Effect of Pressure and Sliding Speed on the Friction Coefficient of Polyurethane Elastomers (EPUR) of Different Hardness During their Friction on Steel when Lubricating with Grease

• Autorzy: Capanidis Dymitry , Sokolska Justyna

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0013.6559

Warianty tytułu

PL

Wpływ nacisku i prędkości ślizgania na współczynnik tarcia elastomerów poliuretanowych (EPUR) o różnej twardości podczas ich tarcia po stali przy smarowaniu smarem plastycznym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Polyurethanes (PUR) are widely used for some elements of machinery and equipment, including in motorized shock-absorbing nodes and technical seals that can work in various operating conditions. The article presents the results of tribological investigations of polyurethane elastomers (EPUR) with different hardness (75, 83, and 93 °Sh A), which cooperated with steel in assembly lubrication conditions (mixed friction) with two types of grease (showing low and high adhesion to steel), with variable values of unit pressure p and sliding speed v. For the research, a rotary plan for two variables (p and v) was applied at five levels of their value. Based on the results of the tests of particular associations, the regression functions of the form of the second degree polynomial were determined, enabling the development of results in the form of spatial and contour diagrams. Based on the results of tribological tests, recommendations for designers dealing with the design and construction of friction junctions and seals in which polyurethane elastomers cooperating with steel elements can be used.

PL

Poliuretany (PUR) znajdują szerokie zastosowanie na niektóre elementy maszyn i urządzeń, między innymi w ruchowych węzłach amortyzujących i uszczelnieniach technicznych, które mogą pracować w różnych warunkach eksploatacyjnych. W artykule przedstawiono wyniki badań tribologicznych elastomerów poliuretanowych (EPUR) o różnej twardości (75, 83 i 93 °Sh A), które współpracowały ze stalą w warunkach smarowania montażowego (tarcie mieszane) dwoma rodzajami smaru plastycznego (wykazujących małą i dużą adhezję do stali), przy zmiennych wartościach nacisku jednostkowego p i prędkości ślizgania v. Do realizacji badań zastosowano plan rotalny dla dwóch zmiennych (p i v) na pięciu poziomach ich wartości. Na podstawie wyników badań poszczególnych skojarzeń wyznaczono funkcje regresji o postaci wielomianu drugiego stopnia, umożliwiające opracowanie wyników w postaci wykresów przestrzennych i poziomicowych. Na podstawie wyników badań tribologicznych opracowano zalecenia dla konstruktorów zajmujących się projektowaniem i konstruowaniem ślizgowych węzłów i uszczelnień, w których mogą być zastosowane elastomery poliuretanowe współpracujące z elementami stalowymi.

Słowa kluczowe

EN

polyurethane elastomers (EPUR); grease; mixed friction; coefficient of friction EPUR against steel

PL

elastomery poliuretanowe (EPUR); smar plastyczny; tarcie mieszane; współczynnik tarcia EPUR po stali

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2019
• Tom: nr 5
• Strony: 33--41
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., wykr., wz.

Twórcy

autor

Capanidis Dymitry

• Wrocław University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Chair of Fundamentals of Machinery Design and Tribology, Łukasiewicza 5/7 Street, 50-370 Wrocław, Poland

autor

Sokolska Justyna

• Wrocław University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Chair of Fundamentals of Machinery Design and Tribology, Łukasiewicza 5/7 Street, 50-370 Wrocław, Poland

Bibliografia

• 1. Gama, N., Ferreira, A., Barros-Timmons, A.: Polyurethane Foams: Past, Present, and Future. Materials, 2018, R. 11, No 10.
• 2. Hepburn C.: Polyurethane elastomers. Springer Science & Business Media 2012.
• 3. Wirpsza Z.: Poliuretany. Chemia, technologia, zastosowanie. WNT, Warszawa 1991 (in Polish).
• 4. Furmanik K., Pytko P., Matyga J.: Badania właściwości ciernych wybranych tworzyw poliuretanowych stosowanych w napędach kolejek szynowych. Tribologia, 2011, nr 3, pp. 43–53 (in Polish).
• 5. Swinarew B.: Poliuretany: nowoczesne wszechstronne materiały. Cz. 1, Charakterystyka ogólna. Przetwórstwo Tworzyw, 2014, R 20, nr 3, pp. 252–259 (in Polish).
• 6. Capanidis D.: The influence of hardness of polyurethane on its abrasive wear resistance. Tribologia, 2016, R. 47, nr 4, pp. 29–39.
• 7. Ye, Y., & Zhu, Q.: The development of polyurethane. Materials Science: Materials Review. 2017, R 1, nr 1, pp. 1–8.
• 8. Rokicki G., Ryszkowska J., Prociak A.: Materiały poliuretanowe. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2014 (in Polish).
• 9. Poliuretany. ZPTS Poliuretany, katalog Zakładu Przetwórstwa Tworzyw Sztucznych, Milanówek 2018 (in Polish).
• 10. Kotnarowska D.: Influence of climatic ageing on erosive wear kinetics of polymer nanocoatings. Tribologia 2/2018, p. 57–65.
• 11. Czarny R.: Smary plastyczne. WNT, Warszawa 2004 (in Polish).
• 12. Paszkowski M.: Przepływy smarów plastycznych w układach smarowniczych i węzłach tarcia. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 2017 (in Polish).
• 13. Catalogue - Naftochem (http://naftochem.pl/lt-4s-2/).
• 14. Catalogue - Orlen Oil (http://www.smary.pl/katalog-produktow/orlen-oil/smary-7/522-hutplex-ep-2.html).
• 15. Szczerek M., Wiśniewski M.: Tribologia i tribotechnika. Wydaw. Instytutu Technologii Eksploatacji, Radom 2000 (in Polish).
• 16. Capanidis D.: Selected aspects of the methodology of tribological investigations of polymer materials. Archives of Civil and Mechanical Engineering, 2007, vol. 7, nr 4, pp. 39–55.
• 17. Capanidis D.: Mechanizm tarcia i zużywania wieloskładnikowych kompozytów na osnowie polioksymetylenu. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2013 (in Polish).
• 18. Mańczak K.: Technika planowania eksperymentu. WNT Warszawa 1976 (in Polish).
• 19. Polański Z.: Planowanie doświadczeń w technice. PWN, Warszawa 1984 (in Polish).

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).