Measurement of the static friction coefficient between a poly-V belt 5pk and a pulley under dry conditions

• Autorzy: Kubas K.

Warianty tytułu

PL

Pomiar współczynnika tarcia statycznego pomiędzy pasem poli-V 5pk a kołem w warunkach tarcia suchego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of experimental measurements of static friction forces between a poly-V belt 5pk and a pulley on a specialised research stand. An average effective static coefficient is assumed depending on the wrap angle and preload force. Different shapes and positions of curves of the measured values for lower wrap angles are found, with similar curves in the set of measurements with higher angles. The Nelder-Mead optimisation method is proposed to approximate the measured results by a nonlinear function and to achieve good accordance. The dependence of the effective friction coefficient on the rest time between measurements is also presented.

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badań doświadczalnych sił tarcia statycznego pomiędzy pasem poli-V 5pk a kołem pasowym, wykonane na specjalistycznym stanowisku badawczym. Wyznaczono średnie wartości pozornego współczynnika tarcia statycznego wyrażone w funkcji kąta opasania i siły napięcia wstępnego pasa. Uzyskano różne kształty i położenia krzywych dla mniejszych kątów opasania i zbliżone krzywe dla kątów większych. Celem uzyskania dobrych zgodności, do aproksymacji uzyskanych wyników zaproponowano metodę optymalizacji funkcji nieliniowej Nelder’a-Mead’a. Zaprezentowano również wpływ czasu spoczynku, dokonywanego pomiędzy poszczególnymi pomiarami, na wartości pozornego współczynnika tarcia.

Słowa kluczowe

EN

belt transmission; static friction; dry friction; poly-V belt

PL

przekładnia pasowa; tarcie statyczne; tarcie suche; pas wielorowkowy

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2018
• Tom: nr 1
• Strony: 57--62
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., wykr., wz.

Twórcy

autor

Kubas K.

• University of Bielsko-Biała, Faculty of Mechanical Engineering and Computer Science, Department of Mechanics Bielsko-Biała, Poland

Bibliografia

• 1. Yamaguchi T., Umetsu T., Ishizuka Y., Kasuga K., Ito T., Ishizawa S., Hokkirigawa K.: Development of new footwear sole surface pattern for prevention of slip-related falls, Safety Science, 50, 2012, pp. 986–994.
• 2. Li K. W., Chen C. J., The effect of shoe soling thread groove width on the coefficient of friction with different sole materials, floors, and contaminants, Applied Ergonomics, 35, 2004, pp. 499–507.
• 3. Cruz Gomez M. A., Gallardo-Hernandez E. A., Vite Torres M., Peña Bantista A.: Rubber steel friction in contaminated contacts, Wear, 302, 2013, pp. 1421–1425.
• 4. Mofidi M., Kassfeldt E., Prakash B.: Tribological behaviour of an elastomer aged in different oils, Tribology International, 41, 2008, pp. 860–866.
• 5. Anyszka R., Bieliński D., Mężyński J., Grams J., Rehwinkel C., Moller B.: The influence of surfaces fluorination on tribological properties of rubber (in polish), Tribologia, 4, 2010, pp. 13–20.
• 6. Persson B. N. J.: Theory of rubber friction and contact mechanics, Journal of Chemical Physics, Vol. 115, No 8, 2001, pp. 3840–3861.
• 7. Persson B. N. J.: On the theory of rubber friction, Surface Science, 401, 1998, pp. 445–454.
• 8. Euler M. L.: Remarques sur l’effect du frottement dans l’equilibre. Mém. Acad. Sci., Berlin, 1762, pp. 265–278.
• 9. Fawcett J. N.: Chain and belt drives – a review. Shock Vibrations Digest, 13(5), 1981, pp. 5–12.
• 10. Čepon G., Manin L., Boltežar M.: Experimental identification of the contact parameters between a V-ribbed belt and a pulley. Mechanism and Machine Theory, 2010, Vol. 45, pp. 1424–1433.
• 11. Tambari S., Donaldson P. L., Benjamin I., Lelesi N.: Experimental investigation on the performance of a rope belt friction apparatus. IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering, 2015, Vol. 12, pp. 43–47.
• 12. Balta B., Sonmez F. O., Cengiz A.: Speed losses in V-ribbed belt drives, Mechanism and Machine Theory, 86, 2015, pp. 1–14.
• 13. Manin L., Michon G., Remond D., Dufour R.: From transmission error measurement to pulley-belt slip determination in serpentine belt drives: Influence of tensioner and belt characteristics, Mechanism and Machine Theory, 44, 2009, pp. 813–821.
• 14. Chen G.(S.), Lee J. H., Narravula V., Kitchin T.: Friction and noise of rubber belt in low temperature condition. The influence of interfacial ice film. Cold Regions Science and Technology, 71, 2012, pp. 95–101.
• 15. Sheng G., Lee J. H., Narravula V., Song D.: Experimental characterization and analysis of wet belt friction and the vibro-acoustic behavior, Tribology International, 44, 2011, pp. 258–265.
• 16. Kubas K.: A research stand for measuring friction parameters in a belt transmission, The Archives of Automotive Engineering, 2017,75 (1), pp. 69–83.
• 17. Kubas K.: A two-dimensional discrete model for dynamic analysis of belt transmission with dry friction, The Archive of Mechanical Engineering, Vol. 61, No. 4, 2014, pp. 571–593.
• 18. Nelder J. A., Mead R.: A simplex method for function minimalization, Computer Journal, 7, 1965, 308–313.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).