Opory tarcia w parach ślizgowych metal-polimer, pracujących w układzie odwróconym

• Autorzy: Wieleba W. , Gidziński W.

Warianty tytułu

EN

Frictional resistance in sliding pairs metal-polymer operating in reverse mode

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ślizgowe skojarzenie materiałów o różnej twardości np. materiału polimerowego z materiałem metalicznym w elementach maszyn występuje w jednym z dwóch wariantów: - prosta para tarcia - obszar styku współpracujących ślizgowo materiałów nie przemieszcza się podczas ruchu na powierzchni elementu polimerowego, - odwrócona para tarcia - obszar styku na powierzchni elementu polimerowego zmienia swoje położenie podczas ruchu. W zależności od wariantu pary ślizgowej można zaobserwować różnice w procesie tarcia i zużywania materiału polimerowego. Do badań porównawczych wybrano politetrafluoroetylen (PTFE) jako bazowy materiał polimerowy oraz trzy kompozyty utworzony na jego osnowie: a) TK22G3 – PTFE + 22% wag. koksu + 3% wag. grafitu, b) TSt40 – PTFE + 40% wag. proszku stali c) TB60 – PTFE + 60% wag. proszku brązu cynowego o wielkości ziarna do 60 žm. Uzyskane wyniki badań wykazały istotny wpływ wariantu skojarzenia (metal–polimer, polimer–metal) na wartość współczynnika tarcia. Dla wszystkich badanych skojarzeń, w których polimerowa próbka (sworzeń) współpracowała z stalowym przeciwelementem (tarcza) współczynnik tarcia był większy niż w przypadku, w którym stalowa próbka ślizgała się po polimerowej tarczy wykonanej z materiału polimerowego. Zaobserwowane różnice dla takich samych skojarzeń materiałowych różniących się wariantem materiału, z którego wykonano przeciwelement, wynikają prawdopodobnie z różnej temperatury tarcia, jaką osiągały współpracujące materiały. Wyższa temperatura tarcia dla wariantów, w których próbka była wykonana ze stali, wynika przede wszystkim z mniejszej zdolności odprowadzania ciepła do otoczenia poprzez elementy metalowe, gdyż elementy wytworzone z materiałów polimerowych posiadają znacznie mniejszą przewodność cieplną.

EN

A sliding combination of materials representing different hardness, e.g. polymer material combined with metallic material, in machine elements occurs in one of the following two variants: - Simple friction pair – The contact area of the materials co-operating in a sliding manner is not relocating during the movement on the surface of the polymer element. - Reversed friction pair – The contact area of the surface of the polymer element changes its position during the movement. Depending on the variant of sliding pair, the differences in the friction and wear process of polymer material can be observed. For the purpose of comparative tests, there have been polytetra-fluoroethylene (PTFE) as a basic polymer material and three composites that were formed on its base, chosen as follows: - TK22G3 – PTFE + 22% of the coke weight + 3% of graphite weight, - TSt40 – PTFE + 40% of steel dust weight, - TB60 – PTFE + 60% of tin bronze dust weight of grain size up to 60 žm. Test results demonstrated the significant influence of combining variants of the sliding pair (metal-polymer, polymer-metal) on the value of the friction coefficient. In all the combinations tested in which the polymer specimen (pin) was co-operating with a steel counterface (disc), the friction coefficient was higher than in the situation when the steel specimen was sliding on the polymeric disc. The differences observed in identical material combinations that differ in material variant of which the counterface was made probably result from different temperatures that the co-operating materials have reached. A higher temperature for variants in which the specimen was made of steel results primarily from the lower capability to exhaust the heat via metal elements, because the elements made of polymer materials have considerably lower thermal conductivity.

Słowa kluczowe

PL

opory tarcia; materiały polimerowe; odwrócona para tarcia

EN

frictional resistance; polymer materials; reversed friction pair

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2008
• Tom: nr 4
• Strony: 185--193
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wieleba W.

autor

Gidziński W.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, ul. I. Łukasiewicza 7/9, 50-371 Wrocław,

Bibliografia

• 1. Briscoe B.J.: A view of polymer composite tribology. ASM International Conference "Tribology of Composite Materials", Oak Ridge 1990, s. 15-23.
• 2. Bushan B., Modern tribology handbook. CRC Press, Boca Raton, Florida 2001.
• 3. Lawrowski Z.: Tribologia - tarcie, zużywanie i smarowanie. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1993.
• 4. Rymuza Z.: Trybologia polimerów. WNT, Warszawa 1986.
• 5. Rymuza Z.: Tribology of polymers. Archives of Civil and Mechanical Engineering, Vol. VII, No.4, 2007, s. 177-184.
• 6. Wieleba W.: The mechanism of tribological wear of thermoplastic materials. Archives of Civil and Mechanical Engineering, Vol. VII, No.4, 2007, s. 185-199.
• 7. Wieleba W.: Analiza procesów tribologicznych zachodzących podczas współpracy kompozytów PTFE ze stalą. Oficyna Wyd. PWr, Wrocław 2002.