The effect of the test condition on the scatter of the friction coefficient measurements

• Autorzy: Trzos M. , Cortés D. M.

Warianty tytułu

PL

Wpływ parametrów procesu na rozrzut pomiarów współczynnika tarcia

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The test results of friction coefficient measurement scatter are presented and evaluated. The friction coefficients of three different materials of friction couples under dry conditions were investigated. Ball-on-ring tests with both a vertical and a horizontal position of the sample axis and ball-on-disk tests for each friction couple were carried out in order to compare the tribotester influence on the scatter of results. The tribological experiment encompassed trials of different values of the friction process parameters: humidity, load, and velocity. The influences of process parameters on the scatter of results were analysed to assess the scatter level as a dependence on both tribotester and friction process parameters. Based on test results, the dependence between friction coefficient measurement scatter and load was revealed. The ratio of scatter to the measured friction coefficient was investigated. This error is dependent on scatter and also on the value of the friction coefficient; therefore, its value can change if the friction coefficient changes, e.g. along with humidity changes that were experimentally illustrated. As a result of the research, the conditions of the friction process, both of the low and high levels of error ratio, were predicted. The prediction was verified in the additional experiments.

PL

Zaprezentowano rezultaty badań rozrzutów współczynnika tarcia. Badania przeprowadzono dla trzech różnych skojarzeń materiałowych w warunkach tarcia suchego. Przeprowadzono testy z użyciem tribotestera z węzłem kula-pierścień zarówno z poziomą, jak i pionową pozycją osi węzła oraz tribotestera z pionową pozycją ustawienia osi węzła kula-tarcza w celu porównania wpływu urządzenia badawczego na rozrzut wyników badań. Eksperyment tribologiczny obejmował różne wartości parametrów procesów tarcia: wilgotności, obciążenia oraz prędkości. Przeanalizowano wpływ parametrów procesu na rozrzut wyników badań, aby ocenić poziom rozrzutu w zależności zarówno od urządzenia, jak i parametrów procesu. Na bazie uzyskanych rezultatów wykazano zależność rozrzutu wyników pomiaru współczynnika tarcia od obciążenia. Analizie poddano również współczynnik szacujący błąd wynikający z udziału rozrzutu w wyznaczonej wartości współczynnika tarcia. Udział tego błędu zależy zarówno od rozrzutu wyników, jak również od wartości samego współczynnika tarcia, dlatego też jego wartość może się zmieniać wraz ze zmianą wartości współczynnika tarcia, np. na skutek zmiany wilgotności, co zostało eksperymentalnie wykazane i zilustrowane. W wyniku przeprowadzonych badań i analizy wyników wyznaczono warunki pomiarów współczynnika tarcia zarówno o niskim, jak i wysokim poziomie rozrzutu wyników pomiaru. Przeprowadzone eksperymenty weryfikacyjne potwierdziły prognozowanie poziomu rozrzutów.

Słowa kluczowe

EN

friction testing methods; unlubricated friction; friction coefficient; measurement reproducibility

PL

metody badań tarcia; tarcie bezsmarowe; współczynnik tarcia; powtarzalność pomiaru

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Scientific Problems of Machines Operation and Maintenance
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 45, nr 2
• Strony: 7--18
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Trzos M.

autor

Cortés D. M.

• Institute for Sustainable Technologies - National Research Institute, ul. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom, Poland, phone: [phone],

Bibliografia

• [1] E, Santner, Comparison of wear and friction measurements of' TiN coatings, Tribologia 1/95 (1995)7-29.
• [2] H. Czichos, S. Becker, J. Lexow, International multilaboratory sliding wear tests with ceramics and steel.. Wear 135 (1989) 171-191.
• [3] H. Zhao, G.C. Barber. J. Liu. Friction and wear in high speed sliding with and without electrical current, Wear 249 (2001) 409-414.
• [4] K.C. Ludema, Friction, wear, and lubrication - a textbook in tribology, Boca Raton (Florida), CRC Press (1996).
• [5] H. Zhai, Z. Huang, Instabilities of sliding friction governed by asperity interference mechanisms, Wear 257 (2004) 414-422.
• [6] M. Suzuki, Comparison of tribological characteristics of sputtered MoS2 films coated with different apparatus, Wear 218 (1998) 110-118.
• [7] M.Z. Huq, J. P. Celis, Reproducibility of friction and wear results in ball-or-disc unidirectional sliding tests of TiN-alumina pairings, Wear 212 (1997) 151-159.
• [8] P.D. Cuong, H.-S. Ahn, E.S. Yoon, K.H. Shin, Effects of relative humidity on tribological properties of boron carbide coating against steel. Surface & Coatings Technology 201 (2006) 4230-4235.
• [9] W. Castro, D.E. Weller, K. Cheenkachorn, J.M. Perez, The effect of chemical structure of base fluids on antiwear effectiveness of additives, Tribology International 38, (2005) 321-326.
• [10] M. Trzos, W. Piekoszewski, R. Ruta, The number of research courses influence on the estimation of friction contact fatigue durability scatter of lubricated rolling contacts. Tribologia 230, (2010) 163-175.
• [11] W.H. Yang, Y.S. Tarng, Design optimization of cutting parameters for turning operations based on the Taguchi method, J Mater Process Technol 84, (1998) 122-129.
• [12] P. Sahoo. S.K. Pal, Tribological Performance Optimization of Electroless Ni-P Coatings Using the Taguchi Method and Grey Relational Analysis, Tribol Lett 28, (2007) 191-201.
• [13] H,M. Chow, S.M. Lee, L.D. Yang, Machining characteristic of friction drilling on AISI 304 stainless steel, Journal of materials processing technology 207, (2008) 180-186.
• [14] D. Maldonado, Influence of test parameters on the coefficient of friction. Tribologia 222, (2008) 83-02.