Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Experimental analysis of interfacial properties of sphere oblique impact with initial spin

Wang Qing-Peng, Wang Zheng-Feng, Wang Heng, Li De-Feng, Gao Xian-Kun, Xu Guang-Yin

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2022

|

Vol. 60 nr 2

213--225

EN

Experiments of a sphere oblique impact with and without an initial spin have been carried out to obtain properties of the impact interface. The contact surface is recorded with a piece of thin carbon paper. The interfacial parameters measured are expressed as axis length, contact area and slip ratio. It is found that for the impact between steels the forward spin can make geometrical sizes of the contact surface increase compared with the case of no initial spin, however, just the reverse for the backward spin. The effect of the initial spin becomes more apparent for the impact with a rubber cushion. Whether the initial spin promotes or hinders the sphere sliding depends on the parameters of tangential velocity and force at the interface.

2

Experimental verification of integrity of low-pressure injection piles structure – pile internal capacity

Pachla H.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2017

|

Vol. 39, nr 4

77--85

EN

The idea of strengthening the foundation using injection piles lies in transferring loads from the foundation to the piles Anchorage in existing structure and formed in the soil. Such a system has to be able to transfer loads from the foundation to the pile and from the pile onto the soil. Pile structure often reinforced with steel element has to also be able to transfer such a loading. According to the rules of continuum mechanics, the bearing capacity of such a system and a deformation of its individual elements can be determined by way of an analysis of the contact problem of three interfaces. Each of these surfaces is determined by different couples of materials. Those surfaces create: pile-foundation anchorage, bonding between reinforcement and material from which the pile is formed and pilesoil interface. What is essential is that on the contact surfaces the deformation of materials which adhere to each other can vary and depends on the mechanical properties and geometry of these surfaces. Engineering practice and experimental research point out that the failure in such structures occurs at interfaces. The paper is concentrating on presenting the experiments on interaction between cement grout and various types of steel reinforcement. The tests were conducted on the special low pressure injection piles widely used to strengthen foundations of already existing structures of historical buildings due to the technology of formation and injection pressure.

3

Measurement of contact pressure distributions between surfaces by thermoelasticic stress analisys

Marsili R., Borgarelli N.

Diagnostyka

|

2017

|

Vol. 18, No. 4

61--67

EN

The development of new techniques for the measurement of contact pressure distributions between bodies in contact is of large interest in mechanics, for the design and verify of many couplings between mechanical components. Examples are the contact between tooth of gears, between the balls and rings of ball bearings, between the wheel and rail etc. In this paper a new measurement technique is proposed, based on the measurement principle known as thermoelasticity. The particular case about the measurement of contact pressure distribution between a ball and a flat plate is discussed. Previous studies was performed in order to examine the contact surface between the two bodies realizing one of the two bodies in contact using an infrared transparent material, with appropriate values of the other mechanical properties. These studies were anyway only qualitative. In the present work, two calibration methodologies are proposed to obtain measures of contact surface stress between a ball and a flat. One of these methodologies is based on experimental test and the other one is based also on analytic results. The measured stress behaviours are in agreement with the classic Hertz theory; relative uncertainty is smaller than 0.1. This allows to obtain first quantitative results of contact pressure distribution by using thermoelasticity.

4

Conditions of proper interaction of low-pressure injection piles (LIP) with structure and soil, carrying capacity of pile anchorage in foundation

Pachla H.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2016

|

Vol. 38, nr 4

33--49

EN

The formation of a pile in the existing foundation and soil creates a new foundation construction which has a structure of foundation-pile-soil. This construction must be able to transfer loads from the foundation to the pile and from the pile to the soil. The pile structure has to transfer an imposed load. From the point of view of continuum mechanics determination of the capacity of such a system is preceded by the analysis of contact problem of three contact surfaces. Each of these surfaces is determined by different pairs of materials. The pair which creates a pile anchorage is a material from which the foundation is built (structure of stone and grout, brick and grout, concrete or reinforced concrete and grout. The pile structure is formed by grout and steel rebar. The pile formed in soil is created by a pair of grout and soil. What is important is that on contact surfaces the materials adhering to one another are subjected to different deformation types that are controlled by mechanical properties and geometry of these surfaces. In the paper, additional conditions that should be fulfilled for the foundation-pile-soil system to make load transfer from foundation to soil possible and safe are presented. The results of research done by the author on foundation-pile contact surface are discussed. The tests were targeted at verifying the bearing capacity of anchorage and deformation of piles made of grout and other materials from which foundations are built. The specimens were tested in tension and compression. The experiments were conducted on the amount specimens which is regarded as small sample to enable the statistical analysis of the results.

5

Wpływ kąta zwężenia kół zębatych typu Beveloid na płynność przeniesienia napędu w przekładniach zębatych z tworzyw polimerowych

Strojny P.

Przegląd Mechaniczny

|

2016

|

nr 6

41--48

PL

Artykuł zawiera opis sposobu wyznaczania powierzchni śladu styku w funkcji obrotu dla przekładni zębatych. Opisano w nim nowatorską metodę szacowania powierzchni kontaktu współpracujących zębów. Przedstawiono opracowane wykresy dla kół zębatych typu Beveloid o prostej linii zęba oraz o linii śrubowej.

EN

The article presents a description of the determining the contact surfaces as a function of gears rotation. It shows an innovative method of estimating the contact surface of the teeth mating. It also presents obtained plots for the Beveloid gears with the straight and helix tooth line.

6

Wykorzystanie współczynnika odbicia fal ultradźwiękowych do oceny kontaktu powierzchni chropowatych

Starzyński G., Mackiewicz S., Szelążek J.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 2

71--79

PL

Dla zrozumienia wielu procesów zachodzących na styku dwóch elementów (tarcia, zużycia, połączeń skurczowych) niezbędna jest możliwość wyznaczenia lub obliczenia rzeczywistej powierzchni styku oraz sztywności kontaktowej. Jedną z technik stosowanych w badaniach kontaktu jest badanie odbicia fal ultradżwiękowych od kontaktujących się pod obciążeniem powierzchni. Gdy fala ultradźwiękowa pada na granicę kontaktujących się chropowatych powierzchni, część jej energii przechodzi do drugiego ośrodka, a część odbija się od pustych przestrzeni. Z literatury znana jest zależność miedzy współczynnikiem odbicia fali ultradźwiękowej a sztywnością kontaktową. W pracy przedstawiono unikatowe W Polsce urządzenie do jednoczesnego mierzenia odkształcenia stykowego i współczynnika odbicia dla fali podłużnej (L), jak i fali poprzecznej (T), padającej na kontaktujące się powierzchnie. Korzystając z niego, można obliczyć sztywność normalną (na podstawie wyników pomiarów za pomocą fal podłużnych) oraz styczną (na podstawie pomiarów za pomocą fal poprzecznych) w funkcji stykowego obciążenia normalnego. W pierwszym etapie badań współczynnik odbicia fali ultradźwiękowej był mierzony na próbkach ze stali 45 po trzech różnych obróbkach powierzchniowych: kulowanych (Sa = 5,2 um), frezowanych (Sa = 2,6 um) i piaskowanych (Sa = 0,65 um). Powierzchnie te były obciążane w granicach od 0 do 800 MPa przez sztywną, bardzo gładką powierzchnię stempla, a następnie odciążane. Pomiary dla fali poprzecznej i podłużnej prowadzono zarówno podczas obciążania, jak i odciążania. Z pomiarów i późniejszych obliczeń uzyskano zależności sztywności kontaktowej w funkcji normalnego obciążenia i odciążenia powierzchni. Sztywność kontaktowa rośnie z obciążeniem i osiąga największe Wartości (rzędu 6 GPa/um) dla najmniej chropowatej powierzchni piaskowanej i jest ponad 10 razy większa od sztywności powierzchni kulowanej. Kolejna część eksperymentu dotyczyła oceny wpływu rodzaju materiału na sztywność kontaktową. Wykonano próbki z trzech różnych stali: węglowej 45, chromowo manganowej 40HM oraz konstrukcyjnej S235 o znacząco różniących się granicach plastyczności. Badania wykazały, że fale poprzeczne nie reagują na zmianę właściwości wytrzymałościowych stali, a fale podłużne są wyraźnie wrażliwe na zmianę granicy plastyczności i wytrzymałości materiału próbek. Różne przebiegi sztywności kontaktowej dla fali podłużnej i poprzecznej, uzyskane na próbkach o takiej samej chropowatości, ale różnej granicy plastyczności, dowodzą możliwości wykorzystania techniki ultradżwiękowej do przybliżonej, nieniszczącej oceny tego ważnego parametru materiałowego.

EN

The ability to determine or calculate the real contact area and interfacial (contact) stiffness to understand many of the processes taking place at the interface between two elements (friction, wear, Shrink connections) is required. One of the techniques used in the study of contact is monitoring of the ultrasonic wave reﬂection coefﬁcient from the contacting surfaces under load. When the ultrasonic waves strikes the border contacting rough surfaces, part of its energy is transmitted into a second medium and the other part is reﬂected from the cavities. From the literature the dependence reﬂection coefﬁcient - interfacial stiffness is known. The paper presents a device unique in Poland for simultaneous measurement of the contact strain and reﬂection coefﬁcient of longitudinal waves (L) and transverse wave (T) striking the surfaces of two solids in contact. The normal stiffness can be calculated (from longitudinal waves measurement) and tangential stiffness (from transverse waves measurement) as a function of the contact normal load. In the ﬁrst stage of the study, an ultrasonic wave reﬂection coefﬁcient was measured on the samples of steel 45 after three different surface treatments: shot peened (Sa = 5.2 um), mifled (Sa = 2.6 um), and sandblasted (Sa = 0.65 um). These surfaces were loaded up to 800 MPa by a rigid, very smooth stamp surface and then unloaded. Measurements of the transverse and longitudinal waves reﬂection were realized during both loading and unloading. The interfacial stiffnesses were obtained from the measurements and subsequent calculations as a function of normal loading and unloading. The interfacial stiffness increases with load and reaches the highest value (about 6 GPa/um) for the sandblasted surface and is 10 times higher compared to the stiffness of the shot peened surface. In the second stage of the experiment, the inﬁuence of the material mechanical properties on the contact stiffness was evaluated. Three types of samples were manufactured ofdifferent steel: carbon 45, chrome and manganese 40HM and construction steel S235 with signiﬁcantly different yield limits. The studies have shown that transverse waves do not respond to changes in the mechanical properties of steel, but the longitudinal waves are sensitive to changes in the yield strength of the samples. Different values of interfacial stiffness for longitudinal and transverse waves, obtained from samples of the same roughness but different yield show the possibility of ultrasonic evaluation of this important material parameter in a non-destructive way.

7

The procedure of modification coefficients in planetary gear transmission

Ryś J.

Archive of Mechanical Engineering

|

2012

|

Vol. LIX, nr 2

213-230

EN

The aim of this article is to present the design procedure for determining modification coefficients of toothed wheels of involutes planetary gear train with internal conjunction of teeth. It is possible to obtain a higher load-carrying capacity which depends also on correction coefficients. For example, we take into consideration a concept of planetary gears in which the teeth can be corrected, which allows better fatigue and contact surface strength. Two cases are considered when the namely zero center distance (without corrections) of the central and satellite wheels is the same or not, in relation to the zero center distance between the satellite and the sun wheel. Geometrical dimensions are described with regard to the technological teeth correction scope, and inequality restriction conditions are determined with respect to the ISO standards recommendations and the literature. The procedure can be applied to any other planetary gears with another kinematic connection of wheels.

PL

Celem pracy jest prezentacja procedury obliczeniowej określającej geometrię i wpływ współczynników korekcji na wytrzymałość postaciową i kontaktową powierzchni zębów w planetarnych przekładniach zębatych z zazębieniem wewnętrznym kół satelitów. Rozważane są przypadki, gdy zerowe odległości osi koła centralnego i satelitów są równe, lub nie zerowej odległości osi satelitów i koła słonecznego. Wymiary geometryczne będą opisane na bazie dopuszczalnej korekcji oraz warunków w odniesieniu do wymagań normy ISO oraz literatury. Procedura obliczeń zaprezentowana na przykładach może być zastosowana do dowolnej przekładni planetarnej o innym kinematycznym połączeniu kół.

8

Contact Phenomena and Wear Processes in a Friction Connection of Elastic Flat Plates

Awrejcewicz J., Grzelczyk D.

Machine Dynamics Research

|

2010

|

Vol. 34, No. 3

5-12

EN

The considered in this work issue allow to modeling contact phenomena and wear processes on the contact surface of a flat plates. Unlike many previous works, here the mentioned plates are treated as a friction connection of elastic bodies, and hence an effect of wear and elasticity (flexibility) of material of contacting materials is considered. A integral wear model describing gradual decreasing of speed of wear of plates as a result of abrasive adapting to each other in the process of the exploitation is considered. As a result of mathematical modeling the system of linear heterogeneous algebraic equations is obtained. The presented modeling allows for obtaining real contact pressure distribution on the contact surface and wear of individual plates. Some interesting numerical results are obtained, reported and discussed.

9

Wpływ modyfikatorów mgły emulsyjnej na chropowatość powierzchni stali C45 po toczeniu i stan powierzchni natarcia ostrza skrawającego

Feldshtein E., Maruda R.

Tribologia

|

2007

|

nr 2

175-185

PL

W referacie przedstawiono wyniki badań wpływu modyfikatorów RC9601 i GR200 zawartych we mgle emulsyjnej na stan geometryczny powierzchni obrobionej stali C45 po toczeniu. W badaniach porównywano następujące rodzaje chłodzenia: obróbka na sucho, sprężonym powietrzem, mgłą emulsyjną, mgłą emulsyjną + RC9601 oraz mgłą emulsyjną + GR200. Badania przeprowadzono w dwóch etapach. Celem pierwszego etapu było ustalenie wpływu modyfikatorów RC9601 (związek węglowodorowy zawierający fluor i siarkę) oraz GR200 (na bazie glikolu) na parametry chropowatości Ra, RSm, Rq i Rz powierzchni obrobionej. Pomiaru dokonano na przyrządzie TR-200. Na etapie drugim przy zastosowaniu mikroskopu skaningowego JEOL JSM-5600LV poddano analizie mikrorentgenospektralnej ostrze narzędzia skrawającego (materiał płytki węglik spiekany: P25). Analizowano obecność pierwiastków chemicznych na powierzchni natarcia dla różnych warunków - przed toczeniem, po toczeniu z zastosowaniem mgły emulsyjnej z modyfikatorem RC9601 na powierzchni natarcia w strefie styku z wiórem oraz powierzchni natarcia poza granicą styku ostrza z wiórem. Przeprowadzone badania ustaliły pozytywny wpływ modyfikatora RC9601 na chropowatość powierzchni obrobionej w stosunku do innych rodzajów chłodzenia. Obecność modyfikatora powoduje także tworzenie warstewki twardego smaru na powierzchniach styku ostrza skrawającego.

EN

In the article results of researches are presented, which described how modifiers RC9601 and GR200 be contained in emulsion mist influence on surface roughness of steel C45 after turning. When research such types of cooling were compared as dry cutting, cutting with pressure air, emulsion mist, emulsion mist + RC9601, emulsion mist + GR200. Researches were done bipartite. The aim of a first stage was to find out how modifiers RC9601 (hydrocarbon compound included phosphorus and fluorine) and GR200 (on a base of glycol) influence on machined surface roughness parameters Ra, RSm, Rq and Rz. Measurement was done on TR-200 instrument. On the second stage X-ray spectrum microanalysis of blade cutter was done using scanning microscope JEOL JSM-5600LV. Material of insert - hard alloy P25. The presence of chemical elements on a rake face of cutter ware analyzed for different conditions - before turning, after turning using emulsion mist with modifier RC9601 into and out of a chip contact zone. It was found of a positive influence of modifier RC9601 on machined surface roughness in comparison with other types of cooling. The modifier presence promotes rise of tallow compound layer on contact surfaces of cutter.

10

Creating thin layers at the contact surface of two nonmixing liquids

Słowicka A., Walenta Z.A.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2007

|

Vol. 55, nr 2

173-178

EN

The paper presents the results of numerical simulation of processes aimed at production of nanostructures with the use of oil emulsions in water. The appropriate molecular models of water and oil, as well as the model of the substance which would sediment at the water - oil interface, are looked for. Such substance, after suitable solidification, would become the main component of the produced material. For the described simulations, the Molecular Dynamics method has been used throughout this paper.

11

Zastosowanie metod wideokomputerowych do uzyskania trójwymiarowego odwzorowania powierzchni kontaktu opony z podłożem odkształcalnym w warunkach laboratoryjnych

Kormanek M., Walczyk J.

Inżynieria Rolnicza

|

2005

|

R. 9, nr 10

199--209

PL

W opracowaniu przedstawiono wyniki wyznaczania trójwymiarowych powierzchni styku opony z podłożem odkształcalnym w warunkach laboratoryjnych. Jednym z ważnych elementów zastosowanej metodyki było obróbka rejestrowanych obrazów profilomierza prętowego przy pomocy metod wideo komputerowa. Prezentowane wyniki odpowiadają pomiarom dokonanym dla dwóch typów opon tj. diagonalnej i niskociśnieniowej, w czterech wariantach obciążenia oraz trzech wariantach ciśnienia. Na podstawie wyznaczonych powierzchni określono Rzeczywista naciski jednostkowe wywierane prze badane kola ogumione, jak dodatkowy parametr wyznaczono objętości powstałych zagłębień.

EN

In this paper is present a method of measuring contact surface between tire and elastic ground in laboratory conditions. Important part of used method was video-computer preparation of registered slides of profile-meter. Presented results are for two types of tires diagonal and law pressure tire, for four different vertical press, and three different inflation pressure. Based on results ware calculated mean pressure on ground. It was measured the capacity of made rut too.