Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Properties of the boundary layer and conditions of its development

Żurowski W., Krawczyk K., Nowiński E., Wronka G., Krzos-Kaczor A.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 12

1454--1459, CD

EN

Boundary layer phenomena are related to adsorption on a friction surface of lubricant particles which can be generally characterized as electrically unneutral, i.e. ions of polar molecules or of electrically charged molecules. Electrically unneutral particles generally occur in lubricants, but they are also generated in the process of friction due to cracking of hydrocarbon chains, electrification and ionization of molecules. The energy of these molecules, in particular those generated in the process of friction, is different and has influence on thickness of the boundary layer, and thereby on friction. The boundary layer made of such molecules can be controlled by electrical, electromagnetic fields. Friction and thickness of the boundary layer can also be controlled. An interesting issue is the range of parameters in which boundary layers are present and determine the process of friction in isolation, thus making it a separate type of boundary friction. This paper show how boundary layers evolve and under impact of what parameters. This allows for informed use of the interesting properties of these layers in practice, and even for control of the friction process.

PL

Warstwy graniczne związane są ze zjawiskami adsorpcji na powierzchni trącej cząsteczek środka smarowego ogólnie scharakteryzowanych tym, że są nieobojętne elektrycznie, czyli jonów cząsteczek polarnych i cząsteczek naelektryzowanych. Cząsteczki nieobojętne elektrycznie na ogół występują w sposób naturalny w środkach smarowych, ale też powstają w procesie tarcia na skutek pękania łańcuchów węglowodorowych, elektryzacji cząsteczek oraz jonizacji. Energia tych cząsteczek, szczególnie powstających w procesie tarcia jest różna i posiada wpływ na grubość warstwy granicznej, opory tarcia. Warstewką graniczną zbudowana z takich cząsteczek można sterować za pomocą prądu elektrycznego i pól elektromagnetycznych. Sterowaniu podlegają opory tarcia i grubość warstewki. Interesującym problemem jest zakres parametrów, w których warstewki graniczne występują i samodzielnie decydują o procesie tarcia, a więc jest to wydzielony rodzaj tarcia granicznego. W niniejszej pracy pokazano jak ewoluują warstwy graniczne i pod wpływem jakich parametrów. Można w ten sposób świadomie wykorzystywać właściwości tych warstw w praktyce, a nawet sterować procesem tarcia.

2

Druty rdzeniowe serii FMI do natryskiwania łukowego

Pokhmurskyy W. I., Student M. M., Hwozdetskyy W. M., Pokhmurska H. W.

Przegląd Spawalnictwa

|

2013

|

R. 85, nr 7

6--10

PL

W artykule podano krótki opis opracowanych w Fizyczno-Mechanicznym Instytucie im. G.W. Karpienki Państwowej Akademii Nauk we Lwowie (FMI) drutów proszkowych (DP) do natryskiwania łukowego. Pokazano, że opracowanie i zastosowanie specjalnych drutów rdzeniowych (DR) jako materiałów elektrodowych poszerzyło zastosowanie elektrometalizacji. W wielu przypadkach pozwoliło to na uzyskanie powłok o właściwościach na poziomie najlepszych powłok natryskiwanych innymi metodami natryskiwania cieplnego, na przykład metodą plazmową albo naddźwiękową, przy zachowaniu znacznej przewagi ekonomicznej.

EN

In the present review of the brief description developed in G.V. Karpenko Physico-Mechanical Institute of National Academy of Sciences of Ukraine (FMI) arc spray wires. It is shown that development and using of new special arc spray wires as electrode materials, expanded of electrometallization applications. In many cases, it is possible to obtain a coating having the same characteristics as a top-level spray coatings obtained by using of other thermal spraying methods, e.g., plasma or supersonic methods, while maintaining economic advantages.

3

Application of artificial neural networks in tribology - prediction and classification models

Gocman K., Kałdoński T.

Journal of KONES

|

2009

|

Vol. 16, No. 1

137-144

EN

The influence of load and rotational speed on wear and moment of friction is presented in this paper. The tests were carried out under both constant and increasing load and at wide range of rotational speed. During the tests moment offriction, oil temperature and weather conditions were registered. On the basis of obtained results neural models for prediction of wear, moment of friction and friction classifiers were created. The different kinds of artificial neural networks and different training algorithms were applied in order to obtain the best generalisation and quality of created models. All researches showed that artificial neural networks are useful as prediction and classification models. Because of too small teaching data models were limited only to two inputs - load and rotational speed and one output — wear, moment offriction or state. The best models achieved very good precision — testing error lower than 5%. It was also proved, that various types of networks have different usefulness for different applications. MLP networks turned out to be the best wear models, GRNN networks gave the best results as models of moment offriction and RBF networks were proved to be the best classifiers. To obtain model which will give better characterization of processes proceeded in tribological pairs, much more experiments to increase teaching data have to be conducted.

4

Wpływ napięcia powierzchniowego, kąta zwilżania i adsorpcji substancji smarujących na ich właściwości smarnościowe

Kałdoński T.J., Kałdoński T., Ozimina D.

Tribologia

|

2008

|

nr 2

235-246

PL

W artykule przedstawiono rezultaty eksperymentalnych badań zależności pomiędzy smarnością wybranych olejów silnikowych i przekładniowych a ich właściwościami sorpcyjnymi oraz napięciem powierzchniowym i kątem zwilżania. Zróżnicowane zdolności olejów do adsorpcji, napięcia powierzchniowego, kąta zwilżania i smarności uzyskano poprzez dodanie do nich różnej ilości wybranych surfaktantów, w tym także cieczy jonowych. Właściwości smarnościowe olejów były ocenione zgodnie z PN-76/C-04147 (ASTM D2596-69, ASTM D2783-71) na aparacie czterokulowym. Napięcie powierzchniowe i kąt zwilżania oceniono za pomocą nowoczesnego tensjometru KSV SIGMA 701 (prod. Finlandia). Właściwości sorpcyjne oceniono metodą pośrednią za pomocą bardzo czułego różnicowego kalorymetru skaningowego SETARAM DSC 141 (prod. Francja). Uzyskane rezultaty badań mogą być użyte do oceny zastosowanych surfaktanów jako stymulatorów smarności olejów.

EN

One of the most effective method for the protection of elements of machines against tribological wear is by creating on their sliding a very (stable) durable boundary lubricating film, which is very resistant on the interaction of large normal and tangential loads. Stability of the boundary film is the measure of the lubricating ability (lubricity) of oil. Lubricating ability is the set property, which depends on the energy state of the lubricating surface as well as on chemical constitution of oil among others. In order to obtain a suitable quality of oil one inserts into the oils a selected packet of additives, so-called lubricity additives i.e. Anti-wear and anti-seizure additives. These substances must have among others properties of surface-avtive and chemical-active compounds, which have the sorbing ability, as well as being characterised by a large dipole moment. As a result of this, these substance can ensure the creation of a stable boundary film, so also obtain a high lubricity of oil. The results of experimental investigation on the relationship between the lubricity of selected gear oils and engine oils and their sorptive properties as well as contact angle and surface tension are presented. Engine and gear oils have been so compose as to have suitable and the same viscosity. Diversity of sorptive and superficial properties and lubricity of oils have been obtained by additing to them different quantities of selected surfactants, and ionic liquids. Lubricating properties of oils have been assessed according to ASTM D2596-69 i ASTM D2270-77 on Four-Ball Test Machine [L. 4, 5, 6]. Surface tension and contact angle of oils have been assessed by means of modern tensiometer KS V SIGMA 701 (made in Finland). However, sorptive properties were investigated by an indirect method by means of a very sensitive differential scanning calorimeter SETARAM DSC 141 (made in France), in which sapphire was the reference material. Obtained results of research have been used to assess of the finctional quality of applying surfactants as lubricity stimulators of engine and gear oils.

5

Trzystanowy klasyfikator tarcia na bazie sztucznych sieci neuronowych

Gocman K., Kałdoński T.

Tribologia

|

2008

|

nr 2

195-205

PL

W artykule zostały przedstawione wyniki badań wpływu prędkości obrotowej i obciążenia na wartość momentu tarcia generowanego w węźle aparatu czterokulowego. Współpraca elementów pary ciernej odbywała się w szerokim zakresie obciążeń (500-6000 N) oraz prędkości obrotowych (100-2000 obr./min). Dokonano analizy uzyskanych wyników i podjęto próbę stworzenia trzystanowego klasyfikatora tarcia (stany smarowanie, zacieranie i zespawanie) z wykorzystaniem sztucznych sieci neuronowych. W celu uzyskania jak najlepszych wyników modelowania zastosowano różne rodzaje sztucznych sieci neuronowych, a także różne algorytmy uczące.

EN

Occurrence and synergy of many complicated friction phenomena, which have non-linear character, very often result in the lack of the possibility to forecast courses and the effects of tribological processes. Searching models of tribological quantities like wear, friction coefficient, the moment of friction, and temperature taking into account every process which proceed in friction pairs is one of the most important problem in present tribology. As far as boundary friction is concerned, the situation is even more difficult. We are not able to predict if and when the boundary layer is destroyed (which value of load and how much time is needed). In view of their properties, the artificial neural networks (ANN) could become very useful instruments. They let us to carry out some multidimensional analysis, define the influence of single parameters and what is important - the interaction between these parameters. Obtained results of the influence of load and rotational speed on the moment of friction and wear of a tribological pair are presented in the paper. Test were carried out at the range of a rotational speed about 100-2000 rpm and a load of about 500-6000 N. During the tests moment of friction, oil temperature and weather conditions were registered. After the tests the wear of the tribological pairs were measured. The analysis of results was elaborated and three-state friction classifier on base of artificial neural networks (ANN) was built. The different training algorithms were applied to obtain the best quality of built models. All researches showed that artificial neural networks are very useful as prediction models in tribological processes. The analysis proved that RBF networks are the most suitable for classification. The obtained model achieved quite good precision - RBF networks give higher than 90% quantity of correct classifications. Considered networks had a simple structure - only two inputs because teaching data was quite small (for example weather conditions were skipped). It was also proved that implementation of an additional state - "welding" deteriorated the classifiers quantity insensibly.

6

Tribological properties of lubricating oil used in bi-fuel engine (petrol and LPG) in condition of boundary friction

Olszewski W., Maciąg A.

Journal of KONES

|

2008

|

Vol. 15, No. 4

431-437

EN

Friction in condition of boundary lubrication (boundary friction, friction in boundary layers) has a fundamental meaning for non-failure work of friction of machines and systems. Very often in real working test condition kinematics knots work outside optimum its operational durability and reliability, range of lubrication so-called fluid friction. Analysis of many scientific research works concerning estimation of current quality of the motor oil in any phase of used time shows that information necessary to evaluate the procedure is based on measurements of normative refers to physic-chemical properties for ex .viscosity, contamination content, viscosity index, basic number etc. In authors opinion it is large mistake to conclusion about degree of serving its function in friction knot in working condition. There are many well-known cases (from point of view of physic-chemical properties) that oil should serve its function while it is observed increase wear its kinematics' pairs in consequence of deterioration of tribological properties. The article presents the results of the test tribological properties LOTOS SYNTHETIC SAE 5W/40 API SJ/CF sampled from ZI bi-fuel engine (petrol and LPG) in MT-1 machine. The tests of measurement resistance of boundary lubricating layer to break were done resulting from running-in period of tribological knot. During the test .decrease of resistance of boundary layer on break in initial working time (about 5000km) its increase in comparison with fresh one in all measurement range was observed. Such a change of tribological run testifies that in initial time in motor oil occurs running-in process. These changes did not cause directly to change of physico-chemical properties such as: viscosity. It can state only existence certain dependence between test tribological properties, basic number, and LUBRI-SENSOR index, which indirectly inform about polar compounds present in motor oil.

PL

Tarcie w warunkach smarowania granicznego (inne określenia: tarcie graniczne, tarcie w warstwach granicznych) ma istotne znaczenie dla bezawaryjnej pracy węzłów tarcia maszyn i urządzeń. W rzeczywistych bowiem warunkach eksploatacji bardzo często węzły kinematyczne inaczej węzły tarcia, węzły tribologiczne (pary trące) pracują poza optymalnym z punktu widzenia ich trwałości i niezawodności, zakresem smarowania zwanym tarciem płynnym. Analiza wielu prac naukowo-badawczych dotyczących oceny aktualnego stanu jakości oleju silnikowego w dowolnej fazie eksploatacji wskazuje, że niezbędne do oceny informacje uzyskiwane są na podstawie pomiarów wartości parametrów normatywnych, odnoszących się do własności fizykochemicznych oleju np. lepkość, zawartość zanieczyszczeń, wskaźnik lepkości, liczba zasadowa itp. Zdaniem Autorów artykułu wnioskowanie o stopniu spełnienia przez olej silnikowy funkcji w węźle kinematycznym w warunkach eksploatacji, na tej podstawie obarczone jest dużym błędem. Są liczne znane przypadki, w których z punktu widzenia zmian własności fizykochemicznych olej powinien dobrze spełniać swoje funkcje, podczas gdy w węźle kinematycznym obserwuje się zwiększone zużycie jego par trących na skutek pogorszenia własności tribologicznych. W artykule przedstawiono wyniki badań własności tribologicznych oleju silnikowego LOTOS SYNTHETIC SAE 5W/40 API SJ/CF pobieranego z silnika o ZI zasilanego dwupaliwowo (benzyna + LPG) w węźle tarcia tribometru MT-1 dokonując po ukonstytuowaniu (docieraniu) pomiaru wytrzymałości granicznej warstwy smarowej na przerwanie oraz oporów tarcia w wyniku docierania węzła tribologicznego. Stwierdzono obniżenie wytrzymałości warstwy granicznej na przerwanie w początkowym okresie eksploatacji (do około 5000 km), następnie jej wzrost w stosunku do oleju nieeksploatowanego, a także spadek wartości współczynnika tarcia, w całym zakresie pomiarowym. Taki przebieg zmian tribologicznych oleju świadczy o tym, że w początkowym okresie eksploatacji olej silnikowy „dociera się". Zmiany te nie przekładają się wprost na zmiany parametrów fizykochemicznych oleju takich jak np. lepkość. Można stwierdzić jedynie istnienie pewnych zależności pomiędzy badanymi własnościami tribologicznymi a liczbą zasadową i wartościami wskazań LUBRI-SENSORA, które pośrednio informują o zawartości w oleju silnikowym związków polarnych.

7

Neural networks as a friction classifiers

Gocman K., Kałdoński T.

Problemy Eksploatacji

|

2007

|

nr 4

111-118

EN

Preliminary results of the influence of load and rotational speed on the moment of friction and wear of a tribological pair are presented in the paper. Tests were carried out at rotational speeds of about 100-2000 rpm and loads of about 500-6000 N. During the tests, the moment of friction, oil temperature and weather conditions were registered. After the tests, the conditions of the wear of tribological pairs were measured. The analysis of results was developed, and a friction classifier was built using artificial neural networks (ANN). The different training algorithms were applied to obtain the best quality models.

PL

W artykule przedstawiono wstępne wyniki badań wpływu obciążenia i prędkości obrotowej na wartość momentu tarcia i zużycie pary ciernej. Badania przeprowadzono w szerokim zakresie obciążeń (500-6000 N) i prędkości obrotowych (100-2000 obr./min). W czasie pomiarów rejestrowano wartość momentu tarcia, temperaturę środka smarnego oraz warunki otoczenia. Po zakończeniu testów wyznaczono zużycie elementów pary ciernej. Po przeprowadzonej analizie wyników, na bazie sztucznych sieci neuronowych zbudowano klasyfikator tarcia. W czasie budowy modeli zastosowano różne algorytmy uczące, tak aby uzyskać jak najlepszą jakość klasyfikatorów.

8

Modelling of moment of friction under increasing load using artificial neural networks

Gocman K., Kałdoński T.

Journal of KONES

|

2007

|

Vol. 14, No. 2

171-177

EN

Searching models of tribological quantities taking into account every processes proceeded in friction pairs is one of the most important problem in present tribology. Existing models of wear and friction are unfortunately imperfect -they do not reflect every occurrences proceeded in tribological pairs, especially in case of boundary friction. Complicated and nonlinear nature of friction processes force researching of non-analytical models. In view of their properties, the artificial neural networks (ANN) could become very useful instruments. The results preliminary tests on influence of load and rotational speed on moment offriction are presented in this paper. Tests were carried out under increasing load and at the range of rotational speed 500 - 1500 rpm. The analysis of results was elaborated and run of moment offriction on base of artificial neural network was modeled. The different kinds of ANN and different training algorithms were applied to obtain the best quality of built models. In particular the schema of the friction, the moment of the friction in a load function for selected rotational speeds, the structure of the GRNN network, composition experimental data and results of the modelling are illustrated in the paper.

PL

Modelowanie wielkości tribologicznych, uwzględniające wszystkie procesy zachodzące w węźle tarcia jest jednym z najważniejszych zadań współczesnej tribologii. Istniejące modele zużycia i tarcia są niestety niedoskonałe - nie odzwierciedlają one wszystkich zjawisk zachodzących w węźle tarcia, zwłaszcza w wypadku występowania tarcia granicznego. Złożony i nieliniowy charakter procesów zachodzących w węźle tarcia wymusza poszukiwanie modeli innych niż analityczne. Ze względu na swoje właściwości, bardzo użytecznym narzędziem mogą stać się sztuczne sieci neuronowe (SSN). W artykule przedstawiono wstępne wyniki badań wpływu obciążenia i prędkości obrotowej na przebieg momentu tarcia. Badania przeprowadzone zostały przy obciążeniu narastającym płynnie w czasie testu, w zakresie prędkości obrotowych od 500 do 1500 obr/min. Po przeprowadzonej analizie wyników badań, na bazie sztucznych sieci neuronowych zbudowany został model przebiegu momentu tarcia. W czasie modelowania wykorzystano różne rodzaje sieci neuronowych oraz zastosowano różne algorytmy uczące, aby uzyskać jak najlepszą jakość budowanego modelu. W szczególności schemat węzła tarcia, moment tarcia w funkcji obciążenia dla wybranych prędkości obrotowych, struktura sieci GRNN, zestawienie danych eksperymentalnych i wyników modelowania są zilustrowane w artykule.

9

Influence of work period of the ZS oil on lubricating layer resistance in codition of boundary friction

Olszewski W., Maciąg A.

Journal of KONES

|

2006

|

Vol. 13, No. 3

255-258

EN

Changes of lubricating layer resistance of the oil LOTOS SYNTHETIC SAE 5W/40 API SJ/CF/EC as a function work period in ZS engine were presented in this paper. In condition “boundary friction” (friction pair MT-1 machine) resistance of lubricating film decreases at first (at 22 MPa to 14 MPa) and next grows achieving 40% higher then in fresh oil. After about 9000km resistance of lubricating layer of the oil stabilises on level 33 MPa. The only exception is correlation between range of changes of resistance of oil lubricating layer with changes of content oil oxidation products (IR spectrum). The basic number also doesn’t change to 3000 km, next decreases linear with the oil work period. Probably it connected with thermooxidation kinetics oil and with increase concentration polar products of oxidation process. Such ageing changes of the motor oil during operation time have influence on chemisorption processes and structure of boundary lubricating layer which decide, among other about oil period time in engine and kinematics pair consumption.

PL

W referacie przedstawiono zmiany wytrzymałości granicznej warstwy smarowej oleju silnikowego LOTOS SYNTETIC SAE 5W/40 API SJ/CF/EC w funkcji czasu eksploatacji w silniku o ZS. W warunkach "tarcia granicznego " (węzeł tarciowy maszyny MT-1) wytrzymałość filmu smarowego początkowo maleje z 22 MPa do ok. 14 MPa, a następnie rośnie, osiągając wartości o 40% wyższe w porównaniu z olejem nieeksploatowanym. Po około 9000 km przebiegu wytrzymałość granicznej warstwy smarowej stabilizuje się na poziomie 33 MPa. Zakres zmian wytrzymałości granicznej warstwy smarowej skorelowany jest ze zmianami zawartości produktów utlenienia oleju (widmo IR). Również liczba zasadowa oleju w początkowym okresie spadku wytrzymałości filmu smarowego (do 3000 km) nie ulega większym zmianom, a następnie liniowo maleje z przebiegiem. Związane jest to prawdopodobnie z kinetyką termoksydacji oleju i ze wzrostem koncentracji polarnych produktów utlenienia. Takie zmiany starzeniowe zachodzące w oleju silnikowym w czasie eksploatacji mają wpływ na procesy chemisorpcji i budową granicznej warstwy smarowej, a te decydują między mymi o czasie pracy oleju w silniku spalinowym i wielkości zużycia smarowanych węzłów tarcia.

10

Zastosowanie sztucznych sieci neuronowych do modelowania zużycia przy tarciu granicznym

Giemza B., Gocman K., Kałdoński T.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2006

|

Vol. 55, nr 3

137-151

PL

W artykule przedstawiono wybrane wyniki badań wpływu obciążenia i prędkości obrotowej na zużycie badanego węzła tarcia - kulek testowych aparatu czterokulowego. Dokonano analizy wyników badań oraz zamodelowano zużycie testowego węzła tribologicznego za pomocą sztucznych sieci neuronowych (SSN). Zastosowano różne rodzaje SSN i algorytmy uczące w celu uzyskania jak najlepszej generalizacji i jakości uzyskanego modelu.

EN

The results of initial investigations of influence of load and rotational speed on wear of a friction couple - tested ball of four-ball machine are presented. The investigation results were analysed and a model of wear of the tested tribological couple was built on basis of artificial neural networks (ANNs). Different kinds of ANNs and training algorithms were applied to obtain the best generalisation and quality of the built model.

11

Wpływ polaryzacji strefy tarcia prądem stałym na opory tarcia granicznego

Maciąg A.

Tribologia

|

2005

|

nr 4

167-176

PL

W czasie eksploatacji oleju silnikowego wzrasta w nim koncentracja polarnych produktów termooksydacji, jak również produktów ich neutralizacji przez dodatki stanowiące rezerwę alkaliczną. Graniczne warstwy smarowe zbudowane są głównie z chemisorbowanych na powierzchni metalu polarnych składników oleju. Polaryzacja strefy prądem stałym powoduje zmniejszenie oporów tarcia. Na opory tarcia granicznego w warunkach polaryzacji strefy tarcia prądem stałym istotny wpływ ma zarówno wielkość napięcia polaryzującego, jak i jego kierunek. Przy niskich napięciach prądu polaryzującego (50-350 mV) korzystny jest kierunek polaryzacji (+) na próbki. Natomiast przy napięciu powyżej 500 mV większy wpływ na opory tarcia granicznego ma kierunek polaryzacji (-) na próbki. Również przebieg oleju ma wpływ na kierunek zmian oporów tarcia w warunkach polaryzacji. Związane jest to prawdopodobnie ze wzrostem zawartości polarnych produktów utlenienia oleju.

EN

During the operation of an engine, concentration of polar thermooxidation products in oil increases. Similarly an increase of the concentration of the products of the neutralisation process of polar thermooxidation products by additives, which constitute alkali reserve is observed. Boundary friction layers consist mainly of polar oil components chemisorbed on the metal surface. DC polarisation of the friction zone reduces friction. Boundary friction in the conditions of DC polarisation of the friction zone is influenced both by the magnitude of polarisation voltage and its direction. The direction of polarisation (+) is advantageous for low voltage of polarisation current (50-300 mV), on the other hand the direction of polarisation (-) has a greater impact on the boundary friction for the voltage over 500 mV. Moreover, the oil working time determines the direction of the friction changes in polarisation conditions. This probably relates to the increase in the content of polar products of oil oxidation.

12

Investigations of boundary friction of used motor oil in condition of variable load

Maciąg A., Olszewski W.

Journal of KONES

|

2005

|

Vol. 12, No. 1-2

211-215

EN

Conditions of hydrodynamic friction are kept in optimum condition work of motorcar, which provide minimum of frictional resistance and protective frictional elements from wear. During start, switch off the engine and in moment of violently increase load, the conditions of kinematic pairs don’t allow to form hydrodynamic lubrication layer. With point of reliability view, it will be useful if realizes in boundary lubrication layer protecting from direct contact metal-metal. There are shown the ranges of boundary friction, mixed and technical dry friction in simulation tribological tests (MT-1 friction machine). Boundary lubricating layers protect friction surfaces from direct contact up to 23 MPa. At load 15 MPa increase friction resistance (in reaction on it) is threefold lower then in range 15-23 MPa. Above 23 Mpa it is observed stabilization of the friction resistance.

13

Proces "docierania" oleju silnikowego w czasie eksploatacji

Maciąg A., Olszewski W.

Tribologia

|

2004

|

nr 3

265-272

PL

W referacie przedstawiono zmiany własności tribologicznych oleju silnikowego LOTOS SYNTETIC SAE 5W/40 API SJ/CF/EC w funkcji czasu eksploatacji w silniku o Zl zasilanym dwupaliwowo (benzyna LO-95 i LPG). W warunkach „tarcia granicznego" (węzeł tarciowy maszyny MT-1) wytrzymałość filmu smarowego początkowo maleje, a następnie rośnie, osiągając wartości o 25% wyższe w porównaniu z olejem nie eksploatowanym, po około 5000 km przebiegu stabilizuje się. Opory tarcia w tych warunkach wyrażane współczynnikiem tarcia, maleją prawie trzykrotnie w porównaniu z wartością początkową. Zakres zmian własności tribologicznych granicznej warstwy smarowej skorelowany jest ze zmianami liczby zasadowej oleju w czasie eksploatacji. W początkowym okresie (do ~4 000 km) liczba zasadowa nie ulega większym zmianom, a następnie liniowo maleje z przebiegiem. Związane jest to prawdopodobnie z kinetyką termooksydacji oleju i wzrostem koncentracji polarnych produktów utlenienia. Ma to prawdopodobnie wpływ na procesy chemisorpcji i budowę granicznej warstwy smarowej.

EN

The paper presents changes of tribological properties of the LOTOS SYNTETIC SAE 5W/40 as time function in engine ZI duo fuel feeding (petrol and gas). In condition of ,,boundary friction" (kinematic pair of the MT-1 machine)at the begining resistance lubricate film decreases, at the following increases reach 25% more in comparision to fresh oil, after 5000km stabilizes. Frictional resistance in this condition (expresion as friction coefficient) decreases nearly threefold in comparision to initial value. Changes range of tribological properties of lubricate boudary layer correlate with change of basic number during working time. At first (about 4000 km) basic number is much the same, at the following linear decreases together with working time. It involves with kinematics of oil thermooxidation and increase concentration of polar oxidation products. Probebly it has an effect on chemisorption and structure of boundary lubricating layer.

14

Sliding fit of Mechanical System Parts with Boundary and Mixed Friction

Barysz I., Žiačik A., Lahučky D.

Machine Dynamics Problems

|

2004

|

Vol. 28, No. 3

21-26

EN

There were performed experimental tests with some lubrication appliances or rather lubrication sprays offeref to journal surfaces on verification of their effect on tribological parameters of the sliding fit operated in boundary and mixed friction zone. In the contribution are presented results of tests curried out for cylindrical monometalic tin bronze bearing bushes and for cylindrical centered steel bushes with polytetrafluorinetylen lining.

15

Wpływ temperatury pracy węzła tarcia na aktywność tribochemiczną wybranych olejów bazowych

Grądkowski M.

Tribologia

|

2003

|

nr 4

185-196

PL

W pracy badano zależność oporów ruchu i wielkości zużycia węzła tarcia stal-stal, smarowanego węglowodorami od temperatury. Stwierdzono, że najmniejsze opory ruchu i zużycie występną w temperaturze 80-100 C. Zjawisko to jest następstwem tribochemicznych przekształceń węglowodorów obecnych w oleju bazowym. Produkty tych przekształceń wytwarzają na powierzchni tarcia warstwy ochronne, które składają się z węglowodorów, związków karbonylowych, karboksylanów, a także estrów i pochodnych tych substancji. Produkty te są lokalnie związane z powierzchnią tarcia. W trakcie tarcia zachodzi także przebudowa struktury chemicznej warstwy wierzchniej, polegająca na wbudowaniu w nią węgla i tlenu.

EN

The author has been investigated relationship between dependence of a resistance to motion and wear of steel-steel tribological system lubricated with hydrocarbons upon its working temperature. It was shown that at 80-100°C the resistance to motion and wear are the lowest. This is a result of tribochemical conversions of hydrocarbons coming from the base oil. Products of this changes form protective layers composed of hydrocarbons, carbonyl compounds, carboxylates as well as esters and their derivatives, which are locally bounded with friction surface. During friction chemical structure of external layer are also modified by built-in carbon and oxygen atoms.

16

Reactions of carboxylic acids under boundary friction conditions

Majzner M., Kajdas C.

Tribologia

|

2003

|

nr 1

63--80

PL

Niniejsza praca dotyczy przemian chemicznych kwasów karboksyIowych, przebiegających w warunkach tarcia granicznego. Testy tribologiczne realizowano za pomocą aparatu kula-tarcza w układzie materiałowym stal-stal. Po procesie tarcia powierzchnię zużycia poddano analizie metodą SEM/EDS oraz FTIR. Zamiarem zbadania produktów reakcji kwasów karboksylowych, zachodzących w warunkach statycznych, zarejestrowano widma IR kwasu karboksylowego naniesionego na powierzchnię stali. Uzyskano także widma IR substancji wzorcowych: wybranych kwasów karboksylowych i wybranych soli kwasów karboksylowych. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że w warunkach tarcia granicznego powstają typowe sole żelaza. Ponadto na powierzchni zużycia zaobserwowano obecność związków, nie opisywanych dotąd w publikacjach dotyczących tribochemicznych przemian kwasów karboksylowych. Udowodniono, że tego typu związki nie tworzą się w wyniku reakcji kwasów karboksylowych, zachodzących w warunkach statycznych. Na podstawie szczegółowej interpretacji widm IR, zaproponowano budowę chemiczną produktów triboreakcji kwasów karboksylowych oraz zasugerowano mechanizm, według którego kwasy karboksylowe mogą reagować w warunkach tarcia granicznego.

EN

The aim of the present paper is focused on a better understanding of carboxylic acid chemistry under boundary friction conditions. Carboxylic acids were applied as lubricating substances. Tribological tests were conducted using ball on disc friction apparatus in steel - steel material system. Wear surface after tribological tests was examined by SEM/EDS and FTIR methods. Static tests were performed to identify products of chemical reactions taking place in the presence of a carboxylic acid without participation of friction process (IR spectra of the carboxylic acid coated on steel surface were recorded). Chosen carboxylic acids and chosen salts of carboxylic acids were analysed by FTIR to obtain spectra of reference standards. It follows from the experiments that during friction carboxylic acids react on steel surface and typical iron salts are formed. On the other hand, within the area of wear surface some additional chemical substances were detected by FTIR. It was proved that these products are not appeared on steel surface under static conditions. Additionally, IR spectra of such compounds have never been found in literature concerning tribological properties of carboxylic acids. Based on obtained results structures of triboreaction products of carboxylic acids and modified triboreaction mechanism of carboxylic acids were proposed.

17

On lubrication mechanism of fluorinated alcohols in stee/steel and steel/aluminum contacts

Przedlacki M., Kajdas C., Liu W.

Tribologia

|

2003

|

nr 1

123--143

EN

This paper describes both the tribological performance and lubrication mechanism of selected fluorinated alcohols containing 5 to 10 carbon atoms. The experiments were performed on an Optimol SRV tester with steel/steel and steel/Al contacts under boundary lubrication conditions. The products of the tribochemical reactions were investigated using FTIRMA, XPS and SEM/EDS techniques. The test results show that fluorinated alcohols provide lubrication for steel/steel systems while in contact with aluminum corrosive wear was observed. The reaction path (based on the NIRAM hypothesis) and structure of an oligomeric film formed by fluorinated alcohols under friction conditions are proposed. The obtained results clearly indicate that higher number of hydrogen atoms near the hydroxyl group improves the stability of the protective layer and thus the anti-wear effectiveness of the investigated alcohols.

PL

W artykule przedstawiono charakterystykę tribologiczną i mechanizm smarowania wybranych alkoholi fluorowanych zawierających 5 do 10 atomów węgla w cząsteczce. Eksperymenty tribologiczne przeprowadzono w warunkach tarcia granicznego na aparacie Optimol SRV w układach tarciowych: kula stalowa-tarcza stalowa i kula stalowa-tarcza glinowa. Wytworzone produkty reakcji tribochemicznych badane były za pomocą technik analitycznych FTIRMA, XPS i SEM/EDS. Uzyskane wyniki badań wykazały, że fluorowane alkohole zapewniają smarowanie układu tarciowego stal-stal, jednakże w kontakcie z aluminium stwierdzono występowanie zużycia korozyjnego. Zgodnie z hipotezą N1RAM zaproponowano schemat reakcji tribochemicznych i strukturę filmu oligomerycznego utworzonego w warunkach tarcia przez badane alkohole fluorowane. Uzyskane wyniki badań pozwoliły stwierdzić, że większa liczba atomów wodoru znajdujących się przy grupie hydroksylowej powoduje zwiększenie stabilności filmu smarowego, a tym samym zwiększa efektywność przeciwzużyciową badanych alkoholi.

18

Fretting-factor as a parameter of wear-resistance at boundary friction

Shevelya V., Drzymała A., Kalda G., Oleksandrenko V., Shevelya I.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2002

|

z. 58 [193]

279-283

EN

Damage under fretting conditions of the steel 40x, quenched and tempered at different temperatures was investigated, that the set of structures from martensite to ferrite-perlitic provided. Tests were carried out at different loadings and slip-amplitudes in the kerosene medium TC-1. For the characteristic of the local damage degree at fretting notion of fretting-factor was introduced. Fretting-factor depends on a condition of heat treatment and slip-amplitude. Connection of friction and wear characteristics with the rheological properties of the contacting materials at fretting was observed.

19

Badanie efektywności wybranych estrów kwasów mono- i dikarboksylowych alkoholi wielowodorotlenowych jako dodatków smarnościowych

Kajdas C., Kardasz K., Kędzierska E.

Tribologia

|

2002

|

nr 3

879-886

PL

Estry kwasów karboksylowych posiadają cechy dodatków poprawiających smarność niskosiarkowych olejów napędowych. Dokonano syntezy estrów kwasów karboksylowych (azelainowy, pelargonowy, izostearynowy, z gliceryną i pentaerytrytem) oraz sprawdzono wstępnie ich właściwości tribologiczne (przeciwzużyciowe). Badania tribologiczne prowadzono na standardowym urządzeniu HFRR (Wielka Brytania) do badania smarności olejów napędowych w postaci roztworów w dwu wybranych komponentach bazowego oleju napędowego pochodzących z PKN ORLEN S.A. - frakcji z Instalacji Hydrokrakingu (LON) i Instalacji Hydroodsiarczania Oleju Napędowego HON VI (HON).

EN

Carboxylic acid esters act as lubricity improvers for low-sulfur diesel fuels. The esterification of carboxylic acids (azelaic, pelargonic and isostearic) with glycerol and pentaerythrite has been carried out. The tribological tests have been run with HFRR apparatus, according to the CEC F-06-A-96 standard. The obtained esterification products were applied in the form of solutions in two selected components of base diesel fuel manufactured in PKN ORLEN SA.

20

Tribologiczne problemy smarowania

Kajdas Cz.

Tribologia

|

2000

|

nr 5

981-908

PL

W artykule omówiono wybrane problemy smarowania w warunkach tarcia granicznego.Na kanwie wyników badań dotyczących tribochemii najprostszych dodatków tribologicznych (kwasy, alkohole, estry) i modelowej bazy olejowej (n-heksadekan) przedyskutowano dane stanowiące podstawę klasycznej teorii smarowania granicznego w odniesieniu do tych związków. Wykazano, że z punktu widzenia tribochemii istnieje potrzeba innego spojrzenia na proces smarowania granicznego. Podstawą nowego podejścia do tego zagadnienia jest mechanizm anionorodnikowy NIRAM, który zakłada inicjowanie reakcji tribochemicznych głównie poprzez oddziaływanie niskoenergetycznych elektronów z cząsteczkami substancji smarowej.

EN

Selected problems concerning the boundary lubrication process are discussed in this paper. Based on most recent research advancement on tribochemistry of simple trobological additives (fatty acids, alcohols, esters) and a model base fluid n-hexadecane some basic classical reaction aspects of boundary lubrication approach are considered in detail. It has been emphasised that there is essential to develope a new look on the boundary lubrication process, particularly from the view-point of tribochemistry. The importance of the Negative-ion-radical Action Mechanism (NIRAM) in initiating tribochemical reactions under boundary friction conditions is presented and an experimental evidence confirming this approach is demonstrated.