Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Badania właściwości tribologicznych stopów łożyskowych na bazie cyny stosowanych do wylewania panewek łożysk ślizgowych

Hrabia-Wiśnios J., Leszczyńska-Madej B., Wąsik A., Madej M.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2018

|

R. 63, nr 11

14--19

PL

Do najpowszechniej stosowanych stopów łożyskowych należą stopy cyny i ołowiu. Stopy te posiadają plastyczną osnowę z cząstkami nośnymi twardych faz zapewniających dużą odporność na ścieranie. Łożyska wykonane z babbitów cynowych pracują w turbinie w warunkach tarcia płynnego. Zjawisko ścierania najintensywniej pojawia się podczas zatrzymywania lub rozruchu, kiedy łożysko pracuje w warunkach tarcia półpłynnego. Zarówno od powierzchni czopu jak i panwi, zależy niezawodna praca nie tylko samego łożyska, ale i całej turbiny parowej. Stop łożyskowy ma na celu niedopuszczenie do przytarć na kontakcie czop – panew. Ponieważ zatrzymanie pracy turbin jest bardzo kosztowne, od stopów tego typu wymagana jest również długotrwała praca. W artykule przedstawiono wyniki badań dwóch stopów łożyskowych na bazie cyny: Ł82 oraz L89, stosowanych do wylewania panewek łożysk ślizgowych. Stopy te różnią się przede wszystkim zawartością antymonu, miedzi oraz ołowiu. Wykonano obserwacje mikroskopowe z wykorzystaniem mikroskopii świetlnej i skaningowej mikroskopii elektronowej, pomiary twardości metodą Brinella oraz badania właściwości tribologicznych w warunkach tarcia technicznie suchego oraz z zastosowaniem oleju TU-32. Uzyskane wyniki wskazują na lepsze właściwości tribologiczne stopu Ł82 o wyższej zawartości antymonu, aniżeli stopu Ł89.

EN

Bearing alloys are widely used in friction assemblies. These alloys are building from soft and plastic matrix with load - bearing particles, which guarantee the great abrasion resistance. Babbitt with a high amount of tin consist three phases: α, β, η or α, β, ε. The α - phase is in the form of solid solution of antimony and copper in tin or in the form of three - component eutectic. Steam bearings play an important role in steam turbines. They determine the position of the movable shaft relative to other turbine components. In the bearing, the shaft, which is usually made of steel, cooperates with the pan with a several millimeter layer of the bearing alloy. The bearing alloy is intended to prevent contact between the pin and the bearing. The paper presents the results of two bearing alloys: Ł82 and L89 used for pouring bearing shells. These alloys differ mainly in the content of antimony, copper and lead. Microscopic observations were made using light microscopy and scanning electron microscopy, Brinell hardness was measured and tribological properties were determined in technically dry friction conditions and using TU-32 oil. The obtained results indicate better tribological properties of the Ł82 alloy with a higher antimony content than the Ł89 alloy.

2

Badanie stanu powierzchni roboczej panwi łożysk ślizgowych na przykładzie doświadczeń Elektrociepłowni Białystok S. A.

Jaroszewicz J., Dragun Ł

Aparatura Badawcza i Dydaktyczna

|

2013

|

T. 18, nr 1

7--15

PL

W niniejszej pracy rozpatruje się metody badania stanu powierzchni stopu łożyskowego panewek dzielonych łożysk ślizgowych, stosowanych w turbinach, generatorach, pompach oraz wentylatorach tłoczących. Badane łożyska ślizgowe mają podłoże stalowe i są dokładnie obrobione. Do oceny stanu powierzchni zastosowano metody: wizualne, penetracyjne, ultradźwiękowe i pomiaru chropowatości powierzchni. Do badań wizualnych zastosowano lupy o powiększeniu 2-4 krotnym, do badań penetracyjnych – penetranty barwne uznanych producentów, do badań ultradźwiękowych - aparaty typu UNIPAN 510, UNIPAN 514 lub Krautkramera z regulacją wzmocnienia z dokładnością ± 1 dB oraz do badań wewnętrznych chropowatości powierzchni profilografometr Hommel Tester T1000. Minimalna średnica badanych panwi musi umożliwić prawidłowy styk głowicy ultradźwiękowej z krzywizną panewki. Przedstawione w niniejszej publikacji warunki badania ultradźwiękami dotyczą badań ultradźwiękowych przylegania półpanwi o średnicach: Ø 125 mm, Ø 150 mm i o grubości stopu nie większej niż 2 mm.

EN

Investigation methods of wear conditions bearing alloy of split busings which are applied on turbines, generators, pumps and forced-draught tan have presented in this paper. Considering split bearings have steel or cast steal base and have been roughing or fisting surface treatment. The visual, penetration, ultrasonic methods and surface roughness measurement of investigation have been considered. For visual investigations were used magnifier with magnification 2-4 times, for penetration testing – the colored penetrates known producers, for ultrasonic investigations were used cameras, for example type UNIPAN 510, UNIPAN 514 or Krautkramera adjustable boost with an accuracy of ± 1 dB, METRISON M610 and for fisting surface treatment - profilografometr Hommel Tester T1000. Minimal diameter of the slide bearing bushing should be contact with curve bearing bushing by means presented methods. Presented results of investigation conditions after ultrasonic treatment concern was capable for diameter split busings: Ø 125 mm, Ø 150 mm and thickness of alloy bearing not higher than 2 mm.

3

Fatigue resistance investigation of the SnCu6 overlay in plain bearings working under conditions of rotary loading

Sikora J., Gliwiński J.

Tribologia

|

2010

|

nr 5

263-273

EN

Fatigue resistance of a three-layer slide bearing has been investigated on the MWO test stand in which rotary loading to the test bearing is generated. The bearing material consisted of the bronze (CuPb22Sn3 + thin overlay of SnCu6 plated) sintered to the steel shell. Each of the tested bearing was subjected to the standard 20–hour test under conditions of full fluid lubrication. The methodology of the experiments, metallurgical test results and fractographic description of the lining crack–zone are presented. The values of the fatigue strength parameters were estimated as well.

PL

Odporność trójwarstwowego łożyska ślizgowego na zmęczenie badano na stanowisku MWO, w którym generowane jest wirujące obciążenie badanego obiektu. Materiał łożyskowy składał się z brązu CuPb22Sn3 pokrytego cienką powłoką ze stopu SnCu6. Brąz spiekany był na stalowej łusce. Każde z badanych łożysk poddane było standardowemu 20-godzinnemu testowi w warunkach pełnego smarowania hydrodynamicznego. Przedstawiono metodykę badań doświadczalnych, wyniki badań metaloznawczych i analizę fraktograficzną uszkodzonych obszarów warstwy powierzchniowej łożyska. Oszacowano wartości parametrów charakteryzujących wytrzymałość zmęczeniową obiektu badań.

4

Wpływ olejów smarowych na wytrzymałość zmęczeniową stopów łożyskowych

Sikora J.

Tribologia

|

2009

|

nr 2

233-240

PL

Badano wpływ olejów smarowych na wytrzymałość zmęczeniową stopów łożyskowych. Obiektem badań były cienkościenne bimetalowe panwie łożyskowe poddawane zginaniu w różnych ośrodkach podczas testów zmęczeniowych na stanowisku badawczym SKMR-2. Zaobserwowano wyraźny wpływ rodzaju oleju i czynników związanych z wymuszeniami mechanicznymi i cieplnymi na wytrzymałość zmęczeniową warstwy ślizgowej. Przedstawiono wnioski z badań oraz program dalszych testów zmęczeniowych w warunkach pełnego filmu smarowego.

EN

An influence of three kinds of lubricating oils on the fatigue strength of a slide layer made of AlSn11Cu1,2 bearing alloy has been investigated under conditions of various values of temperature and loading ratio κ. Objects of the investigation were ready-made bimetallic thin-walled bearing bushes. Fatigue tests including bending of the specimens under conditions of the stress ratio κ = -1, 0, 1 and temperature of 25, 80 and 120°C were performed in the SKMR-2 fatigue tester. Variation in the fatigue strength limit of the alloy in the presence of different oils was observed. The influence of temperature level and interaction of oil-temperature-κ effects proved to be significant as well. A programme of future fatigue tests under conditions of full fluid lubrication are presented.

5

Współczesne estymatory wytrzymałości zmęczeniowej ślizgowych łożysk poprzecznych

Sikora J.

Tribologia

|

2008

|

nr 4

125-135

PL

Metodyka badań zmęczeniowych łożysk łączy procedurę obliczania naprężeń w warstwie powierzchniowej panwi z doświadczalnym wyznaczaniem krytycznych obciążeń łożyska w warunkach pełnego filmu olejowego. Z osiągnięciem stanu granicznego warstwy ślizgowej kojarzy się rozmaite kryterialne wielkości dynamiczne, określające wymuszenia lub ich skutki. W pracy scharakteryzowano powszechnie stosowane estymatory wytrzymałości zmęczeniowej warstwy ślizgowej łożysk, wyznaczane doświadczalnie: maksymalne naciski obliczeniowe w czasie cyklu obciążenia, maksymalne ciśnienie w filmie smarowym, rozstęp ciśnienia w filmie podczas cyklu obciążenia, krytyczne wartości naprężeń obwodowych oraz wartości naprężeń zredukowanych w warstwie ślizgowej. Przedstawiono i przedyskutowano oryginalną postać estymatora wytrzymałości zmęczeniowej określonego jako parametr zmęczenia, zaproponowaną przez badaczy japońskich. Estymator ten uwzględnia oddziaływanie czynników o różnych podstawach fizycznych: pik ciśnienia w filmie olejowym, straty tarcia w łożysku oraz zużycie początkowe powierzchni ślizgowej.

EN

The contemporary approach to the experimental evaluation of estimates of bearing fatigue strength is presented and analysed in the paper. The idea of bearing fatigue research methodology comprises the load or stress calculation method and experimental investigation of bearing bushes under conditions of full lubrication. The idea of searching for the best estimate of-bearing fatigue is based on the assumption that a variable hydrodynamic pressure in the oil film is a main dynamic load component which brings about critical values of stresses in the alloy lining of the bearing leading to fatigue. Basic criteria, such as peak specific load, maximum hydrodynamic pressure, maximum variation in hydrodynamic pressure, and parameters based on stress analysis are briefly characterised. A new criterion for the evaluation of bearing fatigue properties called a fatigue parameter is also described and critically analysed. The fatigue parameter comprises the variables connected with different physical phenomena: oil film peak pressure, friction losses in bearing and initial wear of bush surface layer.

6

Fatigue resistance investigation of the MB46 plain bearings under conditions of dynamic loading

Sikora J., Majewski W.

Tribologia

|

2008

|

nr 5

171-184

EN

The slide bearing material MB46 fatigue resistance has been investigated with the application of SMOK-test stand in which a dynamic unidirectional loading to the test bearing is generated. The MB46 slide bearing layer consists of the bronze (Cu Pb22 Sn 3 + thin layer SnCu6 plated) sintered to the steel shell. Each of the tested bearing has been subjected to the standard 20-hour test under conditions of full fluid lubrication. Methodology of the experiments, metallurgical test results, and fractographic description of the lining crack-zone are presented. The values of the fatigue strength parameters were estimated as well. The explanation of mechanism of fatigue crack generation in bearing lining is also proposed.

PL

Odporność materiału łożyskowego MB46 na pęknięcia zmęczeniowe badano na stanowisku SMOK, w którym generowane jest zmienne jednokierunkowe obciążenie badanego łożyska. Materiał łożyskowy MB46 składa się z warstwy brązu CuPb22Sn 3 spiekanego na taśmie stalowej, stanowiącej podłoże. Na warstwę brązu nałożona jest galwanicznie cienka warstwa stopu SnCu6 stanowiąca powłokę. Każde z badanych łożysk poddawane było 20-godzinnemu testowi zmęczeniowemu w warunkach pełnego smarowania hydrodynamicznego. W artykule przedstawiono metodykę eksperymentów oraz wyniki badań metalograficznych i fraktograficznych uszkodzonej zmęczeniowo strefy warstwy ślizgowej. Oszacowano również parametry statystyczne rozkładu umownej wytrzymałości zmęczeniowej wyznaczanej w teście standardowym na stanowisku SMOK. Przedstawiono hipotezę wyjaśniającą mechanizm generowania pęknięć zmęczeniowych w badanym obiekcie.

7

Wpływ asymetrii cyklu obciążenia i rodzaju oleju na wytrzymałość zmęczeniową stopu łożyskowego

Sikora J.

Tribologia

|

2007

|

nr 1

171-184

PL

Zbadano wpływ asymetrii cyklu obciążenia na wytrzymałość zmęczeniową warstwy ślizgowej ze stopu AlSn11Cu1 bimetalowych panwi łożyskowych w środowisku trzech olejów smarowych: podstawowego, mineralnego i syntetycznego. Badania przeprowadzono w testerze zmęczeniowym SKMR-2 w kontrolowanej temperaturze 80°C. Stwierdzono uzależnienie wytrzymałości zmęczeniowej stopu od charakteru obciążenia określonego wartością współczynnika asymetrii cyklu R i rodzaju oleju. Wytrzymałość warstwy ślizgowej maleje przy wzroście wartości naprężeń rozciągających w warstwie stopu. Zmniejszenie odporności na obciążenia zmienne zaobserwowano dla olejów uszlachetnionych zawierających handlowy pakiet inhibitorów. Analiza statystyczna wyników testów wskazuje na istotny efekt interakcyjny rodzaju oleju i asymetrii cyklu obciążenia.

EN

An influence of R stress ratio values and three kinds of lubricating oils: basic, mineral and synthetic on fatigue strength of bearing bush slide layer made of AlSn11Cu1 alloy has been investigated. Experiments were performed in fatigue tester SKMR-2 under conditions of controlled temperature on the level of 80°C. Results of research pointed out that fatigue strength of alloy surface layer strongly depends on values of R stress ratio and kind of oil. Fatigue strength limit of the alloy decreases with increase of tensile stress value in slide layer of the bearing bush. Decrease in fatigue strength limit of the alloy in the presence of oil was observed as well especially for oils modified with the packet of market inhibitors. Statistical analysis of test data pointed out that the interaction effect of R ratio and kind of oil proved to be significant as well.

8

Badanie wpływu wybranych czynników na wytrzymałość zmęczeniową stopu łożyskowego

Sikora J., Kurzych K.

Tribologia

|

2005

|

nr 3

315-326

PL

Przedstawiono wyniki badań nad wytrzymałością zmęczeniową warstwy ślizgowej ze stopu AlSn11Cu1,2 w środowisku oleju silnikowego Selektol Special przy różnych wartościach temperatury i obciążeniach odpowiadających różnym wartościom współczynnika stałości obciążenia k. Badania przeprowadzono za pomocą testera SKMR-2. Przedstawiono metodykę badań, zaobserwowane pęknięcia zmęczeniowe badanych próbek oraz oszacowano odpowiadające im krytyczne wartości naprężeń w warstwie ślizgowej. Zaobserwowano wyraźny wpływ temperatury i wartości k na wytrzymałość zmęczeniową stopu. Stwierdzono również istotność efektów interakcyjnych zmiennych: temperatura - współczynnik k.

EN

Results of experimental research on fatigue strength of AlSn11Cu1,2 alloy slide layer in environment of Selektol Special IC engine oil have been presented in the paper. Experiments were performed under conditions of various temperature levels and loading corresponding to various values of stress ratio k. Fatigue tests were executed in the SKMR-2 testing device. Methodology of experiments and observed fatigue cracks in specimens have been presented and analysed. Relevant critical values of stress in slide layer have been estimated as well. Analysis of test results elucidated a considerable influence of temperature and k values on fatigue strength of bearing material. Effect of temperature - k ratio interaction proved to be significant as well.

9

Doświadczalne badania wytrzymałości zmęczeniowej stopów łożyskowych

Sikora J.

Mechanics and Mechanical Engineering

|

2002

|

Vol. 6, nr 3

203-212

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad wytrzymałością zmęczeniową warstw ślizgowych wykonanych z wybranych materiałów stosowanych w cienkościennych panwiach łożyskowych współczesnych maszyn. Badania przeprowadzono za pomocą urządzeń skonstruowanych i zbudowanych w Politechnice Gdańskiej. Przedstawiono zaobserwowane pęknięcia zmęczeniowe badanych próbek oraz oszacowano odpowiadające im krytyczne wartości naprężeń w warstwach ślizgowych.

EN

Results of experimental investigation of fatigue strength limit of slide layers made of selected materials that are applied in thin-walled bushes of modern machines are presented in the paper. The experiments were performed in unique test rigs that had been designed and built at the Technical University of Gdansk. Some observed fatigue cracks of the specimens have been presented and critical values of stresses leading to fatigue have been evaluated as well.

10

Badania wytrzymałości zmęczeniowej panwi ze stopu AlSn20Cu1

Sikora J., Kurzych K.

Tribologia

|

1999

|

nr 5

646-664

PL

W opracowaniu przedstawiono wyniki badań wytrzymałości zmęczeniowej cienkościennych panwi z warstwą ślizgową wykonaną ze stopu Al--Sn20Cul, przeprowadzonych na reakcyjnej łożyskowej maszynie badawczej SMOK. Na stanowisku tym powierzchnia ślizgowa łożyska obciążana jest zmiennym ciśnieniem w filmie olejowym. Badane łożysko uznawano za uszkodzone, jeśli na jego powierzchni ślizgowej występowały pęknięcia zmęczeniowe lub odwarstwienia stopu łożyskowego. Metodykę testów zmęczeniowych oparto na strategii dwupunktowej. Wyniki testów zmęczeniowych wyrażano jako graniczną wartość maksymalnych nacisków obliczeniowych w łożysku o standardowych wymiarach. W łożyskach różniących się od standardowych wyniki badań korygowano za pomocą procedury uwzględniającej korelację I pomiędzy wartością nacisków obliczeniowych i maksymalnym ciśnieniem i w filmie olejowym.

EN

In the paper results of fatigue investigation of aluminium alloy bushes on bearing testing machine SMOK has been presented. Multilayer bearing bushes consisted of steel shells and AlSn20Cul alloy lining. A pattern of load generated in the testing machine is shown in FIG. 2. The bearing surface layer is loaded with varying pressure that fluctuate between zero and maximum value. An oil film pressure distribution in time for standard investigated bearing is shown in FIG. 3. It illustrates how the hydrodynamic pressure is built up around the bearing and how this changes with time. In fatigue investigation on the test rig it has been assumed that tested bearing lining reaches its critical state when any macroscopi-cally visible disarrangement of the surface structure appears. A fatigue rating, denoted as Sp, was defined as a critical value of specific load in the bearing of nominal design features. Sp relates to a maximum force during loading cycle for which probability of fatigue damage of bearing lining, after reaching a definite number of load cycles, is equal to 0.50. The basis of standard fatigue test on TUG rig was assumed as 3.6 millions of cycles. Methodology of fatigue research was based on a two-point strategy that represents a sequential planning of the experiments. A sequence of the fatigue tests is shown in FIG. 4. Results of evaluation of fatigue rating of aluminium bushes are shown in TABLE 1. Values of critical specific load (pni),,mx have been corrected in accordance with the procedure that includes the correlation between peak hydrodynamic pressure in oil film and specific load in the bearing of definite design features under test conditions.