Statyczny i kinetyczny współczynnik tarcia wybranych polimerów i ich kompozytów

• Autorzy: Siepracka B. , Szumniak J.

Warianty tytułu

EN

Static and kinetic friction coefficients for selected polymers and their composites

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Kinematyczne połączenia realizujące tarcie technicznie suche wykonywane są, we współczesnych urządzeniach, coraz częściej z polimerów i polimerowych kompozytów. Znajomość ich własności tarciowych jest istotna dla projektantów precyzyjnych mechanizmów sterowania i regulacji, a także układów przeniesienia mocy (sprzęgieł) i pochłaniania energii (hamulców). Informacje w tym zakresie można uzyskać tylko z eksperymentu, gdyż aktualny poziom rozwoju teorii tarcia nie pozwala na ich prognozowanie z zależności teoretycznych. W badaniach eksperymentalnych uzyskano informacje o kształtowaniu się statycznego i kinetycznego współczynnika tarcia w układzie polimer - metal, dla trzech grup polimerowych kompozytów wykonanych na osnowie: żywicy fenolowo -formaldehydowej, poliamidu i na osnowie PTFE. W analizie, uzyskane charakterystyki eksperymentalne porównano z charakterystykami prezentowanymi w literaturze dla warunków tarcia pary metal - metal. Uzyskane wyniki dają pogląd na istotne różnice w kształtowaniu się charakterystyk tarciowych metalu i polimerów, szczególnie w obszarze wpływu: temperatury, czasu tarcia i przerw w stanie obciążenia statycznego. Odrębności wynikają z różnic w zachowaniu się metali i polimerów w stanie obciążenia, dotyczących podatności do pełzania, relaksacji naprężeń, przemian strukturalnych, które w polimerach przebiegają bardziej intensywnie z wielokrotnie większym natężeniem.

EN

Kinematical joints realizing a dry fiction in contemporary machines are made of polymers and polymer composites. The knowledge about their tribological properties is important for engineer designers of precision remote control mechanisms, power transfer systems (clutches) and energy absorption systems (brakes). Data in this area can be collected only experimentally because today friction theory does not permit for proper theoretical predictions. Information about static and kinetic friction coefficients in polymer - metal couples were obtained experimentally for three kinds of polymer composites with phenolic - formaldehyde resins, polyamide or PTFE matrix. Experimental characteristics were compared with literature data for friction conditions for metal - metal couple. The obtained results indicate on essential differences in friction characteristics for metal and polymers especially as concerns: an effect of temperature, fiction duration and break under load. These distinctions come out from differences in metal and polymer behavior concerning susceptibility to creeping and structural transformations under the load state. These phenomenons are more intensive in the case of polymer than metal.

Słowa kluczowe

PL

polimery; kompozyty polimerowe; tarcie technicznie suche; statyczny i kinetyczny współczynnik tarcia; obciążenie; temperatura

EN

polymers; polymer composites; dry friction; static and kinetic friction coefficient; load; temperature

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Mechaniki Precyzyjnej
• Czasopismo: Inżynieria Powierzchni
• Rocznik: 2007
• Tom: nr 4
• Strony: 51--56
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Siepracka B.

autor

Szumniak J.

• Politechnika Radomska

Bibliografia

• [1] Rymuza T.: Tribologia polimerów. PWN, Warszawa 1992.
• [2] Tribology Handbook, London, 1973.
• [3] Szumniak J., Nyc R.: „Wpływ chropowatości elementu metalowego współpracującego z kompozytem zawierającym PTFE na opory tarcia suchego". Tribologia 3, 2001.
• [4] Krassik LI.: „Methods of Tribological Test in Standards of Various Countries. Science & Technique, 1993.
• [5] Gruin I., Ryszkowska J., Markiewicz B.: „Materiały polimerowe", Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 1996.
• [6] Galligan J.M.: „On the nature of static friction", Wear, 105, 1985.
• [7] Etsion l.: The effect of small normal loads no the static friction coefficient. Journal of Tribology, 115, 1993.
• [8] Harlecki A.: "O pewnej metodzie doświadczalnego wyznaczania kinetycznej charakterystyki współczynnika tarcia suchego w zakresie małych prędkości poślizgu". Tribologia 3, 1995.
• [9] Bowden F.P.: Tabor I.D.: „Tarcie i smarowanie", PWN, Warszawa, 1962.
• [10] Moore D.F.: Principlesand of Tribology. Pergamon Press. Oxford, 1976.
• [11] Seachtling H.: "Tworzywa sztuczne", WNT, Warszawa, 2000.
• [12] Siepracka B.: „Własności użytkowe kompozytów ciernych modyfikowanych odpadami skór garbowania chromowego", WITPiS, Sulejówek, 1998.
• [13] Stawarz S.: „Wpływ osnowy kompozytu na zmniejszenie tarcia i zużycia samosmarnych skojarzeń ślizgowych maszyn", praca doktorska, WITPiS, 2004.
• [14] Siepracka B., Szumniak J., Stawarz S.: „Obciążalność polimerowego kompozytu przeznaczonego na łożyska ślizgowe pracujące przy tarciu suchym", Tribologia, 3, 2004, s. 195-202.
• [15] Siepracka B.: „Tribomodyfikacja powierzchni metalowych w wyniku współpracy z kompozytem metalowo-organicznym", Sprawozdanie z projektu badawczego KBN nr T 08E 026 21, Radom, 2004.