejowym po przekroczeniu granicy stabilności. Przebadane zostały trzy warianty konstrukcyjne łożysk ze smarowaniem konwencjonalnym oraz niekonwencjonalnym (olej mineralny i czynniki niskowrzące). Rozważony został również przypadek łożysk tocznych. Na podstawie uzyskanych wyników wybrana została wersja łożyskowania zastosowana przy budowie prototypu maszyny.

15

Mechanical parameters of the curvilinear squeeze film bearing lubricated by a Gecim-Winer fluid

Walicka A., Walicki E.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2017

|

Vol. 22, no. 2

465--473

EN

Based upon a Gecim-Winer fluid flow model, a curvilinear squeeze film bearing is considered. The equations of motion are given in a specific coordinates system. After general considerations on the Gecim-Winer fluid flow these equations are used to derive the Reynolds equation. The solution of this equation is obtained by a method of successive approximation. As a result one obtains formulae expressing the pressure distribution and load-carrying capacity. The numerical examples of the Gecim-Winer fluid flow in gaps of two simple bearings: radial and spherical are presented.

16

Curvilinear squeeze film bearing with porous wall lubricated by a Rabinowitsch fluid

Walicka A., Walicki E., Jurczak P., Falicki J.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2017

|

Vol. 22, no. 2

427--441

EN

The present theoretical analysis is to investigate the effect of non-Newtonian lubricant modelled by a Rabinowitsch fluid on the performance of a curvilinear squeeze film bearing with one porous wall. The equations of motion of a Rabinowitsch fluid are used to derive the Reynolds equation. After general considerations on the flow in a bearing clearance and in a porous layer using the Morgan-Cameron approximation the modified Reynolds equation is obtained. The analytical solution of this equation for the case of a squeeze film bearing is presented. As a result one obtains the formulae expressing pressure distribution and load-carrying capacity. Thrust radial bearing and spherical bearing with a squeeze film are considered as numerical examples.

17

Problemy eksploatacyjne łożysk ślizgowych w turbinach wodnych

Caban J., Gardyński L.

Dozór Techniczny

|

2017

|

z. 5

20--25

PL

W artykule zaprezentowano problematykę wykorzystania łożysk ślizgowych w wybranych maszynach przepływowych na przykładzie węzłów łożyskowych małych elektrowni wodnych. Przedstawiono materiały uzywane na łożyska ślizgowe tych maszyn. Zwrócono uwagę na mechanizmy zużycia elementów węzłów łożyskowych turbin. Przeprowadzono badania uszkodzonej nakładki łożyskowej na wał turbiny Kaplana małej mocy.

18

Wpływ wybranych parametrów eksploatacyjnych mikrołożysk ślizgowych na stan powierzchni elementów trących

Łupicka O., Maciejewski I., Lapitskaya V., Kuznetsova T.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 6

895--899, CD

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu wybranych parametrów procesu eksploatacji mikro-łożysk ślizgowych, tj. czasu t [h] oraz obciążenia L [N] na stan powierzchni współpracujących elementów. Topografię i analizę powierzchni oceniano przy użyciu elektronowego mikroskopu skaningowego SEM oraz mikroskopu sił atomowych AFM. Uzyskane wyniki potwierdziły istotny wpływ badanych parametrów na chropowatość powierzchni oraz pozwoliły na dokonanie oceny stopnia zużycia badanych elementów w skali mikro.

EN

The paper presents the results of investigations of the influence of selected process parameters on surface properties of the sliding micro-bearing, i.e. time t [h] and load L [N]. The obtained results confirmed the influence of both parameters on the surface and makes possible to evaluate the wear in micro scale.

19

Terms of presence of liquid friction conditions

Żurowski W., Krawczyk K., Nowiński E., Wronka G., Krzos-Kaczor A.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 6

1147--1149, CD

EN

The engineering practice shows that there are many bearings designed to operate in the field of hydrodynamic friction, but sometimes the oil film breaks and symptoms of wear appear on surfaces. We are interested in the possibility of determining these friction conditions under which the oil film effectively separates the two friction surfaces, and at the same time has a high load capacity and low friction. Parameters describing the selected range of hydrodynamic friction that interests us are as follows: pressure, sliding velocity, temperature and length of the slide at which the oil film not only is not interrupted, but still has a high load capacity and low friction. In this paper, we assume the boundary for the occurrence of hydrodynamic friction to be conditions under which a type of fluid friction changes into a kind of boundary friction. Establishing conditions in which one type of friction takes place helps to make conscious use of this fact to design a plain bearing with low friction and high strength non-interrupting film, and possible wear processes will occur only at moments of start-up and stop.

PL

Praktyka pokazuje, że w technice istnieje wiele łożysk przeznaczonych do pracy w zakresie tarcia hydrodynamicznego, w których czasami ulega zerwaniu film olejowy i na powierzchni pojawiają się objawy zużycia. Ważna jest możliwość określenia warunków tarcia gdy film olejowy skutecznie oddziela dwie powierzchnie tarcia, a jednocześnie ma dużą nośność i niski współczynnik tarcia. Parametry opisujące wybrany zakres tarcia hydrodynamicznego są następujące: ciśnienie, prędkość przemieszczania, temperatura i długość prowadnicy, w których film olejowy nie tylko nie ulega prze-rwaniu, lecz wciąż ma wysoką obciążalność i niskie tarcie. W artykule założono granicę dla występowania tarcia hydrodynamicznego w celu ustalenia warunków w których rodzaj tarcia płynu zmienia się w rodzaj tarcia granicznego. Two-rzenie warunków, w których występuje jeden rodzaj tarcia pozwala na dokonanie świadomego korzystania z tej wiedzy do projektowania łożysk ślizgowych z niskim współczynnikiem tarcia i wysokiej wytrzymałości bez przerywania filmu i występowaniu ewentualnych procesów zużywania tylko w momentach rozruchu i zatrzymania.

20

The Influence of the Geometrical Parameters for Stress Distribution in Wire Raceway Slewing Bearing

Gunia D., Smolnicki T.

Archive of Mechanical Engineering

|

2017

|

Vol. LXIV, nr 3

315--326

EN

This paper presents the current study of the distribution of stresses for fourpoint contact wire race ball bearing. The main aim of this article is to define the most important geometrical rules in a wire-race bearing. The results for bearings of different geometrical parameters are presented. In the study, one also estimates the distribution of internal pressure in particular bearing elements.