Ocena zmian grubości filmu olejowego w badaniach tribologicznych

• Autorzy: Krawczyk K. , Firkowski A. , Nowiński E. , Chojnacka A. , Stępniewski M. , Polit W. , Klasek T.

Warianty tytułu

EN

The measurement of oil film thickness changes in tribological research

• Konferencja: Motoryzacyjne Problemy Ochrony Środowiska / Materiały XVII Ogólnopolskiego Sympozjum Naukowego (XVII ; 11.12.2009 ; Warszawa, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W opracowaniu przedstawiono nową metodę pomiaru bezpośredniego grubości filmu olejowego. W metodzie tej wykorzystano czujniki tensometryczne do rejestracji przesunięć wywołanych zmianą grubości filmu olejowego oraz różnorodnych zakłóceń wynikających z bicia osi, błądzenia osi, błędów kształtu, drgań odkształceń sprężystych układu próbka - przeciwpróbki oraz zmian temperatury. Pokazano jak zostały uwzględnione te zakłócenia w badaniach. Zbadano rozdzielczość pomiarową układu wykorzystując do tego celu rozszerzalność cieplną. Rozdzielczość pomiarową oceniono na poziomie 10nm, a dla wiarygodności otrzymanych wyników przyjęto 100 nm. Taka rozdzielczość (a w tym przypadku dokładność pomiarowa) jest wystarczająca do prowadzenia badań tribologicznych. Pomiar grubości filmu jest prowadzony niezależnie od: zmian prędkości ślizgania przeciwpróbek po obrotowej próbce i zmian wywieranego nacisku jednostkowego z uwzględnieniem geometrii powierzchni i bicia wirującej próbki. Ostateczną weryfikacją zastosowanych rozwiązań są zarejestrowane wyniki eksperymentów gdzie inne parametry potwierdzają, Że obserwowane zmiany grubości filmu występują w korelacji z nimi i że są odpowiedzią na wymuszenia i zjawiska w strefie tarcia.

EN

The purpose of the study is to present a new method of a direct measurement of oil film thickness. The strain sensors are used in the method to register movements caused by the changes of oil film thickness and different interferences. Interferences result from spindle run-out, migration of spindle, shape errors, vibrations, elastic strains of sample - counter-sample (samples) system and temperature changes. There is also presented how these interferences were taken into account during the research. The measurement resolution of the system was examined using thermal expansion in the purpose. The resolution of measurement was assessed as 10 nm, but we assumed 100nm to obtain more reliable results. The resolution of measurement (accuracy in the case) is sufficient to conduct the tribological research. The film thickness measurement is conducted independently from: the sliding speed changes and changes of unit pressure, taking into account surface geometry and spindle run-out. Used solutions are finally verified by recorded results, where another parameters confirm that observed thickness film changes correlate with them and they are a response to inputs and phenomena in the friction zone.

Słowa kluczowe

PL

film olejowy; badania tribologiczne; czujnik tensometryczny; rozdzielczość pomiarowa; strefa tarcia

EN

oil film; tribological research; strain gauge; measurement resolution; friction surface

• Wydawca: Instytut Pojazdów Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska
• Rocznik: 2010
• Tom: z. 2/78
• Strony: 31--47
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Krawczyk K.

autor

Firkowski A.

autor

Nowiński E.

autor

Chojnacka A.

autor

Stępniewski M.

autor

Polit W.

autor

Klasek T.

• Politechnika Radomska

Bibliografia

• [1] Belyi V.A., Myshkin N.K., Konchits V.V: Some aspects of the friction and wear of electrical sliding contacts under conditions of boundary lubrication, Wear 77,1982, s. 131-137.
• [2] Cooper D., Moore A.J.: Application od the ultra thin elestohydrodynamic oil film thickness technique to the study of automotive engine oils, Wear 175,1994, s. 93-105.
• [3] Irani K., Pekkari M., Angstrom H.: Oil film thickness measurement in the middle main bearing of a six cylinder supercharged 9 litre diesel engine using capacitive transducers, Wear 207, 1997, s. 29-33.
• [4] Khristov K., Taylor S.D., Czarnecki J.: Thin liquid film technique- application to water- oil water-bitumen emulsion films, Colloids and Surfaces 174, 2000, s. 183-196.
• [5] Kim J., Kim M.H.: A photochromatic dye activation method for measuring the thickness of liquid films, Measurement vol.39, 2006, s. 497-504.
• [6] Krupka I., Hartl M.: The influence of thin boundary films on real surface texturing on thin EHD lubrication films, Tribology International vol.40, 2007, s. 1553-1560.
• [7] Kula P., Pietrasik R.: Mikromechanika i fizykochemia oddziaływania struktury warstwy wierzchniej na tarcie, Tribologia t.6, 1999, 857-863.
• [8] Peng-Shun Z., Shu-Guang L., Wen-jie Z.: A new measurement method of oil film thickness in the EHD conditions: the R-C Oscillation technique, Wear 141, 1991, s. 39-46.
• [9] Potrykus J.: Wpływ grubości filmu smarowego na straty energetyczne w łożyskach tocznych, Tribologia t.1, 1990, s.8-11.
• [10] Tamminen J., Sandstrom C., Andersson P.: Influence of load on the tribological conditions in piston ring and cylinder liner contacts in a medium-speed diesel engine, Tribology International 39, 2006, s. 1643-1652.
• [11] Jędra I., Krawczyk K., Wronka G.: Założenia do opracowania metody i urządzenia do badania zjawisk występujących w strefie tarcia, VIII Międzynarodowe Sympozjum IPM, Warszawa-Rynia 2002, s.151-158.