The influence of kinematic condition and lubricant properties on friction in complex slide–roll motion

• Autorzy: Kowalewski Piotr , Paszkowski Maciej

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0014.0842

Warianty tytułu

PL

Wpływ warunków kinematycznych i właściwości środka smarowego na tarcie w ruchu toczno-ślizgowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of preliminary studies into the influence of selected lubricants (greases) and the variable temperature of the friction joint on the value of friction during complex slide-roll motion. The experiment was carried out for three different types of lubricants: bentonite grease (Benterm 2), lithium grease (GREASEN ŁT4S2), and calcium grease with the addition of graphite (GREASEN GRAFIT) at different temperatures. Tribological investigations were carried out in a roller-plate system at a wide range of plate dislocation velocities and at a constant slip rate; rheological investigations consisted in determining the changes in shear stress as a function of shear time at constant average shear velocity of 50 mm/s. The results showed a significant influence of kinematic conditions on the value of friction. Four different cases of lubricant flow during friction were identified. The least resistance to motion was found when the lubricant was applied in the same direction along the surface of the roller and plate. It has been shown that the greatest influence of the kinematics of working elements on friction occurs at low temperatures, i.e. at -10°C. This phenomenon is closely related to the rheological properties of the lubricant. It was also found that the lubricant thickened with bentonite is the most susceptible to kinematic changes of the friction joint.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wstępnych wpływu wybranych środków smarnych (smarów plastycznych) i zmiennej temperatury węzła tarcia na wartość siły tarcia podczas złożonego ruchu toczno-ślizgowego. Eksperyment przeprowadzono dla trzech różnych rodzajów środków smarnych: smaru bentonitowego (Benterm 2), smaru litowego (GREASEN ŁT4S2) i smaru wapniowego z dodatkiem grafitu w postaci stałej (GREASEN GRAFIT) w różnych temperaturach. Przeprowadzono badania tribologiczne w układzie walec-płytka w szerokim zakresie prędkości przesuwu płytki przy stałym poślizgu oraz badania reologiczne polegające na wyznaczeniu zmian wartości naprężenia stycznego w funkcji czasu ścinania przy stałej średniej prędkości ścinania wynoszącej 50 mm/s. Wyniki wykazały istotny wpływ warunków kinematycznych na wartość siły tarcia. Zidentyfikowano cztery różne przypadki przepływu środka smarnego podczas tarcia. Najmniejsze opory ruchu występowały w przypadku podawania środka smarnego w tym samym kierunku przez powierzchnie walca i płytki. Wykazano, że największy wpływ kinematyki ruchu elementów trących na siłę tarcia występuje w niskiej temperaturze, tj. w -10°C. Zjawisko to ściśle związane jest z własnościami reologicznymi środka smarnego. Stwierdzono również, że środek smarny zagęszczany bentonitem jest najbardziej podatnym środkiem smarnym na zmiany kinematyki węzła tarcia.

Słowa kluczowe

EN

friction; slide-rolling friction; grease; complex kinematics

PL

tarcie; tarcie toczno-ślizgowe; smar; złożony ruch

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2020
• Tom: nr 1
• Strony: 41--48
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Kowalewski Piotr

• Wrocław University of Science and Technology, Department of Fundamentals of Machine Design and Tribology, Ignacego Łukasiewicza 7/9 Street, 50-371 Wrocław, Poland

autor

Paszkowski Maciej

• Wrocław University of Science and Technology, Department of Fundamentals of Machine Design and Tribology, Ignacego Łukasiewicza 7/9 Street, 50-371 Wrocław, Poland

Bibliografia

• 1. Kowalewski P.: Tarcie polimerów termoplastycnzych w warunkach złożonego ruchu, Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji – PIB, Wrocław 2019.
• 2. Lawrowski Z.: Tribologia: tarcie, zużywanie i smarowanie, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 2009.
• 3. Huang L., Guo D., Wen S., Wan G. T. Y.: Effects of slide/roll ratio on the behaviours of grease reservoir and film thickness of point contact, Tribol. Lett. 54 (2014), pp. 263–271. doi:10.1007/s11249-014-0301-8.
• 4. Lord J., Larsson R.: Effects of slide-roll ratio and lubricant properties on elastohydrodynamic lubrication film thickness and traction, Proc. Inst. Mech. Eng. Part J J. Eng. Tribol. 215 (2001), pp. 301–308. doi:10.1243/1350650011543556.
• 5. Karta materiałowa smaru – GREASEN ŁT4S2, 2019. http://www.orlenoil.pl.
• 6. Karta materiałowa smaru – GREASEN GRAFIT, 2019. http://www.orlenoil.pl.
• 7. Karta materiałowa smaru – BENTERM 2, 2019. http://www.naftochem.pl.
• 8. Kowalewski P., Wieleba W., Leśniewski T.: Stanowisko do badań tribologicznych w złożonym ruchu cyklicznym toczno-ślizgowym, Tribologia (2007), pp. 303–311.
• 9. Paszkowski M., Olsztyńska-Janus S.: Grease thixotropy: evaluation of grease microstructure change due to shear and relaxation, Industrial Lubrication and Tribology 66 (2) (2014), pp. 223–237, doi: 10.1108/ILT-02-2012-0014.
• 10. Paszkowski M.: Some aspects of grease flow in lubrication systems and friction nodes, rozdział w książce Tribology – fundamentals and advancements, Wydawnictwo INTECH, Chorwacja, pp. 77–106, 2013.
• 11. Lugt P. M.: Grease lubrication in rolling bearings, John Wiley & Sons, Anglia, 2012.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).