Method of Determining the Surface Tension and Surface Energy of Tribological Wear Particles

• Autorzy: Sadowski Jan

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0014.6960

Warianty tytułu

PL

Metoda wyznaczania napięcia powierzchniowego i energii powierzchniowej cząstek zużycia tribologicznego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Surface tension of friction wear product material is linked with unit mechanical work of newly-formed surfaces of solids. A definition of surface energy also addresses the thermal effect, which is indirectly connected with wear. Physical differences between the development of liquids and solids surfaces are discussed. Both of the quantities defined are described in analytical terms and their value is determined for a selected example of experimental testing. The discussion is based on the first law of thermodynamics using the concept of specific enthalpy of wear products. Boundaries of an area in space where mechanical energy is dissipated and dimensions of a wear particle being formed are taken into account. Mechanical and thermal parts of the energy balance are differentiated.

PL

Napięcie powierzchniowe materiału produktów zużycia tarciowego zostało powiązane z jednostkową pracą mechaniczną nowo utworzonej powierzchni ciał stałych. W definicji energii powierzchniowej uwzględniono również efekt cieplny, który jest pośrednio związany ze zużyciem. Podkreślono różnice o charakterze fizycznym między rozwojem powierzchni cieczy i ciał stałych. Obie zdefiniowane wielkości zostały opisane analitycznie, a ich wartości określono dla wybranego przykładu badań eksperymentalnych. Rozważania oparto na pierwszej zasadzie termodynamiki, w której wykorzystano koncepcję entalpii właściwej produktów zużycia. Uwzględniono granice obszaru przestrzennego, w którym energia mechaniczna jest rozpraszana, oraz wymiary powstałej cząstki zużycia. W bilansie energetycznym rozdzielono część mechaniczną i termiczną.

Słowa kluczowe

EN

surface tension; surface energy; thermodynamic system; friction; wear; energy dissipation; work of dissipation; heat of friction

PL

napięcie powierzchniowe; energia powierzchniowa; system termodynamiczny; tarcie; zużycie; rozpraszanie energii; praca dyssypacji; ciepło tarcia

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2020
• Tom: nr 5
• Strony: 61--71
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab., wz.

Twórcy

autor

Sadowski Jan

• Kazimierz Pulaski University of Technology and Humanities in Radom, Stasieckiego 54 Street, 26-600 Radom, Poland.

Bibliografia

• 1. Solski P., Ziemba S.: Zagadnienia zużycia elementów maszyn spowodowanego tarciem. PWN, Warszawa 1969.
• 2. Kragelski I.V., Dobyčin M.H., Kombalov V.S.: Osnovy rasčetov na trenie iznos. Mašinostroenie, Moskva 1977.
• 3. Cottrell A.H.: Własności mechaniczne materii. PWN, Warszawa 1970.
• 4. Sadowski J.: Thermodynamische Grundgesetze des tribologischen Verschleißes. Tribologie und Schmierungstechnik 1990, Nr 2, pp. 105–107.
• 5. Sadowski J.: Thermodynamische Theorie von Reibung und Verschleiß. Tribologie und Schmierungstechnik. 2002, Nr 6, pp. 41–47.
• 6. Sadowski J.: Energie- und Verschleißverteilung zwischen den Festkörpern während der Reibung. Tribologie und Schmierungstechnik 1995, Nr 3, pp. 131–134.
• 7. Sadowski J., Sarnowicz L.: Beitrag zu kalorimetrischen Reibungswärmemessung. Tribologie und Schmierungstechnik 2019, Nr 1, pp. 34–41.
• 8. Sadowski J., Sarnowicz L.: Kalorimetrische Untersuchungen zur Blitztemperatur. Tribologie und Schmierungstechnik 2001, Nr 1, pp. 49–54.
• 9. Sadowski J.: Zur Energiebilanzierung bei der Festkörperreibung Tribologie und Schmierungstechnik 2009, Nr 6, pp. 27–31.
• 10. Sadowski J.: Über die Wahrscheinlichkeit der Lostrennung der Verschleißpartikel aus den Reibkörpern Tribologie und Schmierungstechnik 2013, Nr 4, pp. 41–51.
• 11. Archard J.F.: Contakt and rubbing of flat surfaces. J. Appl. Phys. 24 (1953), Nr 8, pp. 981–988.
• 12. Sadowski J.: Festkörperreibung und Verschleiß als Ursache und Wirkung der Energiedis-sipation (Teil 1). Tribologie und Schmierungstechnik 2011, Nr 1, pp. 27–33.
• 13. Fleischer G., Gröger H., Thum H.: Verschleiß und Zuverlässigkeit. VEB Verlag Technik, Berlin 1980.
• 14. Sadowski J.: Die Verschleißzahl. Tribologie und Schmierungstechnik. 2007, Nr 4, pp. 52–57.
• 15. Sadowski J.: Reibungsvolumen als tribologisches System. Tribologie und Schmierung technik. 2008, Nr 5, pp. 43–48.
• 16. Sadowski J., Żurowski W.: Verschleißbeständigkeit von Metallen. Tribologie und Schmierungstechnik. 1992, Nr 3, pp. 152–159.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).