Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

45 Years of Deliberations on the Thermo-Mechanical Interpretation of Friction and Wear. Part I. The Macroscopic Interpretation of the Tribological Process

Sadowski Jan

Tribologia

|

2022

|

nr 2

55--66

EN

This first part will consider the friction couple or its part, identified with the open thermodynamic system. Dependences among extensive parameters and energetic interactions in the system and its boundaries with the environment are described in analytical terms. The dimensions of the energy dissipation zone, where the friction of solids takes place, are established. The thermo-mechanical nature of the tribological process is demonstrated. The wear conditions and distribution of energy generated by its particular elements are determined. A new quantity is introduced – the specific work of wear, which characterises the wear resistance of the tribological system and its parts. The effect of the reciprocal cover of solids’ friction surfaces on the energy balance structure in calorimetric testing is analysed. The concept of generalised wear is introduced and standardised. The discussion is restricted to processes at the macroscopic level of matter organisation.

PL

Przedmiotem rozważań w pierwszej części pracy jest para tarciowa lub jej fragment utożsamiona z systemem termodynamicznym otwartym. Opisano analitycznie zależności między parametrami ekstensywnymi i oddziaływaniami energetycznymi w systemie i na jego graniach z otoczeniem. Ustalono wymiary strefy dyssypacji energii, w której zachodzi tarcie ciał stałych. Wykazano cieplno-mechaniczną naturę procesu tribologicznego. Ustalono warunki zachodzenia zużywania i rozdziału energii rozproszonej przez poszczególne jego elementy. Wprowadzono nową wielkość – pracę właściwą zużycia, charakteryzującą odporność na zużywanie systemu tribologicznego i jego elementów. Zanalizowano wpływ wzajemnego przykrycia powierzchni tarcia ciał na strukturę bilansu energii w badaniach kalorymetrycznych. Wprowadzono pojęcie zużycia uogólnionego i jego standaryzację. Rozważania ograniczono do procesów zachodzących na makroskopowym poziomie hierarchicznym organizacji materii.

2

Analiza termodynamiczna cech systemu tribologicznego na przykładzie wybranych badań eksperymentalnych, cz. II

Maciąg M.

Zagadnienia Eksploatacji Maszyn

|

2007

|

Vol. 42, nr 4

37-49

PL

W drugiej części pracy wykorzystano wyniki standardowych badań tarcia i zużycia do ilościowego opisu wybranych systemów tribologicznych na podstawie modelu termodynamicznego przedstawionego w pierwszej części pracy. Przedstawiono stałe kompleksowe systemowe "C" i "D" oraz opracowano sposób ich wyznaczania. Następnie wyznaczono: pracę właściwą zużycia, intensywność zużywania, prawdopodobieństwo powstania strumienia masy produktów zużycia tribologicznego oraz stosunek masy zużytej do masy nagrzanej do temperatury błysku jako funkcję temperatury. W podsumowaniu objaśniono znaczenie i zalety opisu systemów tribologicznych za pomocą stałych kompleksowych systemowych "C" i "D". Na podstawie otrzymanych charakterystyk przedstawiono wnioski dotyczące przebiegu zjawisk zachodzących w styku tarciowym dwóch metali.

EN

In second part of the work, there have been taken advantage of experimental, standard results of friction and wear for quantitative description of chosen tribologic systems on the basis of thermodynamical model, which has been introduced in first part of work. System complex constants C and D have been presented and compiled together with their way of determination. Then, it has been assignated: specific work of wear, wear severity, probability of flux of mass of tribologic wear products formation, relation between used up mass and mass, which was brought up to flash temperature as the temperature functions. At the end, meaning and advantages of definition of tribologic system have been explained with the help of system complex constants C and D. On the basis of received profiles, the conclusions concerning the course of phenomena proceeding in the frictional contact of two bodies have been also presented.

3

Analiza termodynamiczna cech systemu tribologicznego na przykładach wybranych badań eksperymentalnych, cz. I.

Maciąg M.

Zagadnienia Eksploatacji Maszyn

|

2006

|

Vol. 41, nr 4

7-21

PL

Niniejsza praca jest pierwszą częścią artykułu, przedstawiajacą model energetyczny tarcia i zużywania ustabilizowanego, w drugiej części wykorzystane zostaną wyniki standardowych badań tarcia i zużycia [1, 2, 3] i z ich pomocą opisane zostaną ilościowo wybrane systemy tribologiczne. Za podstawę procesów cieplnych przyjęto zjawisko nagrzewania się określonej masy warstwy wierzchniej do temperatury błysku z uwzględnieniem ciepła właściwego tej masy oraz jej zużywania się. Przedstawiono bilans energii w formie równania pierwszej zasady termodynamiki dla systemów otwartych. Opracowano i wprowadzono dwie nowe wielkości określone jako stałe kompleksowe systemowe "C" i "D" oraz zinterpretowano ich sens fizyczny. Następnie przedstawiono opis systemu tribologicznego z wykorzystaniem tych stałych systemowych. Opisane w modelu wielkości to m.in.: gęstość strumienia ciepła dyssypacji i entalpii, gęstość mocy dyssypacji mechanicznej, intensywność zużywania i praca właściwa zużycia. Opracowanie niniejsze zakończone jest wnioskami dotyczącymi wykorzystania, znaczenia i zalet stałych kompleksowych systemowych "C" i "D". Podsumowano również przebieg zjawisk zachodzących w styku tarciowym dwóch ciał.

EN

This study is first part of the article, in which the processes of thermodynamic model of friction and stabilized wear have been presented. In the second part, the standard results of friction research and wear one [1, 2, 3] shall be used, and with their help the chosen tribologic system shall be described quantitatively. As a base of thermal processes it has been assumed the phenomenon of bringing up specific mass of superficial layer to flash temperature, with taking the specific heat of this mass and its wear and tear into consideration. The energy balance has been presented in equation form of first principle of theromodynamic for the open systems. Two new system complex constants C and D have been compiled and complemented, their psychical meaning has been interpreted. Then, the definitions of tribologic system had been completed with the help of this system constants. Characterized quantities are, inter alia: thermal flux density of dissipation and enthalpy, power density of mechanical dissipation, wear severity, specific work of wear. The study is concluded with possible implementations as well as meanings and advantages of system complex constants C and D. The course of phenomena proceeding in the frictional contact of two bodies has been also summarized.

4

Model termodynamiczny procesu tarcia i zużywania ustabilizowanego

Maciąg M.

Tribologia

|

2006

|

nr 2

93-106

PL

W niniejszym opracowaniu zaproponowano model energetyczny tarcia i zużywania. Opis modelu poprzedzony jest założeniami. Za podstawę procesów cieplnych przyjęto zjawisko nagrzewania się określonej masy warstwy wierzchniej do temperatury błysku z uwzględnieniem ciepła właściwego tej masy oraz jej zużywania się. Przedstawiono bilans energii w formie równania pierwszej zasady termodynamiki dla systemów otwartych. Opisano gęstości strumieni: ciepła, ciepła dyssypacji i entalpii w zależności od: współczynnika tarcia, nacisku jednostkowego, prędkości poślizgu i temperatury. Sformułowano zależności określające intensywność zużywania i odporność na zużywanie tribologiczne. Praca zakończona jest wnioskami dotyczącymi przebiegu zjawisk zachodzących w styku tarciowym dwóch ciał.

EN

It the work the author proposed a energetic model of friction and wear. The foundations the description of model be preceeded. As a base of heat proceses was accept the getting warm of top surface definite mass to temperature of flash including specific heat and wearing of this mass. The balance of energy was introduced as equation of first thermodynamics principle for open systems. It was described the streams density: warmth, dissipate heat, and enthalpy in dependence from: coefficient of friction, isolated pressure, speed of slide and temperature. One formulated dependence defining wearing intensity and resistance from tribologic wear. The work is finished by conclusion relating to course of phenomenons in frictional contact point of two bodies.

5

Model termodynamiczny zużywania ściernego metali

Maciąg M.

Tribologia

|

2003

|

nr 1

145--158

PL

W pracy zaproponowano nową postać bilansu energii charakteryzującego ustabilizowane zużywanie ścierne metali. Za podstawę procesów cieplnych przyjęto zjawisko nagrzewania się określonej masy metalu warstwy wierzchniej do temperatury błysku. Uwzględniono ciepło właściwe tego metalu oraz jego zużywanie się. Przedstawiono bilans energii w postaci równania pierwszej zasady termodynamiki dla systemów otwartych. Opisano gęstości strumieni: ciepła, ciepła dyssypacji i entalpii w zależności od: współczynnika tarcia, nacisku jednostkowego, prędkości poślizgu i temperatury. Określono strukturę bilansu energetycznego dla analizowanego przypadku tarcia i zużywania. Opis procesu tarcia i zużywania wprowadza nowe wielkości fizyczne, charakteryzujące system tribologiczny. Wyprowadzono zależności określające intensywność zużywania i odporność na zużywanie tribologiczne. Na podstawie wyników badań przytoczonych z literatury scharakteryzowano ilościowo zaproponowany model energetyczny tarcia i zużywania metali. W zakończeniu zaprezentowano oryginalne wnioski dotyczące przebiegu zjawisk fizycznych w styku tarciowym metali.

EN

The paper presents the new formula of energy balance characterising the stabilised abrasive wear of metals. A phenomenon of heating specific mass of a surface layer material to flash temperature was assumed as the basis of thermal processes. The specific metal heat and wear of metal were considered. The balance of energy is given as equation of thermodynamic first principle for open systems. The density of fluxes: heat, dissipation heat, and enthalpy as the function of friction coefficient, unit pressure, slip velocity and temperature. The structure of energetic balance for annualised case of friction and wear is given. The description of friction and wear process introduces new physical quantities characterise the tribological system. The relations of wear intensity and resistance to tribological wear is developed. On the basis of research results presented in literature the energetic model of friction and metal wear was quantitative characterised. The original conclusions, concern physical phenomenon, are presented.

6

Badania kalorymetryczne składowej cieplnej i mechanicznej oporów tarcia

Sadowski J., Sarnowicz L.

Tribologia

|

2003

|

nr 5

253-262

PL

W pracy wykazano, że podział oporów tarcia na część cieplną i mechaniczną wynika bezpośrednio z równania pierwszej zasady termodynamiki dla systemów otwartych. Zaproponowano metodę oceny tych części na podstawie badań kalorymetrycznych procesu tarcia i zużywania ustabilizowanego stali gat. 45. Przytoczono wyniki tych badań i uzupełniono je interpretacją fizyczną.

EN

Authors proved that friction resistance split into thermal and mechanical components directly results from the equation of the first thermodynamic principle for an open systems. The methods of this components assessment on the basis of calorimetric investigation of the friction and stable wear processes of steel 45 is proposed. The research results and a physical interpretation are presented.

7

Energetyczne aspekty zacierania

Sadowski J.

Tribologia

|

2001

|

nr 3

395-402

PL

W pracy zanalizowano proces zacierania na podstawie pierwszej zasady termodynamiki dla systemów otwartych. Parę trącą potraktowano jako system tribologiczny tożsamy z systemem termodynamicznym otwartym. Sformułowano warunki wystąpienia zacierania ze wzglądu na intensywność zużywania i ze wzglądu na przyrost energii wewnętrznej systemu.

EN

The process of seizure is analysed in the paper on the first law of thermodynamics basis. The friction couple is considered as tribological system identical to open thermodynamical system. The conditions of seizure occuring are formulated on account of wear intensity as well as on accound of system internal energy increase.