Adhesion influence on the oil velocity and friction forces in cylindrical microbearing gap

• Autorzy: Wierzcholski K. , Miszczak A.

Warianty tytułu

PL

Wpływ adhezji na rozkład prędkości oleju i siły tarcia w szczelinie walcowego łożyska ślizgowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper develops the preliminary assumptions of hydrodynamic theory of lubrication for dependencies between adhesive forces and oil dynamic viscosity, oil velocities and friction forces in the micro- and nano-scale arising between two cooperating cylindrical surfaces inside super-thin cylindrical boundary layer. In cylindrical micro-bearings, the influence of adhesive forces on friction forces is visible in friction forces caused by the hydrodynamic pressure and oil flow velocity. Up to now, the influence of adhesion forces on oil velocity and friction force changes in cylindrical micro-bearing gap have not been under considered in an analytical way. In this paper, the formulas for velocity components, pressure distributions, friction forces and friction coefficients in cylindrical coordinates are derived.

PL

W przypadku walcowych mikrołożysk ślizgowych o średnicy wałka zbliżonych do 2 mm oraz dla wysokości szczelin łożyskowych około 1 mikrona mamy do czynienia z wpływem sił adhezji na zmianę lepkości dynamicznej oleju po grubości warstwy a tym samym uzyskujemy istotne zmiany wartości sił tarcia w porównaniu z siłami tarcia występującymi w klasycznym smarowaniu. Taki problem nie był do tej pory rozpatrywany na drodze analitycznej i numerycznej. Nowe wyniki dotyczą również wpływu sił adhezji na zmiany składowych wektora prędkości oleju w szczelinie walcowego mikrołożyska ślizgowego. Jak wynika z przeprowadzonych badań, wpływ sił adhezji zmienia wartości sił tarcia powodowane zarówno ciśnieniem hydrodynamicznym, jak również ruchem obrotowym czopa, a więc i prędkością przepływu oleju w szczelinie ślizgowego łożyska walcowego. Siły tarcia w kontakcie dwóch współpracujących ciał cylindrycznych są uzależnione od kierunku obciążenia rozpatrywanego węzła tribologicznego.

Słowa kluczowe

EN

adhesion forces; cylindrical micro-bearing; oil velocity; friction forces

PL

siły adhezji; mikrołożysko walcowe; prędkość oleju; siły tarcia

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Scientific Problems of Machines Operation and Maintenance
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 45, nr 1
• Strony: 71--79
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys.

Twórcy

autor

Wierzcholski K.

autor

Miszczak A.

• Technical University of Koszalin, Institute of Mechatronics, Nanotechnology and Medical Bioengineering, PL 75-620 Koszalin, ul. Racławicka 15-17, Poland,

Bibliografia

• [1] Taylor C.J., Dieker L.E., Miller K.T., Koh C.A., Dendy S.E., Micromechanical adhesion force measurements between tetrahydrofuran hydrate particles. Journal of Colloid and Interface Science, 306, pp. 255-261, 2007.
• [2] Eui-Sung Yoon, Seung Ho Yang, Hung-Gu Han, Hosung Kong, An experimental study on the adhesion at a nano-contact. Wear, 254, pp. 974-980, 2003.
• [3] Miranda J.A., Oliveira R.M.. Adhesion phenomena in ferrofluids. Physical Review E, 70, pp. 1-11, 2004.
• [4] Rymuza Z., Kusznierewicz Z., Solarski T., Kwacz M., Chizhik S., Goldade A.V., Static friction and adhesion in polimer-polymer micro-bearings. Wear, 238. pp. 56-69, 2000.
• [5] Wierzcholski K., Miszczak A., Adhesion and capilarity in micro-bearing lubrication. Journal of Kones Powertrain and Transport. Vol. 16. No. 3, pp. 497-504, 2009.
• [6] Zhou Hongben, Goetzinger M., Peukert W., The influence of particle charge and roughness on particle-substrate adhesion. Powder Technology, 135-136, pp. 82-91, 2003.