Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The Effect of the Concentration of Magnetic Particles on the Operating Parameters of a Slide Journal Bearing Lubricated with Ferro-Oil

Frycz Marcin

Tribologia

|

2019

|

nr 2

43--55

EN

This paper presents an analysis of changes in basic operational parameters of a slide journal bearing in an aspect of a concentration of magnetic particles in ferro-oil as a lubricant. The first part of the article presents an analytical-numerical calculation model. This model is based on experimentally determined physical parameters describing the dependence of ferro-oil viscosity on changes at basic operating parameters. Moreover, dimensionless load carrying capacity, dimensionless friction force and dimensionless coefficient of friction numerical calculations have been obtained by solving the Reynolds type equations using the finite difference method in Mathcad 15 program and the author’s own calculation procedures. The obtained results have been presented in the form of graphs taking into account the influence of the following factors: external magnetic field, corrections related to the influence of pressure changes, corrections related to the influence of temperature changes and corrections related to non-Newtonian properties of the ferro-oil. The analysis of the obtained characteristics in the paper has been carried out, observations have been made as well as conclusions have been drawn regarding the optimal concentration of magnetic particles in the ferro-oil lubricating the slide journal bearing.

PL

W niniejszej pracy została przedstawiona analiza zmian podstawowych parametrów eksploatacyjnych poprzecznego łożyska ślizgowego w aspekcie stężenia cząstek magnetycznych w ferro-oleju będącego czynnikiem smarującym. W pierwszej części pracy został zaprezentowany analityczno-numeryczny model obliczeniowy. Model ten oparty został na fizycznych wielkościach opisujących zależność lepkości ferro-oleju od zmian podstawowych parametrów pracy wyznaczonych na drodze doświadczalnej. Z kolei obliczenia numeryczne rozkładu bezwymiarowej siły nośnej, bezwymiarowej siły tarcia oraz bezwymiarowego współczynnika tarcia wykonano, rozwiązując równania typu Reynoldsa metodą różnic skończonych przy wykorzystaniu program Mathcad 15 i własnych procedur obliczeniowych. Uzyskane wyniki przedstawione zostały w postaci wykresów uwzględniających kolejno wpływ: zewnętrznego pola magnetycznego, korekty związane z wpływem zmian ciśnienia, korekty związane z wpływem zmian temperatury oraz korekty związane z właściwościami nienewtonowskimi ferro-oleju. Dokonana została analiza uzyskanych charakterystyk, zostały poczynione obserwacje oraz wyciągnięte wnioski dotyczące optymalnej zawartości cząstek magnetycznych w ferro-oleju smarującym poprzeczne łożysko ślizgowe.

2

Researching and modeling of the dynamic viscosity of the ferro-oils with the different concentrations of magnetic particles in the aspect of pressure changes

Frycz M.

Tribologia

|

2017

|

nr 2

39--48

EN

In this article, the results of the experimental research of determining the dynamic viscosity of the ferro-oils with different concentration of the magnetic particles in terms of pressure change are presented. The research was conducted on the Thermo Scientific Haake Mars III rheometer in the configuration with a pressure chamber. The applied configuration allowed the author to conduct research on the change of viscosity for the selected pressure values p in range from 0 to 100 bars. The research was conducted for three selected temperature values, including t = 30°C, 60°C, and 90°C, as well as selected shear rates of 200 and 600s-1. The chosen concentration values of the magnetic particles were nCS = 1%, 2%, 4%, 6%, and 8%. The viscous characteristics gathered as a result of the research have been analysed with the aim of identifying the nature of the correlations and to create mathematical-physical models of changes in the dynamic viscosity of the ferrooils due to the change in pressure in terms of concentrations of the magnetic particles. Analysis, identification, and adaptation of the characteristics were conducted using the StatSoft STATISTICA ver. 9 software. Selected mathematical adaptations of the acquired results were submitted through the enhanced analysis. In addition, parameters of the course of functions were designated and their qualitative assessments were made.

PL

W artykule zaprezentowane zostały wyniki eksperymentalnych badań wyznaczania lepkości dynamicznej ferro-olejów o różnym stężeniu cząstek magnetycznych w aspekcie zmian ciśnienia. Badania zostały przeprowadzone na reometrze Thermo Scientific Haake Mars III w konfiguracji z tzw. komorą ciśnieniową. Zastosowana konfiguracja pozwalała na prowadzenie badań zmian lepkości dla wybranych wartości ciśnienia p z zakresu od 0 do 100 bar. Badania przeprowadzono dla trzech wybranych wartości temperatur dla t = 30°C, 60°C oraz 90°C i wybranych prędkości ścinania: 200 oraz 600 s-1. Przyjęte wartości stężenia cząstek magnetycznych wynosiły nCS = 1%, 2%, 4%, 6% i 8%. Uzyskane w wyniku badań charakterystyki lepkościowe poddane zostały analizie zmierzającej do identyfikacji charakteru zależności i wykreowanie matematyczno-fizycznych modeli zmian lepkości dynamicznej ferro-olejów od zmian ciśnienia w aspekcie stężenia cząstek magnetycznych. Analizy, identyfikacji i dopasowania charakterystyk dokonano przy wykorzystaniu oprogramowania StatSoft STATISTICA wer. 9. Pogłębionej analizie poddano wyselekcjonowane dopasowania matematyczne uzyskanych wyników doświadczalnych. Wyznaczono ponadto parametry przebiegu funkcji i dokonano ich oceny jakościowej.

3

Influence of magnetic particles concentration in ferro-oil on values of friction force and coefficient of friction of slide journal bearing

Frycz M., Miszczak A.

Journal of KONES

|

2017

|

Vol. 24, No. 1

143--150

EN

This article has been focused on the analysis of changes in friction force as well as coefficient of friction of slide journal bearing in terms of the concentration of magnetic particles in the lubricating ferro-oil. There has been present an analytical and numerical calculation model based on experimentally determined physical quantities describing the dependence of ferro-oil’s viscosity on fundamental parameters such as temperature, pressure or external magnetic field in the paper. Numerical calculations of the dimensionless friction force as well as the dimensionless friction coefficient were performed by solving the Reynold’s type equation using the finite difference method using Mathcad 15 and own calculation procedures. The obtained results has been presented in the form of a series of graphs that take into account: the influence of external magnetic field, corrections related to the influence of pressure changes, corrections related to the influence of temperature changes and finally corrections related to non-Newtonian ferro-oil properties. An analysis of the obtained characteristics has been made so the observations and conclusions were drawn regarding optimum magnetic particle content in the ferro-oil lubricating the sliding journal bearing.

4

The influence of temperature on coefficient of magnetic susceptibility χ of ferro-oils with different concentrations of magnetic particles

Frycz M.

Tribologia

|

2016

|

nr 5

21--30

EN

In this paper, the authors presented research concerning the determination of the relation between magnetic susceptibility coefficient χ of ferro-oil and temperature changes. The tests were conducted on the ferro-oil samples of various, chosen magnetic particles concentrations: 1%, 2%, 4%, 6%, and 8%. In accordance with the conclusions resulting from Curie-Weiss equation, the values of magnetic susceptibility χ depend on the physicochemical features of considered material, including the magnitude and amount (concentration) of magnetic particles and physical properties of its environment, i.e. the kind and direction of magnetic field and also on the operating temperature, which is the main subject of conducted tests in this paper. This article presents the structure of the bench used for experimental designation of magnetic susceptibility coefficient in relation to temperature changes of tested ferro-oil. Moreover, the authors demonstrated a method enabling the determination of these values from obtained measurement data, conducted the analysis of obtained results and presented the conclusions.

PL

W niniejszym artykule zostały przedstawione badania dotyczące określenia zależności współczynnika podatności magnetycznej χ ferro-oleju od zmian temperatury. Badaniom poddane zostały próbki ferro-olejów o różnych, wybranych stężeniach cząstek magnetycznych: 1%, 2%, 4%, 6% i 8%. Zgodnie z wnioskami wynikającymi z równania Curie-Weissa wartości podatności magnetycznej χ zależą głównie od własnych cech fizykochemicznych rozpatrywanego materiału, w tym od wielkości i ilości (stężenia) cząstek magnetycznych oraz od fizycznych właściwości jego otoczenia, tj.: rodzaju i kierunku pola magnetycznego, jak również od temperatury pracy, która stanowi zasadniczy temat podjętych badań. W artykule zaprezentowana została budowa stanowiska do eksperymentalnego wyznaczenia współczynnika podatności magnetycznej w kontekście zmian temperatury badanego ferro-oleju. Ponadto zaprezentowana została metoda umożliwiająca wyznaczenie tych wartości z pozyskanych danych pomiarowych oraz dokonano analizy uzyskanych wyników zakończonej wnioskami.

5

Eksperymentalna metoda wyznaczenia współczynników podatności magnetycznej χ ferroolejów o różnym stężeniu cząstek magnetycznych

Frycz M., Anioł P.

Tribologia

|

2014

|

nr 3

29--38

PL

W niniejszym artykule została zaprezentowana budowa stanowiska badawczego do eksperymentalnego wyznaczenia współczynników podatności magnetycznej χ ferroolejów o różnym stężeniu cząstek magnetycznych oraz została przedstawiona analiza wyników pozyskanych tą metodą. Zewnętrzne, jednorodne, stałe pole magnetyczne uzyskano za pomocą dwóch płytek stałych magnesów umieszczonych równolegle, a zmiany wartości pola zadawano poprzez możliwość kontrolowanego przemieszczania tych magnesów względem siebie. Pomiędzy magnesami umieszczona została próbka badanego oleju, a wartości natężenia pola magnetycznego pomierzono z użyciem miernika indukcji pola magnetycznego Smart Magnetic Sensor SMS 102. Badaniom poddano ferrooleje o wybranych stężeniach cząstek magnetycznych, tj.: 8%, 6%, 4% oraz 2% objętościowo.

EN

This paper presents the construction of an experimental test bench to determine the magnetic susceptibility coefficients χ of ferro oils with different concentrations of magnetic particles, and also the analysis of the results that were obtained by this method. The outer, homogeneous, constant magnetic field was obtained by means of the two plates of permanent magnets arranged in parallel, and changes the field value were carried out by the possibility of controlled movement of the magnets relative to each other. Samples of lubricants were placed between the magnets, and the magnetic field strength was measured by using the magnetic induction SMS Smart Magnetic Sensor 102. Ferro oils with selected concentrations of magnetic particles of 8%, 6%, 4%, and 2% were studied.