Wpływ wybranych napełniaczy stosowanych w kompozytach PTFE na współczynnik tarcia statycznego po stali

• Autorzy: Wieleba W. , Capanidis D. , Żeliszewski J.

Warianty tytułu

EN

Effect of selected fillers on the coefficient of static friction of PTFE based composites on steel

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Tarcie statyczne odgrywa istotną rolę przy wyznaczaniu podczas projektowania całkowitych oporów ruchu elementów maszyn pracujących cyklicznie, zwłaszcza tych, które realizują ruch posuwisto-zwrotny. Straty tarcia w tego typu elementach mogą znacznie obniżyć sprawność całego urządzenia podczas rozruchu. Można do nich zaliczyć między innymi uszczelnienia techniczne pracujące w ruchu posuwisto-zwrotnym oraz łożyska ślizgowe pracujące okresowo. Ślizgowe elementy maszyn, również pracujące cyklicznie, często wytwarzane są z materiałów polimerowych, które umożliwiają ich pracę praktycznie bez smarowania. Badania tribologiczne wybranych par ślizgowych przeprowadzono na stanowisku do badania tarcia statycznego. Wybranymi materiałami były kompozyty polimerowe na osnowie politetrafluoroetylenu (PTFE) zawierające jako napełniacze proszek brązu, grafit oraz włókna szklane. Kompozyty te współpracowały ze stalą C45 w warunkach tarcia suchego. Wyniki badań wykazały istotny wpływ napełniaczy na wartość współczynnika tarcia statycznego. Najwyższą wartość współczynnika tarcia zaobserwowano dla kompozytów zawierających proszek brązu, a najniższą dla kompozytów zawierających grafit. Zwiększenie zawartości napełniacza w kompozycie PTFE prowadzi do wzrostu wartości współczynnika tarcia statycznego. Adhezja napełniaczy (proszek brązu, grafitu) do stali, a także ich oddziaływania mechaniczne (włókno szklane) odgrywają ważną rolę w oporach tarcia statycznego.

EN

Determination of frictional resistance, apart from durability, is a significant issue during the designing of sliding machine elements, especially these that work in reciprocating motion. Friction losses in these elements may cause a significant decrease of the whole system efficiency during the start-up period. Tribological investigations of selected sliding couples (PTFE composite on metal) in the static friction were carried out on the rig. The material of selected polymeric composites for tribological investigations was based on polytetrafluoroethylene (PTFE). The fillers were made of bronze powder, graphite, and glass fibre. These composites co-operated with steel C45 in dry friction conditions. Test results demonstrated the significant influence of fillers on the value of the static friction coefficient. The highest value of the coefficient of friction was observed for composites containing bronze powder and the lowest value for the composites containing graphite. Increasing the filler content in the composite leads to an increase in the value of the coefficient of static friction. Adhesion of fillers (bronze powder, graphite) to steel and their mechanical effects (glass fibre) play an important role in the resistance of static friction.

Słowa kluczowe

PL

tarcie statyczne; kompozyty PTFE

EN

PTFE based composite; static friction

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2010
• Tom: nr 6
• Strony: 187--197
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wieleba W.

autor

Capanidis D.

autor

Żeliszewski J.

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

Bibliografia

• 1. Benabdallah H.S.: Static friction coefficient of some plastics against steel and aluminum under different contact conditions. Tribology International 40 (2007), s. 64-73.
• 2. Briscoe B.J.: A view of polymer composite tribology. ASM International Conference "Tribology of Composite Materials", Oak Ridge, 1990, s. 15-23.
• 3. Bushan B., Modern tribology handbook. CRC Press, Boca Raton, Florida, 2001.
• 4. Capanidis D., Selected aspects of the methodology of tribological investigations of polymer materials. Archives of Civil and Mechanical Eng., Vol. VII, No. 4, 2007, s. 39-55.
• 5. Deladi E.L., de Rooij M.B., Schipper D.J.: Modeling of static friction in rubber-metal contact. Tribology International 40 (2007), s. 588-594.
• 6. Kowalewski P., Wieleba W.: Stanowisko do badania współczynnika tarcia statycznego par trących typu: metal-polimer. Czasopismo Techniczne -PKrak. Mechanika. 2009, z. 1-M, s. 191-194.
• 7. Lawrowski Z.: Tribologia - tarcie, zużywanie i smarowanie. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1993.
• 8. Persson B.N.J et al. On the nature of the static friction, kinetic friction and creep. Wear 254 (2003) 835-851.
• 9. Rymuza Z.: Trybologia polimerów. WNT, Warszawa 1986.
• 10. Rymuza Z.: Tribology of polymers. Archives of Civil and Mechanical Engineering, Vol. VII, No. 4, 2007, s. 177-184.
• 11. Wieleba W.: The mechanism of tribological wear of thermoplastic materials. Archives of Civil and Mechanical Engineering, Vol. VII, No. 4, 2007, s. 185-199.
• 12. Wieleba W.: Analiza procesów tribologicznych zachodzących podczas współpracy kompozytów PTFE ze stalą. Oficyna Wyd. PWr, Wrocław 2002.
• 13. Wieleba W.: Wpływ ukształtowania struktury geometrycznej powierzchni stali na współczynnik tarcia statycznego współpracujących materiałów polimerowych. Tribologia. 2009, R. 40, nr 5, s. 203-209.