Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 Tribologia

2 Maciąg Maria

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Energetic conditions of maximising temperature and energy density in the environment of friction contact of solids

Maciąg Maria

Tribologia

2023

nr 4

33--41

The paper is intended to determine maximum temperatures in the friction zone of solids. An original model of thermal processes in a miniature test object – environment of a selected contact of asperities – is proposed. Its volume is limited to an area where energy dissipation and wear take place. The discussion is based on an energy balance including temperature variations within the object. An original method of establishing the maximum value of the so-called flash temperature on the basis of an experiment addressing the thermodynamic nature of friction is proposed. A method of determining average density of energy dissipated in a tested volume is specified as well. An analytical description of elementary friction includes physical properties of a material: density, specific heat, hardness; parameters characterising friction and wear, such as coefficient of friction, coefficient of wear, nominal unit pressure, specific work of wear, unit work of mechanical dissipation, temperature of friction surface, temperature of the immediate environment of surface asperities contact, mass of energy dissipation area, mass wear, and structure of the energy balance. The proposed description of friction within a contact of surface asperities encompasses analytical dependences that relate all the physical quantities accepted as characteristics of an object and the process inside it to one another. A quantitative evaluation of the maximum temperature and density of dissipated energy is undertaken for a selected instance of tribological testing.

Praca poświęcona jest ustaleniu maksymalnych temperatur w strefie tarcia ciał stałych. Zaproponowano oryginalny model procesów cieplnych zachodzących w miniaturowym obiekcie badań – otoczeniu wybranego styku nierówności. Jego objętość ograniczono do obszaru przestrzennego, w którym zachodzi dyssypacja energii oraz zużywanie. Podstawą rozważań był bilans energii, uwzględniający zmiany temperatury w obrębie tego obiektu. Zaproponowano oryginalny sposób wyznaczania maksymalnej wartości temperatury, tak zwanej temperatury błysku, w oparciu o eksperyment uwzględniający termodynamiczną naturę tarcia. Ponadto ustalono metodę wyznaczania średniej gęstości energii rozpraszanej w badanej objętości. W opisie analitycznym elementarnego zjawiska tarcia uwzględniono własności fizyczne materiału: gęstość, ciepło właściwe, twardość; parametry charakteryzujące tarcie i zużycie, m.in.: współczynnik tarcia, współczynnik zużycia, nacisk jednostkowy nominalny, pracę właściwą zużycia, pracę jednostkową dyssypacji mechanicznej, temperaturę powierzchni tarcia, temperaturę bezpośredniego otoczenia styku nierówności powierzchni, masę obszaru dyssypacji energii, zużycie masowe i strukturę bilansu energetycznego. Zaproponowany opis zjawiska tarcia w obrębie styku nierówności powierzchni stanowią zależności analityczne wiążące ze sobą wszystkie wielkości fizyczne przyjęte jako cechy obiektu i zachodzącego w nim procesu. Ocenę ilościową maksymalnej temperatury i gęstości rozpraszanej energii przeprowadzono dla wybranego przykładu badań tribologicznych.

Analysis of the Range of the Specific Heat of Tribological Wear Products

Maciąg Maria

Tribologia

2019

nr 5

51--57

This paper continues a discussion of specific heat cp’ of wear product material at the time of the products’ generation which was initiated in [L. 2]. The very high values of this quantity found on the basis of the laws of mass and energy conservation have inspired further analyses to possibly validate the results. System quantities C and D [L. 2] have played central roles in earlier modelling of the friction and wear of solids. They are determined for a certain range of the temperature of a macroscopic contact of solids Θ and serve the purpose of a merely approximate estimation of minimum cp’. An attempt at determining real values of cp’ for specific Θ without taking C and D into consideration has been undertaken in this study. The discussion was based on the energy balance equation for the stationary friction process which is associated with wear. The significance of friction parameters, the physical properties of a material subject to friction, and some characteristics of the tribological system have been emphasised. The analysis is also designed to determine maximum heat, cp’max, and a range of its variations, cp’min - cp’max. The resultant analytical dependences that characterise friction and its effects are illustrated with examples of selected experiments [L. 10], which were originally designed to estimate values of cp’ [L. 2]. The evaluation of cp’ discovers negligible differences between cp’ and cp’min. Important information has additionally been acquired about the values of the flash temperature, Θo, and its relations to temperature D. No regular impact of on the specific heat of wear products has been determined.

Niniejsza praca jest kontynuacją rozważań o cieple właściwym cp’ materiału produktów zużycia w momencie ich powstawania rozpoczętych w publikacji [L. 2]. Stwierdzone na podstawie zasad zachowania masy i energii bardzo duże wartości tej wielkości są inspiracją do przeprowadzenia dalszych analiz w celu ewentualnego potwierdzenia słuszności uzyskanych wyników. W dotychczasowym sposobie modelowania tarcia i zużywania ciał stałych główną rolę spełniły wielkości systemowe C i D [L. 2]. Są one wyznaczane dla pewnego zakresu temperatury styku makroskopowego ciał Θ i służą tylko przybliżonej ocenie minimalnej wartości cp’. W niniejszej pracy została podjęta próba wyznaczenia realnej wartości ciepła właściwego cp’ dla konkretnej wartości temperatury Θ bez uwzględniania wielkości C i D. Rozważania oparto na równaniu bilansu energii dla przypadku stacjonarnego procesu tarcia, któremu towarzyszy zużywanie. Podkreślono znaczenie parametrów tarcia, własności fizycznych materiału podlegającego zużywaniu oraz niektórych cech systemu tribologicznego. Celem rozważań jest także wyznaczenie maksymalnej wartości ciepła cp’max i ustalenie zakresu zmienności jego wartości cp’min – cp’max. Uzyskane zależności analityczne, charakteryzujące tarcie i jego skutki zilustrowano na przykładach wybranych badań eksperymentalnych [L. 10], które posłużyły pierwotnie do oceny wartości ciepła właściwego cp’ [L. 2]. Ocena wartości ciepła właściwego cp’ pozwala stwierdzić znikome różnice między cp’ i cp’min. Ponadto uzyskano ważne informacje o wartościach temperatury błysku Θo i jej relacji w odniesieniu do temperatury D. Nie stwierdzono regularnego wpływu temperatury Θ na ciepło właściwe powstających produktów zużycia.