The experimental tests on the friction coefficient between the leaves of the multi-leaf spring considering a condition of the friction surfaces

• Autorzy: Hryciów Z. , Krasoń W. , Wysocki J.

Identyfikatory

DOI

10.17531/ein.2018.4.19

Warianty tytułu

PL

Badania eksperymentalne współczynnika tarcia pomiędzy piórami resoru wielopiórowego z uwzględnieniem stanu powierzchni ciernych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this study are presented the results of the simulation tests of the friction pairs occurring between the spring leaves while considering a condition of the mating surfaces and an impact of the velocity of their mutual dislocation on the values of the friction coefficients. It has been proposed a methodology in respect of a determination of the coefficients of the static and kinetic friction. Two kinds of the specimens have been prepared for the tests, which have been cut out from a spring leaf of the prototype spring – they have created the model friction pairs. The condition of the specimen surface and their selected mechanical properties have been evaluated. During the experimental tests have been considered: four sliding velocities, four variants of the surface conditions and two values of the normal load. The tests of the friction pairs have been performed at the laboratory stand for measuring the friction force. The results of the tests have been presented in a form of the time courses of friction force, graphs and tabular summaries of the friction coefficients. It has been conducted a comparative analysis of the results in order to determine an influence of the test results on the values of the determined friction coefficients. The proposed research conditions are approximate to the typical operating conditions of the road vehicles.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań symulacyjnych węzłów tarcia występujących pomiędzy piórami resoru, z uwzględnieniem stanu powierzchni współpracujących oraz wpływu prędkości ich wzajemnego przemieszczania, na wartości współczynników tarcia. Zaproponowano metodykę wyznaczania współczynników statycznych i kinetycznych tarcia. Do badań przygotowano dwa rodzaje próbek, które wycięto z pióra resoru prototypowego - tworzyły one modelowe pary cierne. Oceniono stan powierzchni próbek i wybrane właściwości mechaniczne. W badaniach eksperymentalnych uwzględniono: cztery prędkości poślizgu, cztery warianty stanu powierzchni oraz dwie wartości obciążenia normalnego. Badania par ciernych wykonano na stanowisku laboratoryjnym do pomiaru siły tarcia. Wyniki badań przedstawiono w postaci przebiegów czasowych siły tarcia, wykresów i zestawień tabelarycznych współczynników tarcia. Wykonano analizę porównawczą wyników w celu określenia wpływu warunków badań, na wartości wyznaczonych współczynników tarcia. Zaproponowane warunki badań są zbliżone do typowych warunków eksploatacyjnych pojazdów drogowych.

Słowa kluczowe

EN

multi-leaf spring; laboratory tests; friction pairs; surface roughness; friction forces; static friction coefficients; kinetic friction coefficients

PL

resor wielopiórowy; badania laboratoryjne; pary cierne; chropowatość powierzchni; siły tarcia; statyczny współczynnik tarcia; kinetyczny współczynnik tarcia

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 20, no. 4
• Strony: 682--688
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Hryciów Z.

• Department of Mechanical Engineering Military University of Technology gen. Witolda Urbanowicza 2, 00-908 Warsaw, Poland

autor

Krasoń W.

• Department of Mechanical Engineering Military University of Technology gen. Witolda Urbanowicza 2, 00-908 Warsaw, Poland

autor

Wysocki J.

• Department of Mechanical Engineering Military University of Technology gen. Witolda Urbanowicza 2, 00-908 Warsaw, Poland

Bibliografia

• 1. Avallone E A, Baumeister T, Sadegh A. Marks' Standard Handbook for Mechanical Engineers. Eleventh Edition. New York: McGraw-Hill Education, 2007.
• 2. Clavel A, Sorine M, Zhang Q. Modeling and Identification of a Leaf Spring System. IFAC Advances in Automotive Control 2001; 34 (1): 307-312, https://doi.org/10.1016/S1474-6670(17)34415-4.
• 3. Drozd K. Causes of Leaf Springs damages verifiable analysis. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability 2003; 2(18): 24-27.
• 4. Krason W, Wysocki J. Experimental verification of numerical test results for a double multi-leaf spring. Journal of Kones 2009; 16 (3):185–193.
• 5. Krason W, Wysocki J. Investigation of friction in dual leaf spring. Friction and Wear 2017; 38 (3): 214–220, https://doi.org/10.3103/S1068366617030096.
• 6. Mitutoyo. Surface roughness measurement. Practical tips for laboratory and workshop. Bulletin No. 1984. https://www.mitutoyo.com/wpcontent/uploads/2015/04/Surface_Roughness_Measurement.pdf, 26.05.2018.
• 7. Napadłek W, Burakowski T, Woźniak A, Chrzanowski W. Mikrostruktury napoiny typu Stellit Co-6 wytworzonej techniką laserową na stali X22CrNoV12-1. Wybrane Problemy w Mechatronice i Inżynierii Materiałowej 2016: 258-267.
• 8. Oh S D, Jung W W, Bae D H, Lee Y Z. Friction and Wear Characteristics for Automotive Leaf Spring Material due to the Influence of the Residual Stress, Key Engineering Materials 2005; 297-300: 1388-1394, https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.297-300.1388.
• 9. Patil P P, Patil A V. Critical Review of Research Paper for Analysis of Multi Leaf Spring, International Journal of Latest in Engineering and Technology 2014; 3 (3): 171-174.
• 10. Qing L, Wei L. A contact finite element algorithm for the multileaf spring of vehicle suspension systems. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering 2004; 218 (3): 305-314, https://doi.org/10.1243/095440704322955821.
• 11. Toso A, Facchin U, Melzi S. Multibody and Finite Element models of a leaf-spring suspension for vehicle dynamics applications: numerical model, tests and correlation. ECCOMAS Thematic Conference on Multibody Dynamics 2015.
• 12. Wieczorek J, Sleziona J, Myalski J, Dolata-Grosz A, Dyzia M, Sluzalek G. Surface wear and structure after collaboration in dry sliding conditions in MMCS AK12 and ceramic particles AL2O3. Kompozyty (Composites) 2002; 2 (4): 212-216.
• 13. Wiśniewska M. Surface roughness measurements: emerging importance of the uncertainty evaluation, PhD Interdisciplinary Journal 2014; 1: 243-250.
• 14. Zhou Z, Guo W, Shen T, Wang F, Ju J, Wang H, Song E. Research and Application on Dynamic Stiffness of Leaf Spring. SAE-China, FISITA Proceedings of the FISITA 2012 World Automotive Congress. Lecture Notes in Electrical Engineering 2012; 198: 105-119, https://doi.org/10.1007/978-3-642-33795-6_10.
• 15. Żurowski W. Structural factors contributing to increased wear resistance of steel friction couples. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability 2012; 14 (1): 19-23.