Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Research on Hydrodynamic Peek Journal Bearings Lubricated with Water and Oil

Żochowski Tomasz, Olszewski Artur, Wasilczuk Michał

Tribologia

|

2023

|

nr 1

109--115

EN

The main purpose of the research was to determine the possibilities and experimentally test the benefits of replacing conventional oil lubrication with ecological water lubrication. Tests were carried out on a test rig for hydrodynamic radial bearings under conditions representative of the expected applications for the bearing in water turbines. Bearings made from the polymer material PEEK (polyether ether ketone) were tested under static loads. The tests were carried out for two types of lubrication: pure water and oil, with a viscosity of ISO VG 46. A comparison of friction coefficients and load-carrying capacity for both lubricants was made. During the tests, an interesting phenomenon of polymer material running in was observed for relatively high pressures when lubricated with a very low-viscosity lubricating medium, i.e., water (pressures in the bearing over 2 MPa).

PL

Głównym celem badań było określenie możliwości i doświadczalne sprawdzenie korzyści płynących z zastąpienia konwencjonalnego smarowania olejowego ekologicznym smarowaniem wodnym. Przeprowadzono testy na stanowisku badawczym do hydrodynamicznych łożysk poprzecznych w warunkach odpowiadających oczekiwanym zastosowaniom łożyska w turbinach wodnych – prędkość ślizgania około 3 m/s i średnie naciski przekraczające 2 MPa. Łożyska wykonane z materiału polimerowego PEEK (Polieteroeteroketon) były badane w warunkach obciążeń statycznych. Testy zostały przeprowadzone dla dwóch rodzajów smarowania: czystą wodą oraz olejem o lepkości ISO VG 46. Dokonano porównania współczynników tarcia oraz obciążalności dla różnych mediów smarujących. Podczas badań zaobserwowano bardzo wyraźnie przejście od tarcia płynnego to tarcia mieszanego przy naciskach średnich około 0,65 MPa oraz interesujący efekt docierania się materiału polimerowego dla stosunkowo wysokich nacisków przy smarowaniu wodą (naciski w łożysku ponad 2 MPa) polegający na tym, że współczynnik tarcia w dotartym łożysku był niemal niezależny od obciążenia.

2

A Comparison of Wear Properties of Water Lubricated NBR and PTFE Sliding Bearings

Piątkowska Ewa

Tribologia

|

2019

|

nr 1

29--35

EN

The excessive wear of a journal shaft can be caused by many factors, for example, working conditions (e.g., temperaturę, slip speed, the type of lubricant), pressure, the type of material used on the bearings and shafts and their roughness, as well as contamination remaining in the system. This paper presents the roughness profiles co-operating with a rubber (NBR) and polytetrafluoroethylene (PTFE) bushes. The conditions of cooperation between the two materials tested in the sliding combination with the stainless steel journal were the same in each pair of bearings (PV); therefore, the comparison of their wear depends only on the material properties of the bush and the deformation of the journal shaft caused by the bending moment. To assess the size of the journal shaft, they were tested using a profilograph. In addition to the journal shaft, bearings were also evaluated, the wear level of which was noticed without the use of specialized equipment.

PL

Nadmierne zużycie czopa wału okrętowego może być spowodowane wieloma czynnikami, np. warunkami pracy (temperatura, prędkość poślizgu, naciski, rodzaj czynnika smarnego), rodzajem materiału zastosowanego na panwie łożysk i czopy wałów oraz ich chropowatością, a także zanieczyszczeniami dostającymi się do układu. W niniejszym artykule przedstawione zostały profile chropowatości czopa wału okrętowego pracującego w panwi wykonanej z gumy (NBR) oraz z politetrafluoroetylenu (PTFE). Warunki współpracy obu badanych materiałów w skojarzeniu ślizgowym z nierdzewnym czopem były jednakowe w każdej parze łożysk (PV), dlatego też porównanie stopnia ich zużycia zależy jedynie od własności materiału panwi oraz deformacji czopa wywołanej momentem zginającym. W celu oceny wielkości zużycia czopów zostały one poddane badaniu za pomocą profilografometru. Poza czopem wału ocenie poddane zostały również panwie łożysk, których stopień zużycia dostrzegalny był bez użycia specjalistycznego sprzętu.

3

Analysis of the Load-Carrying Capacity in a Hydroelectric Power Plant

Olszewski A., Żochowski T., Gołębiewski G.

Tribologia

|

2018

|

nr 2

103--110

EN

The paper presents an analysis of the load-carrying capacity of a historic hydrodynamic water-lubricated radial bearing of an unconventional segment design installed in the Braniewo Hydroelectric Power Plant. The aim of the calculations was to determine whether the bearing operates in the conditions of hydrodynamic or mixed lubrication, as well as to establish the optimal geometry of the axial grooves allowing for the highest load-carrying capacity. Computer simulations were performed using proprietary ARTbear software developed at Machine Design and Vehicles Department of Gdańsk University of Technology. The calculation results led to the creation of the technical documentation of the bearing’s modernization serving to increase its lifespan and reliability.

PL

W artykule przedstawiono analizę nośności zabytkowego hydrodynamicznego łożyska poprzecznego smarowanego wodą o nietypowej konstrukcji segmentowej zainstalowanego w elektrowni wodnej Braniewo. Celem obliczeń było określenie, czy łożysko pracuje w warunkach tarcia płynnego czy mieszanego oraz wyznaczenie optymalnej geometrii szczeliny smarowej umożliwiającej uzyskanie maksymalnej nośności. Symulacje komputerowe wykonano, wykorzystując autorski program komputerowy ARTbear opracowany w Katedrze Konstrukcji Maszyn i Pojazdów Politechniki Gdańskiej. Wykonane obliczenia posłużyły do opracowania dokumentacji modernizacji łożyska zwiększającej jego trwałość i niezawodność.

4

Evaluating the influence of bending stress on a 1H18N9 steel shaft wear process in a water lubricated sliding bearing with a rubber bushing

Piątkowska E.

Tribologia

|

2017

|

nr 6

79--85

EN

The issue of excessive wear of shaft journals co-working with a rubber bearing has been unexplained so far. Premature and sometimes very intensive wear of ship sliding bearings in water conditions is the reason for carry out very expensive and more frequent than expected repairs. The authors (E. Piątkowska, W. Litwin) made an attempt to find a case that influences the value of this wear described in the paper “Attempt at Evaluating the Influence of Bending Stress on Shaft Wear Process in Water Lubricated Sliding Bearing with Rubber Bush” (TRIBOLOGY 1/2017). These studies, however, did not explain the dependency of the wear process but showed how to progress further to find the answer to the question about the effect of bending stress on shaft wear. The research is continued on a modified test stand, and their results are presented in this paper. The profilographometer was used to evaluate the wear of the journal shaft. To compare wear intensity, roughness profiles have been 'removed' from the journals both before and after co-operation. They were compared in terms of bending stresses and bending moments.

PL

Problematyka nadmiernego zużycia czopa wału współpracującego z gumową panwią łożyska ślizgowego jest jak dotąd niewyjaśniona. Przedwczesne, czasem bardzo intensywne zużycie okrętowych łożysk ślizgowych pracujących w środowisku wodnym staje się powodem przeprowadzania bardzo kosztownych i częstszych niż zakładano remontów. Autorzy (E. Piątkowska, W. Litwin) podjęli próbę znalezienia przyczyny wpływającej na wielkość tego zużycia opisaną w referacie: „Próba oceny wpływu naprężeń zginających na proces zużycia czopa w smarowanym wodą łożysku ślizgowym z gumową panwią” (TRIBOLOGIA, wydanie 1/2017 „Attempt at Evaluating the Influence of Bending Stress on Shaft Wear Process in Water Lubricated Sliding Bearing with Rubber Bush”). Badania te jednak nie wyjawiły zależności opisującej proces zużycia, ale wskazały, w jaki sposób należy kontynuować dalsze prace, aby znaleźć odpowiedź na postawione pytanie dotyczące wpływu naprężeń zginających na stopień zużycia czopa wału. Prace badawcze są kontynuowane na zmodyfikowanym stanowisku pomiarowym, a ich wyniki przedstawione zostały w niniejszym referacie. Do oceny stanu zużycia czopów wałów, które współpracowały z gumową panwią wykorzystano profilografometr. Dla porównania stopnia zużycia profile chropowatości zostały ‘zdjęte’ z czopów zarówno przed, jak i po współpracy. Porównywane były one pod względem naprężeń zginających, jak i momentów gnących.

5

Attempt at evaluating the influence of bending stress on shaft wear processes in water lubricated sliding bearing with a rubber bushing

Piątkowska E., Litwin W.

Tribologia

|

2017

|

nr 1

81--86

EN

Water lubricated bearings find increasingly wide application in shipbuilding or the hydropower industry, with the popularity stemming from their numerous advantages. Unfortunately, as it turns out, water lubricated bearings do not always meet expectations, because, on occasion, they become subject to intense, premature wear, which requires costly repair. One of the still unexplained phenomena is the process of excessive bearing wear, in particular, that of shaft journal co-working with rubber bushings. The research goal was to evaluate the influence of shaft bending stress on the degree of its wear. Experimental tests were carried out on a purpose-designed test stand. The results of the first test series confirmed that the shaft bending stresses do have impact on the magnitude of wear.

PL

Łożyska smarowane wodą coraz powszechniej stosowane są w okrętownictwie czy energetyce wodnej. Wynika to z wielu zalet takiego rozwiązania. Niestety okazuje się, że nie zawsze łożyska smarowane wodą są w stanie sprostać oczekiwaniom i czasem dochodzi do ich intensywnego, przedwczesnego zużycia i konieczne staje się przeprowadzenie kosztownego remontu. Jednym z niewyjaśnionych dotąd zjawisk jest proces nadmiernego zużycia łożyska, a zwłaszcza czopa wału współpracującego z gumową panwią. Za cel badawczy postawiono sobie zbadanie wpływu naprężeń zginających występujących w wale na stopień jego zużycia. Badania eksperymentalne przeprowadzono na specjalnie zaprojektowanym stanowisku badawczym. Wyniki pierwszej serii badań potwierdziły, że naprężenia zginające w wale mają wpływ na wielkość zużycia.

6

Konstrukcje hydrodynamicznych łożysk poprzecznych smarowanych wodą

Olszewski A., Wodtke M., Łubiński J.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2015

|

z. 106

72

PL

W ostatnich latach możemy zaobserwować wzrost zainteresowania hydrodynamicznymi łożyskami ślizgowymi smarowanymi wodą. Głównym powodem zwiększonej liczby wdrożeń tego typu konstrukcji jest niewątpliwie wzrost świadomości ekologicznej, jednak łożyska tego typu posiadają również wiele innych istotnych zalet. Celem artykułu jest przedstawienie podstawowych konstrukcji hydrodynamicznych łożysk ślizgowych smarowanych wodą wraz z określeniem ich podziału ze względu na cechy konstrukcyjne oraz funkcjonalne. Scharakteryzowano wady i zalety najczęściej spotykanych rozwiązań oraz przedstawiono własne, oryginalne konstrukcje łożysk zaprojektowane w Katedrze Konstrukcji Maszyn i Pojazdów Wydziału Mechanicznego Politechniki Gdańskiej.

7

Konstrukcje hydrodynamicznych łożysk poprzecznych smarowanych wodą

Olszewski A., Wodtke M., Łubiński J.

Przegląd Mechaniczny

|

2015

|

nr 12

29--37

PL

W ostatnich latach możemy zaobserwować wzrost zainteresowania hydrodynamicznymi łożyskami ślizgowymi smarowanymi wodą. Głównym powodem zwiększonej liczby wdrożeń tego typu konstrukcji jest niewątpliwie wzrost świadomości ekologicznej, jednak łożyska tego typu posiadają równie˝ wiele innych istotnych zalet. Celem artykułu jest przedstawienie podstawowych konstrukcji hydrodynamicznych łożysk ślizgowych smarowanych wodą wraz z określeniem ich podziału ze względu na cechy konstrukcyjne oraz funkcjonalne. Scharakteryzowano wady i zalety najczęściej spotykanych rozwiązań oraz przedstawiono własne, oryginalne konstrukcje łożysk zaprojektowane w Katedrze Konstrukcji Maszyn i Pojazdów Wydziału Mechanicznego Politechniki Gdańskiej.

EN

In this article there are presented typical designs of hydrodynamic water-lubricated slide bearings and their division on the basis of design and functional characteristics. The authors described advantages and disadvantages of the most frequently used solutions and presented their own original prototypes designed and built in Machine Design and Vehicles Department at Gdansk University of Technology.

8

Ocena odporności powłok na bazie DLC na doraźne uszkodzenie w warunkach tarcia ślizgowego ze smarowaniem wodą i solą fizjologiczną

Łubiński J.I., Neyman A., Sikora J.

Tribologia

|

2009

|

nr 4

139-146

PL

W ramach programu badawczego właściwości tribologicznych cienkich powłok ceramicznych na bazie DLC (Diamond – Like – Carbon) wykorzystywanych w konforemnych skojarzeniach ślizgowych wykonano testy odporności na zużycie. Jako obszar docelowy wykorzystania badań w technice przyjęto łożyska ślizgowe smarowane wodą oraz zastosowania biomedyczne. Ze względu na te założenia wykorzystano jako podłoże stal nierdzewną ulepszaną cieplnie, a jako środki smarowe zastosowano wodę destylowaną oraz sól fizjologiczną do wlewów dożylnych. Do badań wykorzystano dwie odmiany powłoki – niemodyfikowane DLC oraz DLC modyfikowane domieszką wolframu. W trakcie opisywanych badań wykonano serię testów w celu wyznaczenia granicznych warunków wymuszenia, zdefiniowanego jako średnie naciski powierzchniowe oraz prędkość ślizgania, po przekroczeniu których następuje gwałtowne zniszczenie powłoki. Na podstawie wyników pomiarów opracowano aproksymowane charakterystyki granicznych wymuszeń w układzie p – v oraz pokrewnych dla badanych materiałów, smarów i zakresu parametrów wymuszenia.

EN

As a result of research on the evaluation of tribological properties of ultra thin DLC based ceramic coatings in flat sliding contacts lubricated with distilled water or saline a series of instantaneuos damage resistance tests was carried out. The research was targeted at water lubricated bearings and bio – medical applications, thus DLC coatings were deposited on annealed stainless steel substrate. Two types of coatings were used: hydrogenated unmodified DLC and tungsten modified DLC (DLC – W). In the paper results are presented of tests carried out to determine the p – v input parameters envelope for both coatings and both lubricants dividing mild wear of coatings from instantaneous damage leading to intense delamination of the coating. Results are given in the form of approximated boundary condition curves.

9

Powłoki fluoropolimerowe oraz przeciwtarciowe w łożyskach foliowych smarowanych wodą

Olszewski A., Wodtke M., Hryniewicz P.

Tribologia

|

2007

|

nr 1

93-103

PL

W artykule przedstawiono krótką charakterystykę oraz wyniki badań tribologicznych wybranych powłok fluoropolimerowych oraz przeciwtarciowych dostępnych na polskim rynku. Badania zużycia powłok przeprowadzono pod kątem ich zastosowania w oryginalnym łożysku foliowym smarowanym wodą. Testy wykonano w skojarzeniu płaskim z przeciwpróbkami stalowymi, na tribometrze PT-3 znajdującym się w laboratorium Katedry Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn Politechniki Gdańskiej. W celu porównania właściwości badanych powłok w stosunku do innych materiałów wykonano również testy typowej taśmy teflonowej i materiału Thortape firmy Thordon. Próby prowadzono w warunkach smarowania wodą oraz na sucho. Na podstawie analizy wyników wyłoniono trzy powłoki do potencjalnego zastosowania w łożyskach foliowych smarowanych wodą.

EN

This paper presents the results of wear testing of several commercially available fluoropolymer and anti-friction coatings with the potential application in water-lubricated foil bearings. The tests were performed in a flat conformal configuration against steel counterparts in the PT-3 tribometer available at the Machine Design and Maintenance Technology Department, Gdańsk University of Technology. In order to compare the tested coatings with other more common materials the tests were also conducted using a typical Teflon tape as well as Thortape made by Thordon. The tests were conducted in dry and in water environments. Three coatings were chosen for potential application in water-lubricated foil bearings.

10

Tarcie płynne w łożyskach ceramicznych

Olszewski A.

Tribologia

|

2002

|

nr 2

531-543

PL

W artykule przedstawiono zastosowanie materiałów ceramicznych w łożyskach ślizgowych. Opisano budowę ceramicznych łożysk ślizgowych wzdłużnych i poprzecznych. Wymieniono ich wady, zalety oraz przeznaczenie. Zwrócono uwagę na zdolność poprawnej pracy tego typu łożysk przy smarowaniu cieczami małolepkimi. Przedstawiono mechanizm powstawania tarcia płynnego przy smarowaniu wodą. Opisano model tarcia płynnego zaproponowany przez Kato [L. 17], uwzględniający powstawanie dodatkowej warstwy smarującej w procesie tarcia. Opisano przebieg reakcji tribochemicznej, która doprowadza do wygładzania powierzchni ślizgowej i umożliwia powstanie tarcia płynnego. Zasygnalizowano prowadzone w KKiEM badania nowego prototypowego ceramicznego łożyska poprzecznego własnej konstrukcji o niespotykanej dotąd nośności.

EN

In the paper the application of ceramic materials in sliding bearings is shown. A short description of ceramic axial and radial bearings is given. Advantages and disadvantages of hydrodynamic ceramic bearings are presented. A mechanism of fluid film in water lubrication is presented. Contact model for mixed lubrication proposed by Kato [L. 17] is described incorporating the formation of friction - generated lubricating layer. The tribo - chemical reaction is described responsible for the polishing of the friction surface and the development of conditions needed for full fluid film lubrication. A short information is given on tests being in progress at the Chair of Machine Design and Maintenance with a prototype ceramic radial bearing of own design with an unprecedented load carrying capacity.