Tribologiczne badania wieloskładnikowego kompozytu na osnowie polioksymetylenu podczas tarcia ze stalą

• Autorzy: Capanidis D.

Warianty tytułu

EN

Tribological research of multicomponent composite on a polyoxymethylene base during friction with steel

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące wpływu nacisku jednostkowego p, prędkości ślizgania v i parametru chropowatości Ra stalowego przeciwelementu na tribologiczne właściwości wieloskładnikowego kompozytu na osnowie polioksymetylenu (POM). Badany kompozyt zawierał: 60% obj. POM + 12% obj. proszku PTFE + 20% obj. proszku brązu + 8% obj. wypełniacza szklanego (50% włókien szklanych i 50% mikrokulek szklanych). Badania tribologiczne realizowano na tribometrze typu "pin on disk" w zmiennych warunkach wymuszeń procesu tarcia technicznie suchego po stali. Jako wielkości wyjściowe w badaniach przyjęto: intensywność zużycia liniowego Ih , współczynnik tarcia ž oraz końcową temperaturę badanych par trących Tt. W realizacji tych badań wykorzystano plan rotalny eksperymentu na 5 poziomach dla 3 zmiennych. Na podstawie wyników badań wyznaczono wielowymiarowe funkcji regresji (o postaci wielomianu drugiego stopnia), które umożliwiły opracowanie charakterystyk tribologicznych w postaci wykresów przestrzennych i warstwicowych. Przeprowadzone badania wykazały istotny wpływ wartości przyjętych wielkości wejściowych na właściwości tribologiczne badanego skojarzenia ślizgowego. Opracowane charakterystyki tribologiczne mogą być pomocne w optymalnym kształtowaniu cech geometrycznych węzłów ślizgowych wykorzystujących badane skojarzenie i w określaniu ich granicznych warunków eksploatacji.

EN

In the article, the results of the research concerning the influence of the unitary p stress, sliding speeds v, and the parameter of the roughness Ra, steel encounters on elements of tribologic properties of multicomponent composite on a polyoxymethylene base (POM) were described. The tested composite contained 60% vol. POM + 12% vol. of PTFE powder + 20% vol. of powder of bronze + 8% vol. of glass filler (50% glass fibres and 50% glass microballs). Tribological examinations were carrying out on tribometer of the "pin on disk" type in changeable conditions of a forced process of friction, technically dry on steel. The initial values in testing were assumed: intensity of the linear wear Ih, the rate of the friction ž and the final temperature Tt of tested friction pairs. In the completion of these tests, a rotatable plan of the experiment was used on 5 levels for 3 of the variables. On the basis of test results, the multidimensional functions of the regression (about the second-degree figure of the polynomial) were determined, which enabled drawing the tribologic characteristics up in the form of spatial and contour graphs. Conducted examinations showed the significant influence of the value of assumed initial values on tribologic properties of the studied sliding pair. Elaborated tribologic characteristics can be helpful in optimal geometrical features used in the shaping of sliding joints using the studied association and in determining their border level of exploitation.

Słowa kluczowe

PL

POM; kompozyt ślizgowy; proszek PTFE; proszek brązu; włókno szklane; tarcie; zużycie

EN

POM; sliding composite; powder PTFE; powder bronze; glass fibre; friction; wear

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2009
• Tom: nr 3
• Strony: 19--30
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Capanidis D.

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

Bibliografia

• 1. Lancaster J. K., Dry bearings: a survey of materiale and factors affecting their performance. TRIBOLOGY, December 1973, s. 219-251.
• 2. Friedrich K., Zhang Z., Schlarb A. K., Effects of various fillers on the sliding wear of polymer composites. Composites Science and Technology 65 (2005), s. 2329-2343.
• 3. Capanidis D., Badania tribologiczne kompozytów ślizgowych na bazie polioksymetylenu (POM) - Tarnoformu. TRIBOLOGIA nr 3/2004 (195), s. 25-43.
• 4. Franklin S.E., Wear experiments with selected engineering polymers and polymer composites under dry reciprocating sliding conditions. Wear 251 (2001), s. 1591-1598.
• 5. Unal H., Mimaroglu A., Friction and wear behaviour of unfilled engineering thermoplastics. Material and Design 24 (2003), s. 183-187.
• 6. Capanidis D., Ziemiański K., Wpływ wymuszeń zewnętrznych procesu tarcia na kształtowanie warstwy wierzchniej kompozytów polioksymetylenu (POM). TRIBOLOGIA nr 5/95 (143), s. 545-552.
• 7. Franklin S.E., Kraker A., Investigation of counterface surface topography effects on the wear and transfer behaviour of a POM-20% PTFE composite. Wear 255 (2003), s. 766-773.
• 8. Wieleba W., The staristical correlation of the coefficient of friction and wear rate of PTFE composites with steel counterface roughness and hardness. Wear 252 (2002), s. 719-729.
• 9. Capanidis D., Tribologiczne właściwości kompozytów polioksymetylenu zawierających napełniacz proszkowy PTFE lub PE-UHMW. TRIBOLOGIA nr 2/2007 (212), s. 105-115.
• 10. Capanidis D. Wpływ wypełniaczy na zmiany struktury polimerowej matrycy kompozytów ślizgowych na bazie polioksymetylenu (POM). XX Jesienna Szkoła Tribologiczna "Tribologia a inżynieria powierzchni". Spała, 12-15 września 1995.
• 11. Capanidis D., Zmiany struktury warstwy wierzchniej wieloskładnikowych kompozytów POM podczas tarcia ze stalą. TRIBOLOGIA nr 2/2008 (218), s. 81-89.
• 12. Wieleba W., Capanidis D., Ziemiański K., Polimerowe łożyska ślizgowe z tworzyw termoplastycznych. Cz. I - Materiały ślizgowe. Poradnik tribologii i tribotechniki (23) - wkładka do TRIBOLOGII nr 6/95, s. 125-131.
• 13. Wieleba W., Capanidis D., Ziemiański K., Polimerowe łożyska ślizgowe z tworzyw termoplastycznych. Cz. II - Obliczenia i konstrukcja. Poradnik tribologii i tribotechniki (24) - wkładka do TRIBOLOGII nr 1/96, s. 133-139.
• 14. Capanidis D., Selected aspects of the methodology of tribological investigations of polymer materials. Archives of Civil and Mechanical Engineering, 2007, vol. 7, nr 4, s. 39-55.
• 15. Mańczak K., Technika planowania eksperymentu. WNT, Warszawa 1976.