Experimental investigations of guide rings made of UHMWPE and PTFE composite in water hydraulic systems

• Autorzy: Okularczyk W.

Warianty tytułu

PL

Badania eksperymentalne pierścieni prowadzących wykonanych z UHMWPE i kompozytu PTFE pracujących w hydraulice wodnej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the present work two materials of guiding elements were tested in water hydraulic. During investigations of hardness conducted for stuffing box packings in water hydraulic systems an analysis of proper selection of piston rod guiding elements has also heen carried out ([...]). Working piston rod has been used for investigations made of chromium-nickel steel AISI 431 (Cr = 16.7%, N i = 2.08%). Some of the guiding elements, after proper selection of the material, could be still used, despite damaged seal. The tests have been performed maintaining water pressure on the sealing at a level [...] MPa and the average velocity of the piston rod of [...]. Water temperature during investigations was regulated within the range of Tmin = 291 K and Tmax = 305 K. Variable value of friction coefficient has been obtained for the guide rings made of PTFE composite with the change in piston rod velocity. Application of guide rings made of UHMWPE has been estimated negatively.

PL

Podczas wykonywania badań trwałościowych uszczelnień dławnicowych w układzie hydrauliki wodnej dobrano skojarzenie, w którym uszczelnienie tłoczysko we wykonano z UHMWPE, natomiast pierścienie prowadzące z kompozytu PTFE (Kefloy 22). Do badań zastosowano tłoczysko robocze o średnicy [...] wykonane ze stali chromowo-niklowej AISI 431 (Cr = 16.7%, Ni = 2.08%), pokrytej płytkami twardego chromu o [...] ([...]). Niektóre z elementów prowadzących, po prawidłowym doborze materiału mogły być używane nadal, mimo zniszczenia uszczelek. Badania prowadzono, utrzymując ciśnienie wody obciążające uszczelki na poziomie [...] MPa oraz prędkość średnią tłoczyska [...]. Temperatura wody, a tym samym temperatura tłoczyska, podczas badań była regulowana w zakresie Tmin = 291 K, Tmax. = 305 K. Otrzymano zmienną wartość współczynnika tarcia pierścieni prowadzących wykonanych z kompozytu PTFE wraz ze zmianą prędkości ruchu tłoczyska. Przy trwałości uszczelnień dochodzącej do 200 km drogi tarcia. pierścienie prowadzące mogły być stosowane kilkakrotnie. Kefloy 22 może być z powodzeniem stosowany na pierścienie prowadzące w hydraulice wodnej. Oceniono negatywnie stosowanie pierścieni prowadzących wykonanych z PE-UHMW. Zaproponowano kompozyty o składzie pozwalającym na uzyskanie wyników zgodnych z założeniami dotyczącymi ich trwałości.

Słowa kluczowe

EN

engineering polymers; polymer seals; UHMWPE; PTFE composite; water hydraulic

PL

polimery; materiały polimerowe; uszczelki; hydraulika

• Wydawca: Springer ; Wrocław University of Science and Technology
• Czasopismo: Archives of Civil and Mechanical Engineering
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 7, no 4
• Strony: 167--176
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Okularczyk W.

• Częstochowa University of Technology, Institute of Polymer Processing and Production Management. Aleja Armii Krajowej 19c. 42-200 Częstochowa

Bibliografia

• [1] Okularczyk W., Kwiatkowski D.: Prognosing the durability of polymer sealings, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, Vol. 17, Gliwice 2006, pp. 125-128.
• [2] Catalog of O.L. Sealing Systems (DK).
• [3] Catalog of Urania Ltd. (IT).
• [4] Marcus K., Allen C.: Effect of fillers on the friction and wear behaviour of ultra high molecular weight polyethylene during water-lubricated reciprocating sliding wear, Wear, 162-164, 1993, pp. 1091-1102.
• [5] Bron K.J., Atkinson J.R., Dowson D.: The wear of high molecular weight polyethylene -Part II: The effects of reciprocating motion, orientation in the polyethylene and a preliminary study of the wear of polyethylene against itself, Transactions of the ASME - Journal of Lubrication Technology, 1982, Vol. 104, No. 1.
• [6] Cooper J.R., Dowson D., Fisher J.: Macroscopic and Microscopic Wear Mechanism in Ultrahigh Molecular Weight Polyethylene, Wear, 162-164, 1993, pp. 374-384.
• [7] Derbyshire B., Fisher J., Dowson D., Hardaker C.S., Brummitt K.: Wear of UHMWPE sliding against untreated, titanium nitride-coated and "Hardcore" - treated stainless steel counterfaces, Wear, 181-183, 1995, pp. 258-262.
• [8] Guo Q., Luo W.: Mechanisms of fretting wear resistance interms of material structures for unfilled engineering polymers, Wear, 249, 2002, pp. 924-931.
• [9] Marcus K., Allen C.: The sliding wear of ultrahigh molecular weight polyethylene in an aqueous environment, Wear, 178, 1994, pp. 17-28.
• [10] Landheer D., Meesters C.J.M.: Reibung und Verschleiss von PTFE-Compounds, Kunststoffe, 83, 1993, pp. 12-16.
• [11] Watanabe M.: Wear mechanism of PTFE composites in aqueous environments, Wear, 158, 1992, pp. 79-86.
• [12] Blanched T.A., Kennedy F.E.: Sliding wear mechanism of polytetrafluoroethylene (PTFE) and PTFE composites, Wear, 153, 1992, pp. 229-243.
• [13] Okularczyk W.: Applications of multicriterial analysis for selection of polymeric seals in water hydraulics (in Polish), Polimery, 2006, 51, no. 10, pp. 747-753.
• [14] Okularczyk W.: Hydraulic rotating joint to special applications (in Polish), Materiały polimerowe i ich przetwórstwo, Częstochowa, 2006, pp. 17-26.