Modelowanie fizycznej symulacji wymuszeń występujących na linii przyporu skośnych zębów kół łatwodocieralnych przekładni walcowych

• Autorzy: Siek E.

Warianty tytułu

EN

Modelling the physical simulation of the extortion appearing in the line of buttress of the helical teeth wheels of the easily reached cylindrical transmissions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono problematykę modelowania procesów tarcia występującego przy współpracy skośnych zębów kół walcowych SZKW (łatwodocieralnych HB < 350 [MPa]). Do badań procesów tarcia i zużycia tego typu kół zębatych zastosowano oryginalny model fizyczny typu tarcza na osiemnastu trzpieniach. Omówiono specyfikę prowadzonych badań w symulacyjnym odwzorowaniu zużywania pary SZKW występującego tylko w kolejnych stykach lokalnych w trakcie narastania czoła linii styku tarciowego do max. długości, jednocześnie sumując zużycie wgłębne. To sumowanie (całkowanie) wykorzystano w przyjętym dla SZKW wskaźniku średniej intensywności zużywania tarciowego Izh[m/m]. Dla identyfikacji parametrów badań wykorzystano teorię podobieństwa. Współczynniki skal odwzorowanych w modelu wymuszeń wyznaczono stosując analizę wymiarową z ograniczeniami. Przyjęto wielkości determinujące prace SZKW. Zdefiniowano funkcję wiążącą charakterystyczne parametry wymuszeń wpływających na kinetykę tarciowego zużywania liniowego (wgłębnego). Otrzymano układ 15 równań, w których występuje 19 współczynników skali. Układ ten rozwiązano w czterech wariantach przyjętych ograniczeń, a wyznaczone skale konieczne do odwzorowania parametrów w modelu zestawiono w tabeli. Zależności te pozwalają ustalić cechy: geometryczne, materiałowe, wymuszeń styku tarciowego oraz warunki otoczenia poszukiwanego układu modelowego. Dodatkowa analiza pozwoliła skorygować skale niewygodne do praktycznego stosowania, poprzez zastosowanie w modelu symulującym zużywanie SZKW intensywniejszej wymiany ciepła z otoczeniem oraz użycie wskaźnika (simpleksu) dopasowania geometrycznego. Tak zidentyfikowane cechy wymuszeń zwiększają podobieństwo odwzorowania procesów tarciowych występujących w pracy SZKW i modelu.

EN

The article considers the problems with modelling the processes of friction that appear during the cooperation of the helical teeth of the cylindrical wheels HTCW (easily reached HB < 350 [MPa]). In order to study the processes of friction and wear of the cogwheels of this type, the original physical model of the type shield on eighteen pins was applied. The nature of the conducted survey in the simulation of the wear and tear of the two HTCW that appeared only in the following local points of contact during the increasing front of the line of frictional point of contact till reaching the maximum length, at a time adding up the deep-seated wear and tear is discussed. This adding up (integration) was used in the established for the HTCW the rate of average intensity of the frictional wear Izh [m/m]. In order to identify the factors of the parameters of the study the theory of similarity was applied. The factors of the scales imitated in the model of friction were calculated using the linear analysis with some restrictions. The values influencing the work of HTCW were established. The function combining the characteristic parameters of friction influencing the kinetics of the frictional linear wear (deep-seated) were defined. The system of the fifteen equations appeared, where the nineteen factors of scale existed. This system was solved using four different restrictions and the established scales, necessary for imitating the parameters in the model were put together in a table. Such correlations let us set the following features: geometrical, material, the force of the frictional point of contact and the environmental conditions of the demanded model system. The additional analysis let us correct the scales uncomfortable in the practical usage in the model simulating the wear of the HTCW by the increasing intensity of the exchange of the heat and by applying the factor (simplex) of the geometrical adjustment. The features of extortion defined that way increase the probability of the imitation of the processes of friction appearing in the work of HTCW and in the model.

Słowa kluczowe

PL

modelowanie; teoria podobieństwa; analiza równań; badania modelowe; fizyczna symulacja wymuszeń; skośne zęby kół przekładni walcowych

EN

modelling; theory of the similarity; analysis of equations; model investigations; physical simulation of extortion; helical teeth of the wheels of the cylindrical transmissions

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2008
• Tom: nr 4
• Strony: 77--100
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Siek E.

• Politechnika Radomska, Instytut Budowy Maszyn, Zakład Technologii Bezwiórowych, ul. Krasickiego 54, 26-600 Radom,

Bibliografia

• 1. Heinke G.: Verschleiß-eine Systemeigenschaft. Auswirkungen auf die Verschleißprüfung. w: Werkstofftechnik, vol. 6, s. 164-169.
• 2. Szczerek M.: Metodologiczne problemy systematyzacji eksperymentalnych badań tribologicznych, wydawnictwo ITeE, Radom 1997.
• 3. Cziczinadze A.W., Braun E.D., Ewdokimow J.A.: Tribotechniczeskije ispytaniija. Tribologija - issledowanija i priłożenija - opyt SSzA i SNG, s. 353-378.
• 4. Guzowski S.: Analiza zużycia frettingowego w połączeniach wciskowych na przykładzie osi zestawów kołowych pojazdów szynowych. Monografia 284, Wydaw. Politechniki Krakowskiej, Kraków 2003.
• 5. Sikora J.: Zasady modelowania przy doświadczalnej identyfikacji obiektów tribologicznych, Wybrane Problemy Tribologii, pod red. St. Ziemby, WNT, 1990.
• 6. Zwierzycki W.: Zagadnienia apriorycznej oceny trwałości węzłów tarcia ślizgowego, Wydaw. Politechniki Poznańskiej, Poznań 1990.
• 7. Szkurłat J., Wójcicki R., Murdzia E.: Dobór parametrów eksperymentalnych badań modelowych łożysk ślizgowych, Tribologia 5/2005.
• 8. Szczerek M., Tuszyński W.: Nowe metody i techniki pomiarowe w tribologii, Tribologia 6/2007.
• 9. Trzos M.: Tendencje rozwojowe w modelowaniu zjawisk i procesów tribologicznych, Zagadnienia Eksploatacji Maszyn, zeszyt 3 (151) 2007.
• 10. Nadolny K.: Tribologia kół zębatych - Zagadnienia trwałości i niezawodności, wydawnictwo ITeE, Radom 1999.
• 11. Dziama A., Michniewicz M., Niedźwiedzia A.: Przekładnie zębate, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1995.
• 12. Leszek W.: Badania empiryczne. Wybrane zagadnienia metodyczne, Instytut Technologii Eksploatacji, Radom 1997.
• 13. Szücs E.: Modelowanie matematyczne w fizyce i technice. WNT, Warszawa 1977.
• 14. Jevdokimov A.: Metod uskorennych ispytanij materiałom detalej i uslov masin na iznosostojkost. Trenie i iznos 1984. T. V, nr 1, s. 54-58.
• 15. Braun E.: Modelowanie współpracy par tribologicznych, Tribologia 1/1996.
• 16. Zwolak J.: Model zużywania tribologicznego powierzchni czynnej zarysu zębów kół zębatych. Tribologia 6/1999.
• 17. Czerniec M., Kiełbiński J.: Model procesu zużywania zębów przekładni zębatych. Zeszyty Naukowe Politechniki Opolskiej, seria Mechanika z. 68, nr koi. 270/2001.
• 18. Czerniec M., Kiełbiński J.: Model kinetyki zużywania zębów przekładni walcowych o zębach skośnych. Wydawnictwo Naukowe Ukrainy, Probliemi Techniki nr 2/2004.
• 19. Żółtowski J.: Podstawy konstrukcji maszyn - przekładnie. Wydaw. Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2004.
• 20. Buckingham E.: On Physically Similar Systems. Physical Reviews IV. 1914,4.
• 21. Nowak Z.: Ogólna metoda wyznaczania zupełnego układu iloczynów bezwymiarowych. Czasopismo Techniczne z. 6, Wyd. Politechniki Krakowskiej, Kraków 1969.
• 22. Müller L.: Przekładnie zębate - projektowanie. WNT, Warszawa 1996.
• 23. Müller L.: Przekładnie zębate - badania. WNT, Warszawa 1984.
• 24. Piekoszewski W., Wiśniewski M.: Modelowanie procesów zużycia tribologicznego styku smarowanego. Tribologia 1/2001.
• 25. Bayer R.G.: Prediction of Wear In Sliding System. Wear, 11 (1968), s. 319-331.