Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Fretting in orthodontics and its test methods

Czepułkowska W., Jastrzębski W.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2018

|

Vol. 94, nr 2

55--64

EN

Purpose: A review of the literature regarding the occurrence of fretting wear in orthodontics and its test methods have been presented. Design/methodology/approach: The influence of micro-movements occurring in the oral cavity on the occurrence of fretting wear in a fixed orthodontic appliance is discussed. The fretting test methods were analysed, taking into account tine shape of the samples and the amplitude of the movements, calculated according to the Hertz contact problem. Fretting-corrosion tests on tines wear of materials are included. Findings: Fretting occurs between the bracket and the orthodontic archwire in a fixed appliance. The test of the amount of wear material mainly uses samples created for the needs of the device. The test of ready-made components of a fixed appliance usually relate to the value of the coefficient of friction. The use of coatings increases the coefficient with the simultaneous reduction of the amount of wear material. Fretting-corrosion occurring in the oral environment has a negative impact on the wear of materials. The value of the total area of abraded material after fretting is unknown. Research limitations/implications: Particles of fretting wear

2

Opory w ruchu oscylacyjnym mechanizmów maszyn górniczych

Kowal A.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2005

|

z. 263

1-200

PL

W zakładach górnictwa podziemnego wpływ konstruktorów na wzrost efektywności i obniżanie kosztów produkcji jest istotny. Wpływ ten zależy między innymi od dostępu zespołów projektujących maszyny i urządzenia do informacji dotyczących tak podstawowej dziedziny nauki, jaką jest trybologia, zajmująca się tarciem, smarowaniem i zużyciem. Rozwój systemów maszynowych w górnictwie musi brać pod uwagę w procesach konstruowania i eksploatacji takie parametry, jak trwałość i niezawodność. Oprócz tych parametrów istotna jest energochłonność maszyn i urządzeń. Parametry te są ściśle związane z tribologią, a w szczególności z szeroko pojętym tarciem. Stąd też zagadnienia te są niezmiernie istotne w procesach projektowania mechanizmów maszyn górniczych. Takie podejście prowadzi do konieczności badania obszarów wiedzy, którą dotychczas uwzględniano w zbyt małym stopniu. Takim obszarem wiedzy jest zjawisko tarcia przy ruchu oscylacyjnym. Pomimo że już od podczątków cywilizacji zajmowano się tarciem, to do czasów obecnych istnieją duże rozbieżności w ocenie jego wartości. Zbyt mało jest informacji na temat wpływu zjawiska korozji frettingowej na opory ruchu w mechanizmach maszyn. W szczególności dotyczy to maszyn górniczych narażonych, oprócz korozji w wyniku nieznacznych przemieszczeń obciążonych powierzchni elementów w styku, także na wpływ warunków środowiska pracy. Szczególnie uboga jest wiedza o tarciu tocznym, brakuje danych dotyczących tarcia między elementem tocznym i określonym podłożem. Zamierzeniem autora pracy była próba oceny ilościowej tarcia ślizgowego i tocznego, w określonych warunkach, przy ruchu oscylacyjnym o nieznacznych przesunięciach. W literaturze technicznej podawane są niekiedy sposoby obliczania wartości współczynnika tarcia tocznego odnoszące się do łożysk tocznych wielkogabarytowych (wieńcowych). Łożysk, w których główny udział ma tarcie ślizgowe w postaci poślizgów elementów tocznych w bieżniach łożyska. W niniejszej pracy wyróżnić można trzy zasadnicze części: - w części pierwszej zawarto wyniki badań oporów ruchu ślizgowego w połączeniach narażonych na działanie złożonego zjawiska frettingu, - w części drugiej ujęto analizę sił tarcia przy wahadłowym ruchu wzdłużnym w połączeniach czopa wału z piastą koła - część trzecia stanowi próbę określenie wartości współczynnika tarcia tocznego różnych elementów tocznych po różnych materiałach. Podjęte i opisane badania dotyczyły też siły tarcia w połączeniach wybranych mechanizmów maszyn górniczych. W połączeniach tych ruch jest ślizgowy lub toczny. Ruch ślizgowy realizowany może być jako ruch wahadłowy wzdłuż połączenia czopa wału z piastą koła w przypadku np. przekładni bezstopniowej. Rodzaj ruchu może być także oscylacyjny w kierunku obwodowym, np. w ruchowych połączeniach sworzniowych. Tarcie w mechanizmach maszyn i urządzeń to świat przyczyn i skutków, gdzie najbardziej niepozorne zjawisko nie występuje bez przyczyny, a i ono samo pociąga za sobą określony skutek. Badanie zjawisk związanych z oporami ruchu występującymi w mechanizmach maszyn górniczych, a tym samym wykonanie następnego kroku w dalszym rozpoznaniu problematyki tarcia było celem podjętego zadania. W pracy określono rodzaj ruchu bryły po obciążeniu siłą zewnętrzną lub momentem obrotowym, opracowano metodykę badań oraz wyniki badań oscylacyjnego ruchu tocznego dla danego stanowiska badawczego. Przedstawiono obliczenia pozwalające na ocenę siły tarcia tocznego dla przypadku ogólnego, tj. dowolnej średnicy kuli i obciążenia. Oszacowano także wybiórczo wpływ materiału przeciwpróbki (podłoża, po którym obtacza się oscylacyjnie kula), środka smarnego oraz wpływ kształtu bieżni na opory ruchu tocznego kuli. Opisano także badania rozpoznawcze związane z oporami ruchu toczno-ślizgowego kuli w czaszy kulistej. Zaproponowano też nowe rozwiązanie konstrukcyjne opony o zmniejszonych oporach ruchu tocznego do prowadnic naczyń wyciągowych w kopalniach głębinowych. Pokazano np. możliwość oszczędności 16% mocy układu napędowego przenośnika taśmowego jedynie przez zastosowanie taśmy np. z twardszą warstwa wierzchnią. W prznośniku tym zainstalowanych jest przynajmniej 28000 krążników, a więc 56000 łożysk tocznych, których opór ruchu tocznego zależy od obciążenia, od postaci geometrycznej elementów tocznych i bieżni oraz od zastosowanego środka smarnego. Szacuje się, z długości zainstalowanych w kopalniach przenośników taśmowych, że liczba pracujących w Polsce krążników wynosi ok. 5 mln sztuk, a wymianie podlega rocznie ok. 2 mln sztuk. Ta skala ilościowa wymaga podjęcia badań dotyczących momentu tarcia w krążnikach i sposobu ich zmniejszenia. Istniejąca różnorodność rozwiązań konstrukcyjnych ruchowym połączeń czopa wału z piastą koła, stosowana przez producentów w mechanizmach bezstopniowych przekładniach pasowych i łańcuchowych, pośrednio świadczy o problemach związanych między innymi z oporami ruchu. Dlatego też wydaje się celowe poszukiwanie nowych rozwiązań połączeń, optymalnych ze względu na niezawodność ich pracy oraz koszty wytwarzania. Przedstawiono własne, oryginalne postacie konstrukcyjne ruchowych połączeń o zmniejszonych oporach przesuwu. Przeprowadzono analizę porównawczą oporów ruchu przy przenoszeniu przez połączenia wpustowe określonego momentu skręcającego. Analiza zawiera porównanie oporów ruchu w stosowanych i proponowanych połączeniach czopa z piastą. Wykazano, że przedstawione nowe rozwiązanie konstrukcyjne ruchowego połączenia z wpustem wzdłużnie podzielonym pod wpływem obciążenia momentem obrotowym charakteryzują się dwukrotnie mniejszymi naciskami powierzchniowymi między elementami wpustu wykonującymi ruch wzdłużnym względem siebie, przy ruchu piasty po czopie wału. Przedstawiono ogólną charakterystykę procesu zużycia frettingowego występującego w styku tarciowym elementów typu sworzeń-piasta podlegających wymuszonym siłowo, nieznacznym przemieszczeniom względnym. Pokazano przykładowe zniszczenia powierzchniowe i wyniki badań eksperymentalnych związanych z oporami ruchu w połączeniach sworzniowych. Badania przeprowadzono na pulsatorze hydraulicznym przy zastosowaniu specjalnej głowicy badawczej z ośmioma złączami sworzniowymi. Uzyskano wyniki badań związanych ze zjawiskiem korozji frettingowej pojawiającej się w styku obciążonym zmienną siłą normalną. Opisano też badania przeprowadzone na połączeniach konforemnych (walce w tulei); układ ten obciążony był siłą zmienną w kierunku promieniowym. Wyniki badań zwróciły uwagę na charakterystyczne umiejscowienie korozji fretiingowej w połączeniu, co pozwoliło przeprowadzić stosowne obliczenia i określić położenie miejsca tworzenia się korozji frettingowej w styku obciążonego połączenia. Przeprowadzono także pomiary momentu tarcia w połączeniach sworzniowych poddanych okresowo zmiennym obciążeniom, po określonych liczbach cykli tych obciążeń. Zakłada się, że przeprowadzone badania i wynikające z nich wnioski przyczynią się do dalszego pogłębienia wiedzy inżynierskiej z zakresu konstrukcji mechanizmów maszyn górniczych.

EN

Nowadays mining industry is required ti increase economic effectiveness, which often means reduction in production costs. In underground mining plants desing engineers have a significant influence on production cost reduction. This influence depends, among other factors, on access that machine and equipment design teams have to information pertaining to tribology, which is the basic science branch dealing with friction, lubrication and wear. Development of machine systems in mining has to account for such parameters as durability and reliability in the design exploitation process. Apart from these parameters, also energy consumption of machines and equipment are significant. These parameters are strictly related to tribology, and especially to movement resistance understood broadly. Therefore, these issues are of paramount importance in designing mechanisms of mining machines. Such approach triggers the need to carry out research in the areas, which so far have not been studies in a sufficient level. The area is for instance friction with the oscillatory movement and include movement resistance related to friction. Although friction has been examined since the very beginning of our civilization, there still exist a large body of discrepancy in assessment of its value. There is too little still exists a large body of discrepancy in assessment of its value. There is too little information on fretting corrosion influence on motion resistances in machines. Knowledge about rolling friction is especially poor and there is a lock of data concerning friction between rolling elements and its given foundation. The author of the monograph has intended to present an attempt at quantitative assessment of rolling and sliding friction under specific circumstances with the oscillatory movement of small displacements. Technical literature sometimes quotes rolling friction coefficients related to bearings, including the large-size one (hub) in which there is significant sliding friction, friction between rolling elements, and the basket, slides of rolling elements at the bearing race and resistance of the lubricant. The monograph consists of three basic parts: - the first part consist of the research results concerning slide movement resistance in the joints exposed to complex fretting, - the second part offers an analysis of longitudinal movement resistance at the link of shaft pin with wheel hub, - the third part attempting definition of resistance values of the rolling ball movements at various materials. The studies undertaken and described concerned movement resistance force in connections of selected mining machines mechanisms. At these connections there is rolling or sliding movement. Sliding movements can be performed as oscillatory movement around the connection of shaft pin with wheel hub in case e.hg. of variable-speed transmission. Such type of movement can also be performed as perpheral oscillation, for instance in movement bolt connections. A comparative analysis was carried out on the movement resistance a transfer of the torsional moment via a key connection. The analysis covers comparison of movement resistance in applied and suggested connections between the pin and the hub. It was shown that the nwew construction solution presented of a movement connection with key that is devided alongside under the load of torque is characterized by two time smaller surface pressure among key elements that perform longitudinal movement when pin moves along the shaft hub.

3

Technologiczne metody zwiększania odporności na korozję frettingową modułowych połączeń montażowych

Szewiela W., Drzymała A., Kałda G.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2002

|

z. 59 [196]

127-133

4

Badania oporów ruchu w połączeniach sworzniowych

Kowal A.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2002

|

z. 255

191-200

PL

Szczególnym rodzajem zniszczeń jest korozja frettingowa. Przedstawiono ogólną charakterystykę procesu zużycia frettingowego występującego w styku tarciowym elementów typu sworzeń-piasta podlegających wymuszonym siłowo, nieznacznym przemieszczeniom względnym. Pokazano przykładowe zniszczenia powierzchniowe. Przedstawiono wstępne wyniki badań eksperymentalnych związanych z oporami ruchu, tj. momentem tarcia w połączeniach sworzniowych.

EN

The specific kind of damage is a fretting corrosion. The general characteristics of fretting consumption process appearing in the friction contact of the elements bolt-hub type, relative to small forced movements has been presented. Thanks to geometric analysis of the connection, the area of the fretting corrosion on the contacting cylinder surfaces have been stated. The sample surface damages have been shown. The initial results of the experimental researches connected with the movement resistances that are friction moments in bolt connection have been presented.

5

Specyfika procesu tarcia i smarowania węzłów konstrukcyjnych o małych amplitudach przemieszczeń i prędkości ruchu oscylacyjnego

Spałek J., Kowal A.

Tribologia

|

2002

|

nr 6

1623-1633

PL

Połączenia sworzniowe zawiesi naczyń wyciągowych oraz splotki lin nośnych należą do tych skojarzeń konstrukcyjnych, które podlegają wymuszeniom kinematycznym o charakterze oscylacyjnym (drgającym), W tym przypadku proces tarcia jest stanem nieustalonym, przejściowym - od tarcia spoczynkowego do kinematycznego. Inne zatem musi być podejście do jego opisu i inne wynikają stąd skutki w zakresie smarowania. Klasyczna teoria smarowania nie znajduje w tym przypadku zastosowania. Z praktyki eksploatacyjnej znana jest szczególnie duża uciążliwość w zapewnieniu wymaganej ruchliwości złączy sworzniowych - zwłaszcza w sytuacjach, gdy względne przemieszczenia oraz prędkości kątowe elementów połączenia są małe i posiadają charakter oscylacyjny. Utrata ruchliwości tych złączy wiąże się z tzw. korozją frettingową, zjawiskiem które w Polsce dopiero w ostatnich latach stało się przedmiotem głębszych badań naukowych [L. 1-4]. Zazwyczaj w procesie użytkowania wykluczenie stanu blokady ruchowej uzyskuje się poprzez częste uzupełnianie (tzw. dosmarowywanie) lub wymianę czynnika smarnego. Obserwacje praktyczne wskazują jednak na małą efektywność tych zabiegów. Ten udokumentowany fakt doświadczalny wymaga szczegółowego rozpatrzenia i podjęcia próby udzielenia odpowiedzi na gruncie współczesnej wiedzy o procesach tarcia i smarowania.

EN

Bolt connections of the suspension vessel gears together with wires and suspension rope strands belong to those construction associations that relate to kinematical input functions with the oscillatory (resonator) characteristics. The movements and relative speeds of these elements are small. In this case the friction process is a nonstationary state, transient from the standstill to kinematics friction. The approach to the description should be different then and the other results in lubrication appear. The classic theory of lubrication doesn't apply to the above case. In the work the above case was described based on the modern tribological knowledge, describing various models of friction and the given mathematical relations.

6

Korozja frettingowa w ruchowych skojarzeniach sworzniowych

Kowal A., Spałek J.

Tribologia

|

2002

|

nr 5

1415-1424

PL

Przedstawiono ogólną charakterystykę procesu zużycia frettingowego występującego w styku tarciowym elementów typu sworzeń-piasta podlegających wymuszonym siłowo, nieznacznym przemieszczeniom względnym. Za pomocą analizy geometrycznej połączenia określono strefy wystąpienia korozji frettingowej na kontaktujących się powierzchniach walcowych. Pokazano też przykładowe wyniki badań eksperymentalnych - potwierdzające lokalizację - określonych teoretycznie stref niszczenia frettingowego.

EN

The general characteristics of fretting consumption process appearing in the friction contact of the elements bolt- hub type, relative to small forced movements has been presented. Thanks to geometric analysis of the connection, the areas of the fretting corrosion on the contacting cylinder surfaces have been stated. The sample experimental examinations' results, confirming the localisation of the teoretically stated areas of fretting destruction have been shown.