Selektywne przenoszenie w systemach tribologicznych z kompozytem ślizgowo-sensorowym

• Autorzy: Zimowski S. , Rakowski W.

Warianty tytułu

EN

Selective transfer in the tribological systems with sliding-sensor composite

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W opracowanym systemie diagnostycznym podstawowym elementem jest polimerowy kompozyt piezorezystywny, który pełni podwójną funkcję – materiału ślizgowego oraz czujnika zarówno siły, jak i temperatury w łożysku. Istotnymi składowymi sygnału pomiarowego takiego systemu są: rezystancja kompozytu, rezystancja kontaktu i rezystancja warstwy naniesionej. Tworząca się w procesie tarcia dodatkowa warstwa zaporowa nieznacznie zwiększa wartość rezystancji systemu. Ze względu na poprawne funkcjonowanie systemu diagnostycznego, w tym analizę sygnału pomiarowego, konieczna jest identyfikacja procesu przenoszenia warstewki oraz zbadanie jej właściwości. W pracy określono ilościowy udział rezystancji naniesionej warstwy w rezystancji całego systemu. Przedstawiono pomiary przewodności elektrycznej podczas tarcia kompozytu ślizgowo-sensorowego ze stalą. Opisano mechanizm przenoszenia kompozytu na stalową przeciwpowierzchnię oraz przeprowadzono analizę struktury naniesionej warstwy przy użyciu SEM.

EN

The main element of the invented diagnostic system is a piezoelectric polymer composite that can fulfil a purpose of bearing materials and a sensor measuring load and temperature simultaneously. Electric conductivity of these composites is proportional to the applied thermal or mechanical stress and strain, and this phenomenon is called a "piezoresistive effect". The important components of this diagnostic system are composite resistively, contact resistance, and interlayer resistance. The transfer of the layer is a typical phenomenon that proceeds during the friction of polymer composites. Due to proper operation of this diagnostic system with the analysis of the measured signal, it is necessary to identify the process of the layer transfer and to investigate its properties. An additional resistance layer, which is formed during friction, slightly increases the electric resistance of the system. The transferred layer consists of the electric conductive and non-conductive components simultaneously. The physical structure of this layer is different than the composite obtained in the chemical process. In this paper, the ratio of the electric resistance of the transfer layer in the system resistance was determined. The electric conductivity of the sliding-sensor composite with steel measured during friction was presented. The mechanism of the layer transfer on steel counterpart was described. The analysis of this layer structure was determined with the use of the SEM method.

Słowa kluczowe

PL

tarcie; warstwa przeniesiona; kompozyt piezorezystywny; rezystancja kontaktu

EN

friction; transferred layer; piezoresistive composite; contact resistance

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2008
• Tom: nr 4
• Strony: 211--221
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zimowski S.

autor

Rakowski W.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• 1. Kragelsky I.V., Dobychin M.N., Kombalov V.S.: Friction and wear : calculation methods. Pergamon Press, Oxford 1982.
• 2. Friedrich K.: Advanced in composite tribology. Vol. 8 Composite materials series. Elsevier, Amsterdam 1993.
• 3. Friedrich K.: Friction and wear of polymer composites. Vol. 1 Composite materials series. Elsevier, Amsterdam 1986.
• 4. Rymuza Z.: Trybologia polimerów ślizgowych. WNT, Warszawa 1986.
• 5. Fusaro R.L.: Effect of atmosphere and temperature on wear, friction and transfer of polyimide films. ASLE Transactions, vol. 21, 2 (1976), s. 125-133.
• 6. Bahadur S.: The development of transfer layers and their role in polymer tribology. Wear 245 (2000), s. 92-99.
• 7. Rakowski W.A., Zimowski S.: Polyesterimide composites as a sensor material for sliding bearings. Composites: Part B 37 (2006) 81-88.
• 8. Zimowski S., Rakowski W.A., Kot M.: Materiały funkcjonalne w łożyskach ślizgowych, Tribologia nr 3 (2007), s. 433-443.
• 9. Hiraoka N.: Electric contact resistance between finely polished nickel plates with PFPE coating and relation to friction. Tribology International vol. 32 (2000), s. 99-105.
• 10. Konchits V.V., Kim C.K.: Electric current passage and interface heating. Wear vol. 232 (1999), s. 31-40.
• 11. Holm R.: Electric Contacts, Theory and Application. Springer-Verlag, N.Y. 1967.