The Influence of Kinematic Conditions of Slide/Roll Friction on the Wear of PE-UHMW

• Autorzy: Kowalewski P. , Woźniak F.

Warianty tytułu

PL

Wpływ parametrów ruchowych tarcia toczno-ślizgowego na zużywanie polietylenu PE-UHMW

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper describes a study of steel 316L – polyethylene PE-UHMW friction couple during the slip-roll motion. The analysis is focused on the linear wear of polymer plates at various rolling-to-slip ratio values. Kinematic parameters of the friction nodes were angular velocity of the steel cylinder – ω, and the linear speed of the polymer plate – vp. In the experiment, the geometrical slip speeds were constant (s = 25 mm/s for each case). The constant geometrical slip speeds for different values of the plate speed (traverse of the contact point) vp allowed the determination of the influence of that parameter on the linear wear of the polymer component. The research showed the impact of plate speed (the contact point's traverse) vp on the values of the linear wear of the polyethylene, and the polymer's linear wear increase at the extreme ratios of the slip-roll motion (vp = 0, ω = 0).

PL

W pracy opisano badania pary trącej stal 316L–polietylen PE-UHMW podczas ruchu toczno-ślizgowego. Analizie poddano wartości zużycia liniowego płytek polimerowych przy różnych wartościach stosunku prędkości liniowej do obrotowej elementów węzła tarcia. Jako podstawowe parametry kinematyczne w analizowanym węźle przyjęto: prędkość kątową stalowego walca – ω oraz prędkość przesuwu płytki polimerowej vp. W przeprowadzonym eksperymencie dla wszystkich analizowanych przypadków prędkość poślizgu geometrycznego s była stała i wynosiła 25 mm/s. Przyjęcie stałej prędkości poślizgu s przy różnych wartościach prędkości przesuwania się punktu styku vp pozwoliło na wyznaczenie wpływu tego parametru na zużycie liniowe komponentu polimerowego. Wyniki wykazały wpływ prędkości przemieszczania punktu styku vp na wartości zużycia liniowego polietylenu. Eksperyment wykazał zwiększenie wartości zużycia liniowego polimeru w przypadkach skrajnych ruchu toczno-ślizgowego (vp = 0 oraz ω = 0).

Słowa kluczowe

EN

friction slide/roll; PE-UHMW; 316L; wear

PL

tarcie toczno-ślizgowe; PE-UHMW; 316L; zużywanie

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 1
• Strony: 35--43
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab., wykr., wz.

Twórcy

autor

Kowalewski P.

• Wrocław University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, ul. I. Łukasiewicza 7/9, 50-371 Wrocław, Poland

autor

Woźniak F.

• Wrocław University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, ul. I. Łukasiewicza 7/9, 50-371 Wrocław, Poland

Bibliografia

• 1. Bowden F.P., Tabor: Wprowadzenie do trybologii. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1980 Warszawa.
• 2. Dahlberg J., Alfredsson B., Transient rolling of cylindrical contacts with constant, and linearly increasing applied slip, Wear 266, 2009, s. 316–326.
• 3. Gierzyńska-Dolna M.: Biotribologia. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2002.
• 4. Kowalewski P., Obliczanie oporów tarcia w endoprotezie stawu kolanowego za pomocą metody elementów skończonych. Zaawansowana tribologia: XXX Ogólnopolska Konferencja Tribologiczna, Nałęczów, 21–24 września, 2009. Radom, Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji, 2009, s. 53–60.
• 5. Kowalewski P., Opory tarcia w ruchu toczno-ślizgowym wybranych polimerów w kontakcie ze stalą, Tribologia 2014, R. 45, nr 4, s. 63–72.
• 6. Kowalewski P., Ptak A., Wieleba W., Wpływ parametrów docierania PE-UHMW na wartość jego współczynnika tarcia statycznego po stali i aluminium, Uszczelnienia i technika uszczelniania maszyn i urządzeń, pod red. M. Gawlińskiego, XII Międzynarodowa konferencja naukowo-techniczna, Wrocław – Kudowa Zdrój, 26–28 maja 2010, s. 78–83.
• 7. Kowalewski P., Wieleba W., Capanidis D., The experimental methods of measuring and calculating friction in knee endoprosthesis, WTC 2013, 5th World Tribology Congress, Torino, Italy, September, 8–13, 2013, cop. 2013, s. 1–4.
• 8. Kowalewski P., Wieleba W., Leśniewski T., Stanowisko do badań tribologicznych w złożonym ruchu cyklicznym toczno-ślizgowym. Tribologia, R. 38, nr 2, 2007, s. 303–311.
• 9. Kragelsky I.V., Friction wear lubrication, Tribology handbook, Mir Publishers, Moscow 1981.
• 10. Lawrowski Z., Tribologia. Politechnika Wrocławska, Wrocław 1985.
• 11. Li E.B., Tieu A.K., Yuen W.Y.D., Forward slip measurement in cold rolling by laser Doppler velocimetry: uncertainty analysis and accuracy improvement, Journal of materials processing technology 133, 2003, s. 348–352.
• 12. Makino T., Kato T., Hirakawa K., The effect of slip ratio on the rolling contact fatigue property of railway wheel steel, International Journal of Fatigue 36, 2012, s. 68–79.
• 13. Reinholz A., Wimmer M., Morlock M., Schneider E., Analysis of teh coefficient of friction as a function of the slide/roll ratio in total knee replacement. 11th Conference of the ESB, Toulouse, France, July 8–11, 1998.
• 14. Rymuza Z., Trybologia polimerów ślizgowych. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1986.
• 15. Schwenke T., Borgstede L., Schneider E., Andriacchi T., Wimmer M., The influence of slip velocity on wear of total knee arthroplasty. Wear, 259, 2005, s. 926–932.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę