Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Doświadczalne wyznaczanie sztywności kontaktowej kulek łożyskowych

Kosmol J.

Modelowanie Inżynierskie

|

2018

|

T. 37, nr 68

62--67

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych i analitycznych dotyczących odkształceń kontaktowych w obszarze kontaktu kulki łożyskowej z powierzchnią płaską. Celem tych badań było zweryfikowanie spotykanych w literaturze modeli analitycznych do obliczania współczynnika sztywności kontaktowej. Spotykane w literaturze modele analityczne niekonieczne dają takie same wyniki. W artykule przedstawiono stanowisko badawcze do pomiaru odkształceń kontaktowych, w którym można swobodnie wywierać i mierzyć siłę kontaktową oraz mierzyć przemieszczenie kontaktowe. Badaniami objęto kulki o trzech średnicach: 6, 10,4 i 12,7 mm. Analiza porównawcza zmierzonych odkształceń kontaktowych i obliczonych wg modeli analitycznych potwierdziła, że dla kontaktu kulki z płaską powierzchnią różnice są niewielkie, co pozwala sformułować wniosek o zasadności stosowania modeli analitycznych do obliczeń odkształceń kontaktowych.

EN

The paper presents results of experimental and analytical investigation of contact displacements in the field of a bearing ball and flat surface contact. The main aim of the investigation was verification of research literature analytical models for contact stiffness coefficient computation. The analytical models finding in literature not necessarily give the same results. The paper shows an experimental stand for contact displacements measuring and generating and measuring contact loads. The investigation has taken into account balls about three diameters: 6, 10,4 and 12,7 mm. The comparing analysis of measured contact displacements and computed using analytical models confirmed that for a ball and flat surface contact differences are small. It makes possible to formulate a conclusion about legitimacy of using the analytical models for contact displacements computation.

2

Wpływ współczynnika sztywności kontaktowej i współczynnika tarcia na siły kontaktowe w łożysku tocznym

Kosmol J., Stawik K.

Modelowanie Inżynierskie

|

2016

|

T. 27, nr 58

65--74

PL

W artykule przedstawiono wyniki modelowania metodą elementów skończonych zjawisk kontaktowych w łożysku tocznym skośnym. Celem modelowania było wyznaczenie związku pomiędzy siłami kontaktowymi a prędkością obrotową łożyska i napięciem wstępnym. W szczególności, oszacowano wpływ dwóch znaczących parametrów modelowania zjawisk kontaktowych, tj. współczynnika sztywności kontaktowej i współczynnika tarcia. Wykazano znaczący wpływ pierwszego współczynnika na wielkość sił kontaktowych oraz nieznaczny wpływ drugiego współczynnika. Wiedza o wpływie tych współczynników jest istotna dla właściwej interpretacji wyników modelowania, ponieważ na ogół zostają one dobierane automatycznie przez system obliczeniowy, a użytkownik nie jest świadomy przyjętych wartości do obliczeń numerycznych.

EN

The paper presents some results of contact phenomena modeling in angular bearing using Finite Element Method. The main goal of the modeling was identification of relationship between contact forces and rotational speed and preload of the bearing. Particularly influence of two important parameters of contact phenomena modeling, i.e. contact stiffness and friction coefficient was estimated. It was shown that the first one has an important influence on the contact forces but the second one has a small influence. Knowledge about influence of the parameters is very important for interpretation the results obtained from modeling because in many cases these parameters are chosen automatically by the computational system and the user is not conscious of the chosen value used while computing.

3

Wykorzystanie współczynnika odbicia fal ultradźwiękowych do oceny kontaktu powierzchni chropowatych

Starzyński G., Mackiewicz S., Szelążek J.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 2

71--79

PL

Dla zrozumienia wielu procesów zachodzących na styku dwóch elementów (tarcia, zużycia, połączeń skurczowych) niezbędna jest możliwość wyznaczenia lub obliczenia rzeczywistej powierzchni styku oraz sztywności kontaktowej. Jedną z technik stosowanych w badaniach kontaktu jest badanie odbicia fal ultradżwiękowych od kontaktujących się pod obciążeniem powierzchni. Gdy fala ultradźwiękowa pada na granicę kontaktujących się chropowatych powierzchni, część jej energii przechodzi do drugiego ośrodka, a część odbija się od pustych przestrzeni. Z literatury znana jest zależność miedzy współczynnikiem odbicia fali ultradźwiękowej a sztywnością kontaktową. W pracy przedstawiono unikatowe W Polsce urządzenie do jednoczesnego mierzenia odkształcenia stykowego i współczynnika odbicia dla fali podłużnej (L), jak i fali poprzecznej (T), padającej na kontaktujące się powierzchnie. Korzystając z niego, można obliczyć sztywność normalną (na podstawie wyników pomiarów za pomocą fal podłużnych) oraz styczną (na podstawie pomiarów za pomocą fal poprzecznych) w funkcji stykowego obciążenia normalnego. W pierwszym etapie badań współczynnik odbicia fali ultradźwiękowej był mierzony na próbkach ze stali 45 po trzech różnych obróbkach powierzchniowych: kulowanych (Sa = 5,2 um), frezowanych (Sa = 2,6 um) i piaskowanych (Sa = 0,65 um). Powierzchnie te były obciążane w granicach od 0 do 800 MPa przez sztywną, bardzo gładką powierzchnię stempla, a następnie odciążane. Pomiary dla fali poprzecznej i podłużnej prowadzono zarówno podczas obciążania, jak i odciążania. Z pomiarów i późniejszych obliczeń uzyskano zależności sztywności kontaktowej w funkcji normalnego obciążenia i odciążenia powierzchni. Sztywność kontaktowa rośnie z obciążeniem i osiąga największe Wartości (rzędu 6 GPa/um) dla najmniej chropowatej powierzchni piaskowanej i jest ponad 10 razy większa od sztywności powierzchni kulowanej. Kolejna część eksperymentu dotyczyła oceny wpływu rodzaju materiału na sztywność kontaktową. Wykonano próbki z trzech różnych stali: węglowej 45, chromowo manganowej 40HM oraz konstrukcyjnej S235 o znacząco różniących się granicach plastyczności. Badania wykazały, że fale poprzeczne nie reagują na zmianę właściwości wytrzymałościowych stali, a fale podłużne są wyraźnie wrażliwe na zmianę granicy plastyczności i wytrzymałości materiału próbek. Różne przebiegi sztywności kontaktowej dla fali podłużnej i poprzecznej, uzyskane na próbkach o takiej samej chropowatości, ale różnej granicy plastyczności, dowodzą możliwości wykorzystania techniki ultradżwiękowej do przybliżonej, nieniszczącej oceny tego ważnego parametru materiałowego.

EN

The ability to determine or calculate the real contact area and interfacial (contact) stiffness to understand many of the processes taking place at the interface between two elements (friction, wear, Shrink connections) is required. One of the techniques used in the study of contact is monitoring of the ultrasonic wave reﬂection coefﬁcient from the contacting surfaces under load. When the ultrasonic waves strikes the border contacting rough surfaces, part of its energy is transmitted into a second medium and the other part is reﬂected from the cavities. From the literature the dependence reﬂection coefﬁcient - interfacial stiffness is known. The paper presents a device unique in Poland for simultaneous measurement of the contact strain and reﬂection coefﬁcient of longitudinal waves (L) and transverse wave (T) striking the surfaces of two solids in contact. The normal stiffness can be calculated (from longitudinal waves measurement) and tangential stiffness (from transverse waves measurement) as a function of the contact normal load. In the ﬁrst stage of the study, an ultrasonic wave reﬂection coefﬁcient was measured on the samples of steel 45 after three different surface treatments: shot peened (Sa = 5.2 um), mifled (Sa = 2.6 um), and sandblasted (Sa = 0.65 um). These surfaces were loaded up to 800 MPa by a rigid, very smooth stamp surface and then unloaded. Measurements of the transverse and longitudinal waves reﬂection were realized during both loading and unloading. The interfacial stiffnesses were obtained from the measurements and subsequent calculations as a function of normal loading and unloading. The interfacial stiffness increases with load and reaches the highest value (about 6 GPa/um) for the sandblasted surface and is 10 times higher compared to the stiffness of the shot peened surface. In the second stage of the experiment, the inﬁuence of the material mechanical properties on the contact stiffness was evaluated. Three types of samples were manufactured ofdifferent steel: carbon 45, chrome and manganese 40HM and construction steel S235 with signiﬁcantly different yield limits. The studies have shown that transverse waves do not respond to changes in the mechanical properties of steel, but the longitudinal waves are sensitive to changes in the yield strength of the samples. Different values of interfacial stiffness for longitudinal and transverse waves, obtained from samples of the same roughness but different yield show the possibility of ultrasonic evaluation of this important material parameter in a non-destructive way.

4

Experimental Results and Models of the Tire/Road Contact

Kröger M., Gäbel G., Moldenhauer P.

Machine Dynamics Problems

|

2007

|

Vol. 31, No. 2

84-94

EN

The contact between tire tread block and road surface is very complicated and usually unknown. The dynamic behaviour of the tread blocks is strongly influenced by the contact situation e.g. contact stiffness, local friction coefficient as well as wear which changes the tread block geometry and in hence the local contact forces. Within this paper a dynamic tread block model is presented describing the dynamic tread block behaviour using an effective reduction method. The model is built up modularly and combines the non-linear contact stiffness due to the rough surface, the local friction coefficient in dependency of the relative velocity and wear mechanisms. Measurements of the different contact phenomena which are considered in the model are shown and exemplary simulation results are presented to clarify the effectiveness of the modular model.

5

Evaluation of geometrical structure and contact stiffness of surfaces after electromechanical burnishing.

Bartoszewicz A., Radziejewska J., Starzyński G., Musialik J.

Advances in Manufacturing Science and Technology

|

2002

|

Vol. 26, nr 3

5-23

EN

The scanning profilometry was the basis of the analysis of surface geoemtrical structure after electromechanical burnishing. The size and distribution of roughness irregularities were determined on the basis of isometric views, contour maps and symmetrical bearing curves. A quantitative analysis of geometrical structure was performed by means of selected 3D parameters and roughness functions. A comparison between profilometric results and contact stiffness evaluation was performed. The influence of the burnishing process speed on geometrical structure and the contact stiffness was determined.

PL

Profilometria skaningowa stanowiła podstawę analizy struktury geometrycznej powierzchni po nagniataniu elektromechanicznym. Wielkość i rozmieszczenie nierówności chropowatości, wyznaczono na podstawie widoków izometrycznych, map warstwicowych i symetrycznych krzywych nośności. Analizę ilościową struktury geometrycznej przeprowadzono za pomocą wybranych parametrów 3D. Wymiki profilometrycznej oceny powierzchni porównano z wynikami badań sztywności kontaktowej przeprowadzonych na unikatowym stanowisku. Stwierdzono wpływ prędkości procesu nagniatania na strukturę geometryczną i sztywność kontaktową powierzchni.