Analiza wpływu drgań kontaktowych stycznych wzdłużnych na siłę tarcia

• Autorzy: Gutowski P. , Leus M.

Warianty tytułu

EN

The analysis of longitudinal tangential contact vibration effect on friction force

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy wpływu drgań kontaktowych stycznych wzdłużnych na siłę tarcia w ruchu ślizgowym ciała sztywnego. W analizie wykorzystano trzy modele tarcia opisujące w różny sposób właściwości fizyczne rzeczywistego styku. Były to: klasyczny model Coulomba odniesiony do ruchu ciała sztywnego po nieodkształcalnym podłożu oraz dwa tzw. dynamiczne modele tarcia - model Dahla i model Duponta, uwzględniające podatność kontaktową styczną styku. Uzyskane wyniki porównano z dostępnymi w literaturze wynikami badań doświadczalnych. Wykazano, że w przypadku występowania ruchu drgającego o dużej częstotliwości i małej wartości amplitudy drgań (ruch w skali mikro, którego przykładem są drgania kontaktowe styczne) model tarcia Coulomba jest nieadekwatny do opisu siły tarcia.

EN

The paper presents the results of the analysis of the influence of tangential longitudinal contact vibrations on friction force in sliding motion of solid body. The analysis was carried out with the use of three friction models describing in different way the physical properties of real contact. These were: classical Coulomb's model related to the rigid body motion on the non-deformable base, and two so called dynamical friction models - Dahl's model and Dupont's model, which take into account tangential contact deformability. The obtained results were compared with experimental data taken from the literature. It was shown that in the case of vibration motion with the high frequency and law value of amplitude (motion in micro scale, which is exemplified by tangential contact vibrations) the Coulomb's friction model is not adequate to describe friction force.

Słowa kluczowe

PL

model tarcia; siła tarcia; drgania kontaktowe styczne

EN

friction models; friction force; tangential contact vibration

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 28, nr 4
• Strony: 117--126
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz.

Twórcy

autor

Gutowski P.

autor

Leus M.

• Dr hab. inż. - Katedra Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn Politechniki Szczecińskiej

Bibliografia

• [1]Bliman Р. A., Mathematical study of the Dahl's friction model, European Journal of Mechanics, A/Solids, 1992, vol. 11, no. 6, s. 835-848.
• [2]Dahl P. R., Solid friction damping of mechanical vibrations, AIAA Journal, 1976, vol. 14, no. 12, s. 1675-1682.
• [3]Dupont Р., Armstrong В., Hayward V., Elasto-plastic friction model: contact compliance and stiction, w: Proceedings of the American Control Conference, Chicago, AACC 2000, s. 1072-1077.
• [4]Dupont Р., Armstrong В., Hayward V., Altpeter F., Single State elasto-plastic friction modeis, IEEE Transactions of Automatic Control, 2002, vol. 47, no. 5, s. 787-792.
• [5]Eaves A. E., Smith A. W., Waterhouse W. J., Sansome D. H., Review of the application of ultrasonic vibrations to deforming metals, Ultrasonics, 1975, vol. 13, no. 4, s. 162-170.
• [6]Kumar V. С, Hutchings I. M., Reduction of sliding friction of metals by the application of longitudinal or transverse ultrasonic Vibration, Tribology International, 2004, vol. 37, s. 833-840.
• [7]Leus M., Gutowski Р., Analysis of longitudinal tangential contact Vibration effect on friction force using Coulomb and Dahl models, Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 2008, vol. 46, no. 1, s. 171-184.
• [8]Leus M., Gutowski Р., Badania symulacyjne wpływu drgań kontaktowych stycznych na siłę tarcia w ruchu ślizgowym, Modelowanie Inżynierskie, 2007, t. 3, nr 34, s. 85-92.
• [9]Littmann W., Storck H., Wallaschek J., Sliding friction in the presence of ultrasonic oscillations: superposition of longitudinal oscillations, Archive of Applied Mechanics, 2001, vol. 71, s. 549-554.
• [10]Littmann W., Storck H., Wallaschek J., Reduction of friction using piezoelectrically excited ultrasonic vibrations, w: Proceedings of SPIE's 8th Annual International Symposium on Smart Structures and Materials, Bellingham, Washington 2001, s. 302-311.
• [11]Pohlman R., Lehfeldt E., Influence of ultrasonic vibrations on metallic friction, Ultrasonics, 1966, vol. 4, s. 178-185.
• [12]Siegert К., Ulmer J., Superimposing ultrasonic waves on the dies in tube and wire drawing, Journal of Engineering Materials and Technology, 2001, vol. 123, s. 517-523.
• [13]Skare Т., Stahl J. E., Static and dynamie friction processes under the influence of external vibrations, Wear, 1992, vol. 154, s. 177-192.