Próba analizy zjawiska "stick-slip" dla elastomerów

• Autorzy: Głąb P. , Bieliński D. , Maciejewska K.

Warianty tytułu

EN

Attempt to analysis of "stick-slip" for elastomers

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowane zostało nowe podejście do analizy tarcia przebiegającego według mechanizmu „stic-slip". Metoda polega na zastosowaniu algorytmu szybkiej transformacji Fouriera (FFT) do przekształcenia przebiegu siły tarcia z dziedziny czasu do dziedziny częstotliwości. Zaproponowany został sposób analizy uzyskanych widm siły tarcia w oparciu o porównanie względnych intensywności kolejnych harmonicznych drgań obserwowanych w widmie ze zgromadzonymi w tablicy korelacyjnej. Tablicę korelacyjną zbudowano zakładając dwa typy kształtu przebiegu siły tarcia („stick-slip"), trójkątny i logarytmiczny. W celu uszczegółowienia opisu kształtu poza częstotliwością i amplitudą wprowadzono parametr symetrii (s), zdefiniowany jako udział czasu trwania fazy „stik" w całym drganiu („stick-slip"). Tablica korelacyjna zbudowana została w zakresie „s" od 0,5 do 1,0 z krokiem 0,01, uwzględniając 24 drgania harmoniczne. Jakkolwiek metoda jest ograniczona wieloma uproszczeniami, to może być bardzo użytecznym narzędziem do analizy zjawiska tarcia elastomerów. Opisana metoda została zastosowana do analizy tarcia próbek różniących się gęstością usieciowania. Stwierdzono wydłużanie się fazy „stik" wraz ze wzrostem gęstości usieciowania oraz przesunięcie obserwowanych drgań w kierunku wyższych częstotliwości.

EN

Paper presents new attempt to friction analysis, method concerning "stick-slip " phenomenon and its description. Applied algorithm is realised by the fast Fourier transformation (FFT) of friction force traces from time to frequency domain. Obtained friction spectra were analysed with the proposed method to evaluate frequency, amplitude and symmetry - "s" defined as a "stick" phase content in a whole vibration) of "stick-slip" vibrations. The proposed method of analysis is based on comparison of relative intensities of harmonic vibrations observed in spectra with sequences from a correlation table. The correlation table was build assuming "triangle" or "logarithmic" shaped "stick-slip" in the range of "s" from 0.5 to 1.0 with 0.01 step, containing 24 harmonic vibrations. The presented method, despite being restricted by a few simplifying assumptions, can be a very useful tool for "stick-slip" analysis of elastomers. Proposed method was used for friction analysis of rubber sampies exhibiting different crosslink density. It was found that the "stick" part duration increases with an increase of crosslink density, whereas amplitudes of "stick-slip" vibrations are redistributed and shifted to higher frequencies.

Słowa kluczowe

PL

elastomer; tarcie; stick-slip; gęstość usieciowania

EN

elastomer; friction; "stick-slip"; crosslink density

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2004
• Tom: nr 4
• Strony: 43--50
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Głąb P.

• Instytut Polimerów Politechniki Łódzkiej, ul. Stefanowskiego 12/16 90-924 Łódź

autor

Bieliński D.

• Instytut Polimerów Politechniki Łódzkiej, ul. Stefanowskiego 12/16 90-924 Łódź

autor

Maciejewska K.

• Instytut Polimerów Politechniki Łódzkiej, ul. Stefanowskiego 12/16 90-924 Łódź

Bibliografia

• 1. Persson B.: On the theory of rubber friction, Surface Science, 401, 445-454, 1998.
• 2. Bushan B.: Modern Tribology Handbook, vol. 1, chapt. 16.9, CRC Press London 2001.
• 3. Rorrer R.: A historical perspective and review of elastomeric stick-slip, Rubb. Chem. Tech., 73, 486-503, 2000.
• 4. Praca zbiorowa: Guma. Poradnik Inżyniera i technika. WNT, Warszawa 1981.
• 5. http://www.qsl.net/on7yd/136narro.htm#FFT.