Temperatura tarcia w kompozytach PTFE współpracujących ze stalą.

• Autorzy: Wieleba W.

Warianty tytułu

EN

Temperature of friction in the bulk of PTFE composites sliding against steel.

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W opracowaniu przedstawiono wyniki pomiarów rozkładu temperatury na powierzchni próbki materiału polimerowego współpracującego ślizgowo ze stalą. Do pomiaru temperatury wykorzystano metodę termowizyjną. Stwierdzono, że podczas tarcia najwyższa temperatura występuje w głębi polimerowej próbki, w pewnej odległości od powierzchni ślizgowej. Przyczyną tego zjawiska jest dyssypacja energii w postaci ciepła, zachodząca wewnątrz polimeru. Rozpraszanie energii wynika z tarcia wewnętrznego oraz zmiennego stanu naprężeń i odkształceń występującego podczas tarcia wewnątrz kompozytu PTFE.

EN

The research results of temperature fields on surfaces of polymer specimens sliding against steel are treated in this article. The following two composites based on PTFE have been selected for search: Tarflen TSt-40 (PTFE + 40% wt. steel) and Tarflen TK25 (PTFE + 25% wt. coke). The investigations were carried out under dry friction conditions at the defined values of motion parameters: contact pressure p = 2 MPa, sliding velocity v = 3 m/s and environment (air) temperature To = 25%. The thermovision method was used to determine the temperature on a surface of specimen during sliding operation. Examples of thermal images and variation of temperatures on measuring length are presented. The results showed that the maximum temperature occurs at a certain distance under the nominal surface of contact, i.e. in the subsurface region of polymer composites. The main reason of this phenomenon is the dissipation of energy, in the form of heat, owing to the internal friction and the variation of plastic stress and strain in the bulk of polymer materials. The vibration of stress and strain are caused by shape deviations, waviness and roughness of the surface of steel counterface. Also, the variation of friction force during sliding process caused the vibration of stress and strain. The results of distribution of temperature on surfaces of polymer specimens in the steady state and during vibratory compression with amplitude of strain 2% and frequency of strain 15 Hz are presented. In that case the increase of temperature was about eight degrees on surfaces of specimens. It proves that the internal heat generation occurs in the friction process of PTFE composites sliding against steel.

Słowa kluczowe

PL

temperatura tarcia; tarcie suche; tarcie wewnętrzne; kompozyt PTFE

EN

temperature of friction; dry friction; internal friction; PTFE composite

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Zagadnienia Eksploatacji Maszyn
• Rocznik: 2001
• Tom: Vol. 36, nr 3
• Strony: 27--35
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz.

Twórcy

autor

Wieleba W.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, ul. Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław, tel. [phone],

Bibliografia

• [1] Lawrowski, Z.: Tribologia - tarcie, zużywanie i smarowanie. PWN, Warszawa 1993.
• [2] Guha D., Roy Chowdhuri S.K.: The effect of surface roughness on the temperature at contact between sliding bodies. Wear 1996, 197, 63-73.
• [3] BogdanoviC, P.N.: Zakonomiernosti protiekanija tieplowych processov pri frikcionnom nag- ruźeniipolimierow. Trenie i iznos 1995, Vol. 16, No. 3, 466-472.
• [4] Sadowski, J.: Badania termowizyjne otoczenia obszaru kontaktu trących się ciał. ZEM 1986, nr 3^1.
• [5] Abdel-Aal, H.A.: On the bulk temperatures of dry rubbing metalic solid pairs. Int. Comm. Heat Mass Transfer 1999, Vol. 26, No. 4, 587-596.
• [6] McCrum, N.G.: An internal friction study of polytetrafluoroethylene. Journal of Polymer Science 1959, Vol. 34, 355-369.
• [7] Hermida, E.B., Pavolo, F., Porta P.: Internal friction and loss tangent of nonlinear viscoelastic materials: different concepts, different results. Journal of Alloys and Compounds 2000, 310, 280-283.
• [8] Persson, B.W.J.: On theory of rubber friction. Surface Science 1998, 401, 445-454.
• [9] Shpenkov P.: Friction surface phenomena, Elsevier, Amsterdam 1995.