Measurement and analysis of acoustic emission in the tribological system ball-on-disc

• Autorzy: Piątkowska A. , Piątkowski T.

Warianty tytułu

PL

Pomiary i analiza parametrów tribologicznych oraz emisji akustycznej zarejestrowanych w układzie trącym kula - powierzchnia płaska

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the present work the following results of tribological measurements are presented: changes of the friction coefficient, instantaneous values of friction force Ft, topography of worn surfaces (SEM) and detected vibroacoustic and acoustic emission signals. The measurements were performed on flat Si substrates covered with thin films of Cr and Au with thickness of 1 and 2 žm, respectively. Two types of tribological tests were done: one with a single-pass sliding of the ceramic ball with 0.5 mm in diameter and at sliding speed of vs1=0.025 mm/s, and the other one with a cyclic reciprocating motion of the ball at vs2=0.21 mm/s. Registration of the vibroacoustic and acoustic emission signals was in the 60 s periods in the same way for all tests. On the basis of our study one can conclude that the set-up used allowed us to detect and register vibroacoustic and acoustic emission signals related to microfriction. Various kinds of abrasive wear were determinated.

PL

W pracy przedstawione zostały wyniki badań tribologicznych: zmiany współczynnika tarcia ž oraz chwilowe wartości siły tarcia Ft, topografia śladów zużycia (SEM) i otrzymane sygnały wibroakustyczne i EA. Do pomiarów użyte zostały płaskie próbki z cienkimi warstwami chromu, o grubości 1 žm i złota, o grubości 2žm naniesione na podłoże z płytki Si. Pomiary tarciowe wykonane zostały w dwóch rodzajach testów: z pojedynczym przesuwem kulki (przeciwpróbki) ceramicznej o średnicy 0.5mm z prędkością poślizgu vs1=0.025 mm/s oraz cykliczne, kulka przemieszczała się wielokrotnie ruchem postępowo-zwrotnym z prędkością poślizgu vs2=0.21mm/s. Rejestracja sygnałów wibroakustycznych i EA odbywała się w określonych, jednakowych dla wszystkich testów 60-cio sekundowych odcinkach czasu, na początku, podczas i na koniec testu. Na podstawie przeprowadzonych badań można przyjąć, że w zaproponowanym stanowisku pomiarowym możliwa jest detekcja i rejestracja sygnałów wibroakustycznych i emisji akustycznej związanej z mikrotarciem. Określone zostały różne rodzaje zużycia abrazyjnego.

Słowa kluczowe

EN

wear mechanism; abrasion; friction; acoustic emission; FFT-time

PL

mechanizm zużycia; ścieranie; tarcie; emisja akustyczna; FFT-time

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Diagnostyki Technicznej
• Czasopismo: Diagnostyka
• Rocznik: 2007
• Tom: nr 4(44)
• Strony: 43--48
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz.

Twórcy

autor

Piątkowska A.

autor

Piątkowski T.

• Institute of Electronic Material Technology, Wólczyńska 133, 01-191 Warsaw,

Bibliografia

• [1] Miettinen J., Pataniitty P: Acoustic Emission in Monitoring Extremely Slowly Rotating Rolling Bearing. www.acutest.fi/docs/PAPER_C.PDF.
• [2] Chung-Woo Cho, Youn-Ze Lee: Wear-life evaluation of CrN-coated steels using acoustic emission signals. Surface and Coatings Technology (2000) 127, 59-65.
• [3] Jun Sun, Wood R.J.K., Wang L., Care I. Powrie H.E.G.: Wear monitoring of bearing steel using electrostatic and acoustic emission techniques. Wear (2005) 259, 1482-1489.
• [4] Dolinsek S., Kopac J. Acoustic emission signals for tool wear identification. Wear (1999) 255-229, 295-303.
• [5] Kum-Hwan Cha, Sung-Chang Lee, Dong-Kuk Han, Sang-Min Lee, Dae-Eun Kim, Experimental investigation of AE and friction signals related to the durability of head/disk interface. Tribology (1999) 32, 399-405.
• [6] Mathews P.G., Shunmugam M. S.: Condition monitoring in reaming through acoustic emission signals. Material Processing Technology (1999) 86, 81-86.
• [7] Manes L., De Monicault J.-M., Gras R. Monitoring damge by acoustic emission in bearing steels in cryogenic environment. Tribology (2001) 34, 247-253.
• [8] Marczak M. Emisja akustyczna procesu tribologicznego, rozprawa doktorska (2001) WITPIS, Sulejówek.
• [9] Von Stebut J., Lapostolle F., Bucsa M., Vallen H., Acoustic emission monitoring of single cracking events and associated damage mechanism analysis in indentation and scratch testing, (1999) 116-119 160-171.