Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Structure and Properties of the Nitrided Layer with Sulfides

Kazimierski Grzegorz, Stodolny Jerzy, Lewandowski Albert, Wróbel Rafał J.

Tribologia

|

2024

|

nr 1

57--66

EN

This study contains a brief overview of sulfur nitriding methods, i.e. a modified version of nitriding. This information is accompanied by the results of our own tests of nitrided and sulfur-nitrided coatings with the addition of MoS2 in the scope of structure assessment by means of a scanning microscope – SEM/EDS and the results of tribological tests performed under dry friction conditions on the T-05 apparatus for four variants of thermo-chemical treatment. In tribological tests, the degree of wear was observed by measuring the weight loss of both samples and counter-samples, and the beneficial effect of sulfides on reducing wear was indicated, with the sulfur nitriding variant with MoS2 added being the most advantageous. In this case, the lowest degree of wear was found for the friction pair with a sulfur-nitrogen coating reinforced with MoS2, which may lead to extending the operating time.

PL

Opracowanie zawiera krótki przegląd metod azotonasiarczania tj. zmodyfikowanej wersji azotowania. Do tych informacji dołączono wyniki własnych badań powłok azotowanych i azotonasiarczanych z dodatkiem MoS2 w zakresie obejmującym ocenę struktury za pomocą mikroskopu skaningowego – SEM/EDS i wyniki testów tribologicznych wykonanych w warunkach tarcia suchego na aparacie T-05 dla czterech wariantów obróbki cieplno-chemicznej. W testach tribologicznych obserwowano stopień zużycia przez pomiar ubytku wagi zarówno próbek, jak i przeciwpróbek, a także wskazano na korzystny wpływ siarczków na zmniejszenie zużycia, przy czym najkorzystniejszy okazał się wariant azotonasiarczania z dodatkiem MoS2. W tym przypadku stwierdzono najmniejszy stopień zużycia, co dla pary ciernej z powłoką azotonasiarczaną wzmocnioną dodatkiem MoS2 oznacza możliwość wydłużenia czasu eksploatacji.

2

Characteristic Features of Structure and Analysis of Friction Behavior of Electric-Spark Coatings from Powder Wires

Holubets Volodymyr, Pashechko Mykhaylo, Borc Jarosław, Shpuliar Yuriy, Hasiy Oleksandr, Honchar Ivan

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2023

|

Vol. 17, no 2

299--306

EN

The structure, phase and chemical composition of electric-spark coatings (ESC) obtained on the Elitron installation from powder electrode wires were investigated using a Neophot-2 optical computer microscope, an EVO-40XVP (Carl Zeiss) scanning electron microscope, DRON-3.0 X-ray diffractometer, EXPERT 02L elemental composition analyzer. The structure of the ESC is an austenitic matrix with boride inclusions (Fe,Cr)B, iron boride Fe2B, chromium borides of iron Cr1.65Fe0.35B0.96. The distribution of Cr, Fe and C in these coatings is uneven and varies in wide range. The micromechanical characteristics of the modified surface layer of steel 45 were analyzed using Ultra Nano Hardness Tester and Nan Scratch Tester. The article provides an analysis of the frictional behavior of the ESC under conditions of dry friction and boundary lubrication according to the finger-disc scheme. Frictional stability of such coatings indicates the expediency of using electric-spark alloying (ESA) technology with powder wires (PW) and powder wires with graphite (PWG) to increase the service life of both machine parts and cutting tools.

3

Tribological properties of hardened surfaces constituted by various methods of mechanical processing

Zawadzki Paweł, Wierzbicka Natalia, Talar Rafał, Burysz Łukasz

Tribologia

|

2021

|

nr 4

57--72

EN

The paper presents the results of experimental studies involving the determination of the coefficient of friction (COF) of surfaces constituted by selected machining methods. The tests were carried out on a Bruker UMT2 stand using a ball made of 100Cr6 steel with a hardness of 62 HRC and a disc made of X210CR12 (NC11LV) steel with a hardness of 62 ±0.4 HRC in dry conditions. During the research, wear products were not removed from the sliding path. The paper presents methods of producing samples and corresponding surface characteristics. Significant differences in topography characterised the surfaces obtained due to various machining. The COF values at the beginning of the study and the COF values occurring after a specific route in the reciprocating cycle reached similar values, despite the significant differences in the surface topography of the tested samples. Significant COF changes as a path function were observed for samples produced with different machining methods.

PL

Praca przedstawia wyniki badań doświadczalnych obejmujących wyznaczanie współczynnika tarcia (COF) powierzchni ukonstytuowanych wybranymi metodami obróbki mechanicznej. Badania przeprowadzono na stanowisku Bruker UMT2 bez stosowania medium smarującego w skojarzeniu kulki stalowej wykonanej ze stali 100Cr6 (ŁH15) o twardości 62 HRC i dysku stalowego wykonanego ze stali X210CR12 (NC11LV) o twardości 62 ±0.4 HRC. W trakcie prowadzenia badań produkty zużycia nie były usuwane ze strefy ruchu. W pracy przedstawiono sposoby wytworzenia próbek i odpowiednio charakterystyki powierzchni. Otrzymane w wyniku różnych sposobów obróbki powierzchnie charakteryzowały się dużymi różnicami ich topografii. Wartości COF występujące na początku badania i wartości COF występujące po przebyciu określonej drogi w cyklu posuwisto-zwrotnym osiągały zbliżone wartości pomimo znacznych odrębności topografii powierzchni badanych próbek. Zaobserwowano istotne różnice przebiegu zmian COF w funkcji drogi dla próbek wytworzonych odmiennymi metodami obróbki mechanicznej.

4

The Impact of the Selected Parameters of FDM Manufacturing Technology on Tribological Performance of ABS–Steel Pair under Dry Friction

Suwińska Katarzyna, Łubiński Jacek

Tribologia

|

2020

|

nr 2

85--89

EN

The paper presents the result of tribological test of ABS and steel samples sliding under dry friction. Polymeric samples were manufactured of ABS material using FDM technology. Testing was carried out in unidirectional sliding in a ring-on-flat contact in a PT-3 tribometer. The scope of tested parameters included volumetric and mass wear, the friction coefficient, and polymeric specimen temperature. Polymeric specimens used in the study were manufactured at various settings of the 3D printing process such as the orientation of the specimen in print with respect to the printer building tray and the thickness of a single layer of the deposited material. Comparisons of the impact of these parameters on tribological performance of the sliding contact were analysed.

PL

Przedstawiono wyniki badań tribologicznych pary ABS – stal w warunkach tarcia suchego. Polimerowa próbka została wykonana z materiału ABS przy użyciu metody FDM. Testy jednokierunkowego tarcia w układzie pierścień – tarcza przeprowadzono na Tribometrze PT-3. Analizowanymi parametrami były zużycie masowe i objętościowe, współczynnik tarcia oraz temperatura próbki polimerowej. Próbki polimerowe zostały wyprodukowane przy różnych parametrach procesu druku 3D, takich jak: orientacja próbki w stosunku do platformy drukarki oraz grubość drukowanej warstwy. Przeprowadzono szczegółową analizę wpływu tych parametrów na charakterystyki tribologiczne badanego skojarzenia ślizgowego.

5

The effect of pressure and time of stationary contact under load on the static friction coefficient of polyurethane elastomers (epur) during friction on steel in various lubricating conditions

Capanidis Dymitry, Sokolska Justyna

Tribologia

|

2020

|

nr 1

21--29

PL

W artykule dokonano analizy wpływu nacisku jednostkowego oraz czasu stacjonarnego styku na wartości współczynnika tarcia statycznego elastomerów EPUR o twardościach: 75, 80, 83 i 93 °ShA w skojarzeniach ze stalą C45 w różnych warunkach smarowania. W badaniach zmieniano wartości nacisku jednostkowego w zakresie p = 0,2–0,8 MPa i czas stacjonarnego styku pod obciążeniem w zakresie t = 1–9 min. Badania przeprowadzano zarówno w warunkach tarcia suchego, zwilżenia wodą, jak i po smarowaniu dwoma rodzajami smarów plastycznych: o małej i dużej adhezji do stali. Badania prowadzono na urządzeniu, którego zasada działania opiera się na równi pochyłej. Wyniki przeprowadzonych badań pokazały, że zarówno nacisk jednostkowy, jak i czas stacjonarnego styku mają znaczny wpływ na wartość współczynnika tarcia statycznego w parze EPUR-stal.

EN

Tribological tests were aimed at determining the value of static friction coefficient µ0 of EPUR with hardnesses 75, 80, 83, and 93 °ShA, during friction on C45 steel under various lubrication conditions. In the tests, the unit pressure values in the range of p = 0.2–0.8 MPa and the time of stationary contact under load were changed in the range of t = 1–9 min, both in dry friction conditions, lubricating with water, and lubricating with two types of greases – with low and high adhesion to steel. The tests were carried out on a device whose operating principle is based on an inclined plane. The results of the tests showed that both the unit pressure and the stationary contact time have a significant impact on the value of the static friction coefficient in the EPUR steel pair.

6

Measurements of dynamic friction characteristics of the belt-pulley contact under dry conditions

Kubas Krzysztof

Archiwum Motoryzacji

|

2019

|

Vol. 84, nr 2

71--90

EN

The paper presents the results of measurements of friction forces achieved by forcing slip between a poly-V 5pk belt and the pulley needed to formulate empirical models of dynamic friction. This kind of belt and pulley can be found in automotive industry to drive the alternator and coolant pump in cars. The forces were measured for several cases of assumed preload and two cases of wrap angle. The complicated stick and slip processes are simplified by assuming an average effective dynamic friction coefficient. The results show that the values of friction cannot be described by classic Euler formula. They not only depend on the velocity, but also noticed that can depend on sign of acceleration. Also, some results of the approximation are presented. It is proposed that the assumed norm will be minimised using the Nelder-Mead optimisation method. The measurements and the approximation let assume specified dynamic friction characteristics. The achieved results are applied to the model of a belt transmission. In the paper presented results of simulations of the model of belt transmission.

7

Wear resistance of hydrogenated high nitrogen steel at dry and solid state lubricants assistant friction

Balitskii O. A., Kolesnikov V. O., Balitskii A. I.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2019

|

Vol. 98, nr 2

57--67

EN

Purpose: This paper is devoted the investigation hydrogen influence on of wear resistance of high nitrogen steel (HNS) at dry and solid state lubricants assistant friction. It has been established that after hydrogenation at 250 N loading the wear rate increased by 2.9 ... 4.1 times. Microhardness of hydrogenated layer was 7.6 ... 8.2 GPa, that is increased after hydrogenation in two times. After adding the (GaSe)xIn1-x compounds to the tribo conjugates by X-ray diffraction analysis it has been established the appearance of new phases which formed during the friction process and detected on the friction surface. Design/methodology/approach: This work presents research results concerning the comparative tests of high nitrogen steels in the circumstances of dry rolling friction. It was conducted the experiments to determine the tribological properties of high-nitrogen steels under rolling friction. The test pieces were manufactured in the form of rollers, and rotated with a linear velocity 2.27 m/s (upper roller), 3.08 m/s (bottom roller). Upper roller is made from HNS was subjected for hydrogenation. Analysis of friction surfaces indicates the complex mechanism of fracture surfaces. The results of the local X-ray analysis and X-ray diffraction analysis has been established the appearance of new phases and elements on the friction surface. Findings: It has been found that the level of wear resistance of the investigated materials under hydrogenation. Compounds realize chemisorption, tribochemical mechanisms of the formation of thin protective (anti-wear, antifriction) layers on metal surfaces. Research limitations/implications: An essential problem is the verification of the results obtained using the standard mechanical tests, computer-based image analysis and other methods. Practical implications: The observed phenomena can be regarded as the basic explanation of reduces the plasticity characteristics after hydrogenation. Applying the (GaSe)xIn1-x compounds as a lubricant will allow the formation of films on friction surfaces that can minimize surface wear, which will contribute to the transition to a wear-free friction mode. The protective film is a barrier to high shear and normal loads, preserving the base metal of the part and providing reduced wear and friction. Originality/value: The value of this work is that conducted experiments permit to determine the tribological properties of high nitrogen steels under rolling friction after hydrogenation. After adding (GaSe)xIn1-x compounds to the tribo conjugates after due to X-ray diffraction analysis it has been established the appearance of new phases which formed during the friction process and detected on the friction surface.

8

The Influence of Friction Forces on Longitudinal Wave Propagation in a Stuck Drill String in a Borehole

Kharchenko Y., Hutyi A., Haiduk V.

Tribologia

|

2018

|

nr 6

79--87

EN

A mathematical model and the computer software for the analysis of dynamic processes occurring in the drilling pipes in the borehole under stuck drill string release by means of an impact mechanism (a jerking device) or a pulse-wave installation, equipped with electric linear pulse motor are presented. The drill string with an impact mechanism, which is inserted over the stuck section after failure, is detected and is activated by lowering and taking the non-stuck upper part of the string by means of the drilling rig drive and is considered as a discrete-continuous mechanical system. As a result of the impact of the hammer on the body of the impact mechanism, wave processes are formed in the drill string, which helps to release the stuck drill string. The influence of friction forces on propagation of longitudinal waves in the drill pipe string is investigated. Practical recommendations are developed regarding the above-mentioned efficiency of drilling for oil and gas.

PL

W artykule przedstawiono model matematyczny i opracowano program komputerowy do analizy procesów dynamicznych, zachodzących w zablokowanej w odwiercie kolumnie rur wiertniczych podczas oswabadzania kolumny za pomocą mechanizmu udarowego (szarpaka) lub urządzenia impulsowo-falowego, wyposażonego w elektryczny liniowy silnik impulsowy. Kolumna rur wiertniczych z mechanizmem udarowym, który wstawia się nad zablokowanym odcinkiem po ujawnieniu awarii i uruchamia się poprzez opuszczanie i podejmowanie górnej części kolumny za pomocą układu napędowego wiertnicy, rozpatruje się jako układ mechaniczny dyskretno-ciągły. Wskutek uderzenia bijaka w korpus mechanizmu udarowego w kolumnie wiertniczej powstają procesy falowe, sprzyjające oswobodzeniu zablokowanej kolumny. Zbadano wpływ sił tarcia na propagacje fal wzdłużnych w kolumnie rur wiertniczych. Opracowano rekomendacje praktyczne, dotyczące podwyższenia efektywności wiercenia otworów na ropę i gaz.

9

Measurement of the static friction coefficient between a poly-V belt 5pk and a pulley under dry conditions

Kubas K.

Tribologia

|

2018

|

nr 1

57--62

EN

The paper presents the results of experimental measurements of static friction forces between a poly-V belt 5pk and a pulley on a specialised research stand. An average effective static coefficient is assumed depending on the wrap angle and preload force. Different shapes and positions of curves of the measured values for lower wrap angles are found, with similar curves in the set of measurements with higher angles. The Nelder-Mead optimisation method is proposed to approximate the measured results by a nonlinear function and to achieve good accordance. The dependence of the effective friction coefficient on the rest time between measurements is also presented.

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badań doświadczalnych sił tarcia statycznego pomiędzy pasem poli-V 5pk a kołem pasowym, wykonane na specjalistycznym stanowisku badawczym. Wyznaczono średnie wartości pozornego współczynnika tarcia statycznego wyrażone w funkcji kąta opasania i siły napięcia wstępnego pasa. Uzyskano różne kształty i położenia krzywych dla mniejszych kątów opasania i zbliżone krzywe dla kątów większych. Celem uzyskania dobrych zgodności, do aproksymacji uzyskanych wyników zaproponowano metodę optymalizacji funkcji nieliniowej Nelder’a-Mead’a. Zaprezentowano również wpływ czasu spoczynku, dokonywanego pomiędzy poszczególnymi pomiarami, na wartości pozornego współczynnika tarcia.

10

Theoretical thermodynamic question of maximum tribological wear resistance limitation

Żurowski W., Krzos-Kaczor A.

Zeszyty Naukowe / Wyższa Szkoła Oficerska Sił Powietrznych

|

2015

|

Nr 3

147--156

EN

The author’s previous studies on tribological wear resistance maximization assumed the existence of characteristic temperature, corresponding to zero wear relatively infinite wear proper work, in other words infinite resistance to wear. The assumption was based on the popular belief, that: mechanical work can be limitless converted into heat. This being the case, it was acceptable to advance a thesis that during stabilized friction, sufficient cooling of friction pair would result in transferring energy equal to friction work in the form of heat to the environment. In such situation wear, as the energy-consuming process will not be possible. The author’s long time experimental research, proved the existence of characteristic temperature in case of various metal friction systems. On each occasion though, increased, yet limited wear proper work was determined. In the course of time it was reflected in more cautious definition of characteristic temperature, as thermodynamic parameter conditioning maximum (but not infinite) wear resistance.

PL

Poprzednie badania autora dotyczące maksymalizacji odporności na zużycie trybologiczne zakładały istnienie charakterystycznej temperatury, odpowiadającej zużyciu zerowemu tzn. stosunkowo nieskończonemu zużyciu przy wykonywaniu pracy właściwej, innymi słowy nieskończonej odporności na zużycie. Założenie oparto na popularnym przekonaniu, że praca mechaniczna może być przekształcona bez ograniczeń w ciepło. Tak było też w tym przypadku, można było zatem wysunąć tezę, że podczas tarcia ustabilizowanego, wystarczające chłodzenie powierzchni trących spowoduje przeniesienie energii równej pracy tarcia w postaci ciepła do otoczenia. W takiej sytuacji zużycie, jako proces energochłonny, nie będzie możliwy. Długa praca badawcza autora wykazuje istnienie charakterystycznej temperatury dla róż- nych systemów metali trących. W każdym takim przypadku, notowano wzrost, jakkolwiek ograniczony, zużycia. W miarę upływu czasu zostało to odzwierciedlone w sformułowanej z pewna ostrożnością definicji temperatury charakterystycznej, jako termodynamiczny parametr warunkujący maksymalną, ale nie nieskończoną, odporność na zużycie.

11

The effect of constraint conditions on the contact pressure distribution of multi-disc friction clutches

Abdullah O. I., Schlattmann J.

Tribologia

|

2015

|

nr 6

9--18

EN

High thermal stresses generated between the contact surfaces in a clutch system, e.g., multi-disc friction clutch (back plate, clutch discs, separators, and piston), due to the friction heat generated during the slipping period are considered to be one of the main reasons for friction clutch failure. The finite element method has been used to study the contact pressure distribution of a multi-disc clutch (working in dry conditions) when all parts are closing together and the clutch system starts to engage. The augmented Lagrange algorithm is used to obtain the contact pressure distribution of the friction surfaces under different restriction conditions. Analysis has been completed using the developed axisymmetric model that is used to simulate the multi-disc clutch system.

PL

Wysokie naprężenia cieplne generowane na powierzchniach styku w systemach sprzęgających, np. dla wielotarczowego sprzęgła ciernego (płyta dociskowa, tarcze sprzęgłowe, separatory, tłok), spowodowane generowaniem ciepła tarcia w wyniku poślizgu, zostało uznane za podstawową przyczynę uszkodzeń sprzęgieł ciernych. Do zbadania rozkładu nacisków w sprzęgle wielotarczowym pracującym w warunkach tarcia suchego – podczas gdy jego elementy zbliżają się do siebie i następuje włączenie systemu sprzęgłowego – zastosowano metodę elementu skończonego. Rozszerzony algorytm Lagrange'a został użyty w celu wyznaczenia rozkładu nacisków kontaktowych na powierzchniach tarcia dla różnych warunków utwierdzenia. Analiza została przeprowadzona z wykorzystaniem opracowanego modelu osiowosymetrycznego dla symulacji wielotarczowego systemu sprzęgłowego.

12

Statyczno-kinetyczne charakterystyki kompozytów polimerowych zawierających zdyspergowany politetrafluoroetylen

Pawelec Z., Kowalewski P.

Tribologia

|

2015

|

nr 2

115--124

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań współczynnika tarcia statycznego i kinetycznego regeneracyjnych kompozytów metalopolimerowych w ruchu posuwisto-zwrotnym. Osnową kompozytów była żywica epoksydowa napełniona proszkiem żelaza, a jako dodatek niskotarciowy zastosowano polimer termoplastyczny – tarflen otrzymywany metodą suspensyjną. Sporządzono serię kompozytów o zawartości 5, 10 i 15 cz. wag. politetrafluoroetylenu (PTFE). Do sieciowania kompozytów zastosowano poliaminę alifatyczną (trietylenotetraaminę). Proces sieciowania prowadzono w temperaturze pokojowej. Do wyznaczenia współczynnika tarcia statycznego i kinetycznego skojarzeń kompozy–stal wykorzystano specjalistyczne stanowisko, z układem przystosowanym do badania tarcia ślizgowego w ruchu posuwisto-zwrotnym. Według opracowanej metodyki zbadano również podatność badanych skojarzeń materiałowych na występowanie efektu stick-slip. Pomiary wykonano przy różnych naciskach jednostkowych charakterystycznych dla układów prowadnicowych obrabiarek skrawających (0,5; 1,0; 1,5 i 2,0 MPa). Wyznaczono również statyczno-dynamiczne charakterystyki tarcia typowego skojarzenia materiałowego w układach prowadnicowych: stal–stal. Na podstawie otrzymanych wyników badań stwierdzono, że zastosowany jako modyfikator właściwości kompozytów politetrafluoroetylen wpływa korzystnie na charakterystyki tribologiczne kompozytów. Skojarzenie kompozyt–stal charakteryzuje się mniejszym współczynnikiem tarcia statycznego i mniejszą podatnością na występowanie efektu stick-slip niż klasyczne skojarzenie materiałowe stal–stal.

EN

The paper presents the results of static and dynamic friction force measurements for metal-polymer regeneration composites obtained in a reciprocating motion. The composite matrix was epoxy resin filled with iron powder, and a solid lubricant – polytetrafluoroethylene – tarflen obtained by suspension method. The composites with various quantitative contents of polytetrafluoroethylene (PTFE) 5, 10 and 15% were prepared. The composites were cross-linked at room temperature. The static and dynamic friction coefficient of composite-steel tribosystems was measured by means of a special test rig with a tribosystem adapted for sliding friction investigation under reciprocation motion. Using the elaborated methodology the stick-slip phenomena occurred in the investigated tribosystems was analysed. The measurements were performed under various unit pressures typical for the sliding guides in cutting machines (0.1, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 MPa). As a reference the static and dynamic characteristics of the steel – steel tribosystem was investigated. On the basis of obtained test results, it was concluded that polytetrafluoroethylene used as a friction modifier improves the tribological properties of the composite. The composite-steel tribosystem shows lower static friction coefficient and reduced stick-slip phenomena than conventional steel-steel tribosystem.

13

A model for analysing the dynamics of belt transmissions with a 5pk belt

Kubas K.

Archiwum Motoryzacji

|

2015

|

Vol. 67, no. 1

61--82, 189--209

EN

A belt transmission model used for analysing the dynamics of such a transmission has been presented in this paper. A two-dimensional discrete model was adopted, consisting of rigid elements connected with each other by means of longitudinal and torsional spring-damping elements (SDEs). For the belt-pulley contact, a special contact model and a dry friction model were adopted. The belt-pulley contact phenomena were described with the use of a model with appropriate stiffness and damping between the contacting surfaces and a simplified Threlfall friction model was used to describe the friction phenomenon. The transmission motion caused by a force-type input or a kinematic input applied to transmission pulleys was examined. Results of determining the reaction forces developing in the belt and the normal and friction forces between the belt element and the pulley, arising from the driving and resistance torques on the pulleys, have been given as an example in the subsequent part of this article for the belt transmission adopted. Finally, an example of using the model to analyse the dynamics of an automotive belt transmission system driving the alternator and coolant pump has been presented.

PL

W pracy przedstawiono pewien model przekładni pasowej służący do analizy dynamiki. Przyjęto model dyskretny płaski pasa składający się ze sztywnych członów połączonych ze sobą wzdłużnymi i skrętnymi elementami sprężysto-tłumiącymi. W modelu tym, w chwili styku członu z kołem pasowym, przyjęto model kontaktu i model tarcia suchego. Do opisu zjawisk kontaktowych wykorzystano model z odpowiednią sztywnością i tłumieniem pomiędzy stykającymi się powierzchniami, natomiast do opisu zjawiska tarcia wykorzystano uproszczony model tarcia Threlfall’a. Ruch przekładni wywołany zostaje pod wpływem wymuszenia siłowego lub ruchowego założonego na kołach pasowych. W dalszej części przedstawiono wyniki sił reakcji w pasie oraz sił kontaktu i tarcia pomiędzy członem a kołem pasowym w przykładowej przyjętej przekładni pasowej, uzyskane pod wpływem działania założonych na koła momentów napędowego i oporu. Na zakończenie zaprezentowano przykładowe zastosowanie modelu do analizy dynamiki przekładni samochodowej napędzającej alternator i pompę płynu chłodniczego.

14

Thermoelastic analysis of multi-disc clutches using finite element method

Abdullah O. I., Al-Sahb W. A., Al-Shabibi A. M.

Tribologia

|

2014

|

nr 5

9--24

EN

The high thermal stresses generated between the contacting surfaces of a multidisc clutch system (pressure plate, clutch discs, plate separators, and piston) due to the frictional heating generated during slipping are considered to be one of the main reasons for clutch failure related to contact surfaces. A finite element technique has been used to study the transient thermoelastic phenomena of a multi-disc dry clutch. The results present the contact pressure distribution, the temperature evaluation, and the heat flux generated along the frictional surfaces. Analysis has been completed using two-dimensional axisymmetric model to simulate the multi-disc clutch. ANSYS software has been used to perform the numerical calculation in this paper.

PL

Wysokie naprężenia cieplne generowane między stykającymi się powierzchniami systemu sprzęgła wielotarczowego (tarcza dociskowa stała, tarcze sprzęgłowe, tarcze rozdzielające, tarcza dociskowa ruchoma) w wyniku tarcia ślizgowego są uważane za jedną z głównych przyczyn uszkodzeń powierzchni stykowych sprzęgła. Do badania nieustalonych przebiegów termosprężystych w suchym sprzęgle wielotarczowym zastosowano metodę elementu skończonego (MES). Wyniki przedstawiają rozkład nacisków stykowych, ocenę temperatury i strumienia ciepła generowanego na powierzchniach ciernych. Analizę przeprowadzono z zastosowaniem dwuwymiarowego modelu osiowosymetrycznego symulującego sprzęgło wielotarczowe. Użyto oprogramowania ANSYS do przeprowadzenia obliczeń numerycznych w niniejszej pracy.

15

Blade couple connected by damping element with dry friction contacts

Pešek L., Půst L.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2014

|

Vol. 52 nr 3

815--826

EN

Theoretical and experimental solutions of forced vibration of a three-mass system linked together by two dry friction connections are presented. This system is a computational model of a physical model of a blade couple with a friction element measured in dynamic laboratory of Institute of Thermomechanics AS CR. Numerical solution of strongly nonlinear equations of motion shows good damping properties of the dry friction element and correspond to the results of experimental research, which is oriented on the investigation of both forced and free vibration of the physical blade couple model.

16

Lubrication impact on the value of friction coefficient of coffee beans sliding ever the steel surfaces of various roughness

Kuzminskyi R., Sokolovskyi O., Lozovyi R., Sheremeta R., Zholobko V.

ECONTECHMOD : An International Quarterly Journal on Economics of Technology and Modelling Processes

|

2014

|

Vol. 3, No 4

91--95

EN

The article analyzes the influence of steel surfaces processing quality on the value of sliding friction coefficient of Robusta and Arabica coffee beans at dry and lubricated fricbica. The research obtained coffee dry and lubrication functions and parameters of sliding friction coefficients distributions and mathematical models for determining the index which depends on the roughness of steel surfaces.

17

Niskotemperaturowe charakterystyki tribologiczne kompozytów metalopolimerowych

Molenda J., Pawelec Z.

Tribologia

|

2013

|

nr 6

57--67

PL

W artykule przedstawiono niskotemperaturowe charakterystyki tribologiczne kompozytów polimerowych, przeznaczonych do regeneracji ślizgowych elementów maszyn. Sporządzono trzy serie kompozytów z udziałem smarów stałych o spójności anizotropowej (grafitu i disiarczku molibdenu) o różnych składach jakościowych i ilościowych. Charakterystyki tribologiczne kompozytów wyznaczono za pomocą reometru MCR 102, firmy Anton Paar, wyposażonego w przystawkę do badań tribologicznych. Modelowy węzeł tarcia składa się z 3 płytek wykonanych z kompozytów polimerowych i współpracującej z nimi kulki stalowej w styku skoncentrowanym. Zbadano wpływ smarów stałych na przebieg i zmiany współczynnika tarcia w temperaturze –10 i –20ºC oraz porównano je z odpowiednimi współczynnikami tarcia wyznaczonymi w temperaturze pokojowej. Dla wszystkich badanych materiałów obniżenie temperatury otocznia węzła tarcia powoduje wzrost oporów ruchu. Niemniej jednak skojarzenie: kompozyt metalopolimerowy–stal w niskich temperaturach charakteryzuje się kilkakrotnie mniejszym współczynnikiem tarcia niż skojarzenie: stal–stal w tych samych warunkach. Najkorzystniejsze rezultaty uzyskano dla kompozytów z udziałem disiarczku molibdenu.

EN

The paper presents low-temperature tribological characteristics of the metal-polymer composites intended for regeneration of the sliding machine elements. Three series of the composites were prepared, employing solid-state lubricants of the anisotropic consistency (graphite and molybdenum disulphide) with the various qualitative and quantitative content. Tribological characteristics of the composites were determined using the MCR 102, Anton Paar rheometer equipped with a system for tribological testing. The tribosystem consisted of 3 plates made of the metal-polymer composite rubbed against a steel ball (non-conformal contact). An effect of the solid-state lubricants on the friction coefficient curves at the temperatures within the range of -10 to -20ºC was investigated. The friction coefficients were compared with the ones determined at the room temperature. It was observed that for all the tested materials a drop in the temperature caused an increase in friction. However, what should pointed out, when the metal-polymer composite rubbed against steel at low temperatures, the friction coefficient was noticed to be several times lower than the friction coefficient determined in the steel-steel tribosystem. The best results were obtained for the composites containing molybdenum disulphide.

18

The influence of solid lubricants on mechanical an tribological proporties of polymer composites

Pawelec Z., Molenda J., Wolszczak M.

Composites Theory and Practice

|

2013

|

R. 13, nr 4

260--268

EN

The article presents the results of studies on the mechanical and tribological properties of polymer composites intended for the regeneration of sliding machine elements. Chemically cured epoxy resin Epidian 5 constituted the composites’ polymer warp. Fe powder with a define content of grains and obtained by means of reduction was used as a basic filler, whereas solid lubricants of a layered structure - graphite and molybdenum disulfide - were used as the sliding additives, and polyaramid fibres in the form of pulp - as a fibrous filler. Three series of composites with different qualitative and quantitative compositions were prepared with the addition of lubricating agents in the amount varying from 10 to 30 parts by weight in a single or combined system. The composites were crosslinked with aliphatic polyamine (triethylenetetramine), and the crosslinking process was conducted at room temperature. Once the composites were cured, their mechanical properties (i.e. resistance to compression and tear, and the module and deformation at the time of bending) were checked with the use of an Instron machine for endurance tests. The tribological characteristics of the composites in dry friction conditions were determined with a T-05 roll-block type tribotester, in which a roller with a composite layer deposited on its surface played the role of a model tribological system. A steel block, on the other hand, played the role of a counter sample. The friction and wear tests were conducted at the constant speed of slide of 0.1 m/s and changeable pressures of 0.9 and 1.5 MPa. Based on the obtained friction and wear properties and the results of investigations in which scanning electron microscopy (SEM) was applied, it was concluded that the best results are displayed when solid lubricants of a layered structure are jointly applied.

PL

Przedstawiono wyniki badań właściwości wytrzymałościowych i charakterystyki tribologiczne kompozytów polimerowych przeznaczonych do regeneracji ślizgowych elementów maszyn. Polimerową matrycą kompozytów jest chemoutwardzalna żywica epoksydowa Epidian 5. Podstawowym napełniaczem jest proszek żelaza (Fe) otrzymywany metodą redukcji o określonym składzie granulometrycznym. Jako dodatki ślizgowe zastosowano smary stałe o budowie warstwowej: grafit i disiarczek molibdenu, a napełniaczem włóknistym są organiczne włókna poliaramidowe w postaci pulpy. Sporządzono trzy serie kompozytów o różnych składach jakościowych i ilościowych, zawierających dodatki smarne od 10 do 30 cz. wag. w układzie pojedynczym oraz w układzie łączonym. Do sieciowania kompozytów zastosowano poliaminę alifatyczną (trietylenotetraaminę). Proces sieciowania prowadzono w temperaturze pokojowej. Po utwardzeniu kompozytów zbadano ich właściwości mechaniczne (wytrzymałość na ściskanie i odrywanie oraz moduł i odkształcenie przy zginaniu) z wykorzystaniem maszyny wytrzymałościowej Instron. Charakterystyki tribologiczne kompozytów w warunkach tarcia technicznie suchego wyznaczono za pomocą testera T¬05 typu rolka klocek w styku rozłożonym. Modelowy węzeł tarcia stanowiła stalowa rolka z nałożoną i obrobioną na wymagany wymiar warstwą kompozytów, natomiast przeciwpróbkę stanowił stalowy klocek o geometrii styku w kształcie powierzchni łukowej o polu 1 cm2. Testy tarciowo-zużyciowe prowadzono przy stałej prędkości poślizgu 0,1 m/s i zmiennych naciskach 0,9 i 1,5 MPa. Na podstawie uzyskanych charakterystyk tarciowo-zużyciowych oraz wyników badań ze skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) i profilografii stwierdzono, że najlepsze rezultaty daje łączne zastosowanie smarów stałych o budowie warstwowej.

19

Nanocomposite carbon-or MoS2-based selflubricating coatings for automotive, aviation and spacecraft industries

Wendler B., Moskalewicz T., Rudnik D., Zimowski S., Kot M., Grobelny M., Pawlak W., Rylski A., Czyrska-Filemonowicz A., Makówka M., Nolbrzak P., Włodarczyk K.

Composites Theory and Practice

|

2013

|

R. 13, nr 1

52-58

EN

Higher performance and reliability, reduced fuel and lubricant consumption as well as a greater solicitude to the earth's environment are nowadays the main driving forces of progress in contemporary automotive, aviation and spacecraft industries. Among the effective solutions of these issues are friction reduction in the powertrains of vehicles as well as mass reduction of engines by means of the replacement of steel parts of engines or other mechanisms by twice lighter ones made from titanium alloys. In the paper, basic information concerning the manufacturing of two types of thick carbon or MoS2-based friction reducing nanocomposite coatings is given and part of the characterization results concerning their microstructure, mechanical and tribological properties as well as the corrosion resistance of nanocomposite nc-WC/a-C and MoS2(Ti,W) coatings deposited by magnetron sputtering onto Vanadis 23 HS steel and hardened Ti6Al4V titanium alloy substrates are presented and discussed. The work was accomplished by an interdisciplinary team of researchers from AGH University of Science and Technology in Krakow, the Motor Transport Institute in Warsaw and of the Lodz University of Technology in the frame of the POIG project KomCerMet (Workpackage KCM3) financed by the Ministry of Science and Higher Education of Poland.

PL

Większa wydajność i niezawodność, niższe zużycie paliwa i smarów, a także większa troska o środowisko naturalne - to dzisiaj główne siły napędowe postępu technicznego w motoryzacji, lotnictwie i przemyśle kosmicznym. Do skutecznych sposobów rozwiązywania tych problemów należą: obniżanie strat energii wskutek tarcia w układach przenoszenia napędu, jak również obniżenie wagi konstrukcji poprzez zastąpienie stalowych elementów mechanizmów i silników dwukrotnie lżejszymi, wykonanymi ze stopów tytanu. W pracy zawarto podstawowe informacje dotyczące wytwarzania dwóch rodzajów grubych nanokompozytowych powłok niskotarciowych na osnowie amorficznego węgla bądź MoS2 osadzonych przez rozpylanie magnetronowe na podłożach ze stali Vanadis 23 i utwardzonego stopu tytanu Ti6Al4V oraz część wyników badań ich właściwości, w szczególności mikrostruktury, właściwości mechanicznych, tribologicznych oraz odporności na korozję, a także dyskusję tych wyników. Badania były wykonane w ramach projektu KomCerMet (pakiet KCM3) przez interdyscyplinarny zespół badawczy złożony z pracowników Akademii Górniczo-Hutniczej, Instytutu Transportu Samochodowego oraz Politechniki Łódzkiej w ramach Programu Operacyjnego POIG, finansowanego przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego.

20

Aproksymacja nieciągłości modeli siły tarcia suchego

Piątkowski T.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2012

|

R. 19, nr 9

427--435, CD

PL

Artykuł dotyczy badań zastosowania funkcji gładkich w aproksymacji nieciągłości siły tarcia w statycznych modelach tarcia suchego ślizgowego. Aproksymację zrealizowano za pomocą funkcji gładkich reprezentowanych przez funkcje trygonometryczne i krzywe B-spline trzeciego rzędu. Celem badań jest określenie wpływu funkcji gładkich przyjętych w modelach tarcia na zbieżność obliczeń numerycznych równań ruchu ciał. Modele tarcia charakteryzujące się gładkim przebiegiem w warunkach tarcia stick-slip mogą być wykorzystanie podczas rozwiązywania układów dynamicznych maszyn metodami przeznaczonymi dla układów ciągłych.

EN

The paper deals with the research of application of smooth functions in the approximation of friction force discontinuity in the static friction models. Approximation was realized by means of smooth functions represented by trigonometric functions and B-spline curve of third order. The aim of research is to determine the influence of smooth functions adopted in the friction models on the convergence of numerical calculations of motion equations. The friction models of smooth course in the stick-slip friction phase can be used when solving the dynamic systems of machines with the help of method designed for continuous systems.