An examination of oil film thickness in a ball-on-disc assembly

• Autorzy: Gałda L.

Warianty tytułu

PL

Badanie grubości filmu olejowego w styku kula-tarcza

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The results of oil film thickness investigations in non-conformal contact in sliding pairs with modified surfaces are presented in the article. The investigations were realized on a ball-on-disc instrument with colorimetric interferometry. Balls were made from 100Cr6 steel of hardness 60–62 HRC. The diameter of balls was 19.05 mm. The tests were carried out at the applied loads of 20 N and 30 N. The glass disc rotated at speeds from 0.1 m/s to 0.2 m/s. At the highest speed (0.2 m/s) the highest maximum value of the oil film thickness of 217 nm was obtained. At 0.2 m/s, the oil film thickness was up to 82% greater than at 0.1 m/s. At 0.1 m/s the maximum oil film thickness values were 100–157 nm. The greatest maximum values of the oil film thickness were received by balls with the smaller surface height application in all of the studied cases.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań grubości filmu olejowego w styku skoncentrowanym w węzłach ślizgowych z modyfikowanymi powierzchniami roboczymi. Badania zrealizowano z wykorzystaniem urządzenia z węzłem typu kula–tarcza. Zastosowano kulki z materiału 100Cr6 o twardości 60–62 HRC. Średnica kulek wynosiła 19,05 mm. W wyniku realizacji określonych technologii powierzchnie kulek charakteryzowały się zróżnicowaną strukturą geometryczną. Próby prowadzono przy obciążeniu siłą równą 20 N oraz 30 N. W badaniach odwzorowujących pracę węzła ślizgowego ruch obrotowy realizowany został przez obrót szklanej tarczy. Prędkość tarczy zmieniano w zakresie 0,1 do 0,2 m/s co 0,02 m/s. Przy wyższych prędkościach poślizgu otrzymano największe maksymalne wartości grubości filmu olejowego wynoszące do 217 nm przy V = 0,2 m/s. Przy największej badanej prędkości poślizgu 0,2 m/s wartości grubości filmu olejowego były większe nawet o 82% w porównaniu z wartościami otrzymanymi przy V = 0,1 m/s. Przy prędkości V = 0,1 m/s maksymalne grubości filmu olejowego wynosiły 100–157 nm. Dzięki zastosowaniu kulek o mniejszej wysokości nierówności powierzchni otrzymano większe maksymalne wartości grubości filmu olejowego w porównaniu z wielkościami filmu ukształtowanego z wykorzystaniem kulek o większych nierównościach powierzchni.

Słowa kluczowe

EN

surface topography; oil film thickness; elastohydrodynamic lubrication

PL

struktura geometryczna powierzchni; SGP; grubość filmu olejowego; smarowanie elastohydrodynamiczne

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 6
• Strony: 45--56
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., wykr., wz.

Twórcy

autor

Gałda L.

• Rzeszow University of Technology, The Faculty of Mechanical Engineering and Aernoautics, al. Powstańców Warszawy 8, 35-959 Rzeszów, Poland

Bibliografia

• 1. Hebda M.: Procesy tarcia, smarowania i zużywania maszyn. Wydawnictwo Instytutu Technologii Eksploatacji - PIB, Warszawa - Radom 2007.
• 2. Lawrowski Z.: Tribologia. Tarcie, zużywanie i smarowanie. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2008.
• 3. Zhang Ch.: Research on thin film lubrication: state of the art. Tribology International 38, 2005, s. 443-448.
• 4. Szczerek M.: Metodologiczne problemy systematyzacji eksperymentalnych badań tribologicznych. Wydawnictwo Instytutu Technologii Eksploatacji - PIB, Warszawa - Radom 1997.
• 5. Nowiński E., Giemza B., Domański M.: Pomiar grubości cienkich warstw olejowych w aspekcie występowania zjawiska triboelektrycznego. Journal of KONBiN 3, 4 (27, 28), 2013, s. 87-98.
• 6. Reddyhoff T., Dwyer-Joyce R., Herper P.: Ultrasonic measurement of film thickness in mechanical seals. Sealing Technology, July 2006, s. 7-11.
• 7. Glovnea R.P., Spikes H.A.: Elastohydrodynamic film collapse during rapid deceleration, part I: experimental results. Trans. ASME, J Tribology 123, 2001, s. 254-261.
• 8. Ali F., Kanela M., Krupka I., Hartl M.: Experimental and numerical investigation on the behavior of transverse limited micro-grooves in EHL point contact Tribology International 84, 2015, s. 81-89.
• 9. Galda L., Koszela W., Pawlus P.: Surface geometry of slide bearings after percussive burnishing. Tribology International 40, 2007, s. 1516-1525.
• 10. Etsion I.: Improving tribological performance of mechanical components by laser surface texturing. Tribology Letters 17(4), 2004, s. 733-737.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).