Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Powiadomienia systemowe
  • Sesja wygasła!

Znaleziono wyników: 16

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  technologiczna warstwa wierzchnia
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
Purpose: The paper investigated the effect of selected processing conditions during gear grinding on the value and distribution of microhardness and residual stress formed in the technological surface layer of gears after thermochemical treatment (TCT) conducted by a continuous single-piece flow method. Design/methodology/approach: The gears were carburised with LPC at 920°C, then quenched in a 4D Quenching chamber at 7 bar and tempered at 190ºC for 3 hours. In the next step, the working surfaces of the gear teeth were ground by supplying grinding fluid (GF) to the grinding zone using the WET method and the MQL method with a minimum amount. Measurements were made on the distribution of microhardness and residual stress formed in the technological surface layer of gears after thermochemical treatment and after the grinding process. Findings: The results of the study showed the influence of workpiece speed vw and the method of delivery to the grinding zone GF on selected parameters describing the condition of the technological surface layer of the teeth of gears made of 20MnCr5 steel. The grinding process with a white aluminium oxide grinding wheel causes deterioration in the material's residual stress state. For each of the three analysed workpiece speeds vw, smaller changes in microhardness with respect to the microhardness of the material before grinding occur in the surface layer of samples ground with GF fed with the MQL method. Similarly, residual stress values are in the area of favourable compressive stresses. Research limitations/implications: Environmental considerations and the need to comply with increasingly stringent environmental protection and worker safety regulations are pushing researchers and entrepreneurs to completely eliminate or reduce the consumption of grinding fluids in the grinding process. Based on the research and analysis carried out in this study, it was concluded that applying minimum GF by the MQL method could be an alternative to the conventional WET method.Practical implications: In sustainable manufacturing, it is extremely important to produce high-quality items while reducing the cost of manufacturing and taking care of the environment and workers' health. This includes the manufacture of gears, a basic component used in gear transmissions in the automotive industry, for example. The research has established that it is possible to use the MQL method, which reduces the amount of GF used when grinding the working surfaces of gear teeth, as an alternative to the conventional WET method. Originality/value: The conducted research was the first to determine the most favourable conditions, in terms of the obtained residual stresses and microhardness, for grinding the working surface of gear teeth using the MQL method.
PL
Celem artykułu jest analiza technologicznej warstwy wierzchniej dokonanej dla powierzchni bieżni walcowego łożyska tocznego. Przeprowadzone badania eksperymentalne pozwoliły na określenie wpływu parametrów obróbki skrawaniem, bez stosowania cieczy chłodząco-smarujących, na chropowatość otrzymanych powierzchni. Wyniki te pozwoliły na wyznaczenie sterowalnych parametrów struktury geometrycznej powierzchni w procesie toczenia i opracowanie modeli matematycznych, które w badanym zakresie zmiennych pozwalają na wyznaczenie tych relacji.
EN
The aim of the study was to the surface layer technological analyses executes for surfaces of rolling bearing surface. Conducted experimental investigations allowed to qualification of the machining parameters influence, without applying the cutting liquids, on the roughness of received surfaces. These results allowed to marks the operating parameters of geometrical surface during machining process and mathematical models elaboration which allow to delimitation these relations in studied range of variables.
PL
W pracy przedstawiono zagadnienia związane z badaniem oraz analizą technologicznej (otrzymanej w wyniku zabiegów obróbkowych) oraz eksploatacyjnej (wywołanej eksploatacją obiektu technicznego) warstwy wierzchniej. Zaprezentowano i krótko omówiono różne metody i urządzenia pomiarowe. Możliwości wykorzystania tych urządzeń w badaniach stanu warstwy wierzchniej (struktury geometrycznej powierzchni) zarówno technologicznej (TWW) jak też eksploatacyjnej (EWW) pokazują wybrane (przykładowe) wyniki badań, które otrzymano dzięki specjalistycznemu oprogramowaniu metrologicznemu.
EN
The paper presents issues related to the study and analysis of the technological surface layer (obtained as a result of the machining process) and the operational surface layer (caused by the operation of a technical object. In the paper, various techniques used for the measuring of the surface geometric structure were presented and briefly discussed. The possibilities of applying these devices to the studies of the surface layer (surface geometric structure), both technological (TWW) and operational (EWW), are illustrated with sample study results obtained by means of sophisticated metrology software.
PL
Niniejsza monografia stanowi zbiór wyników badań i przemyśleń autora, stanowiących jego wkład w wykorzystanie technik numerycznych w inżynierii materiałowej. Obejmuje ona analizę rozkładu naprężeń własnych w powłokach osadzanych metodą RF PECVD, jak i w warstwach azotowanych. Dodatkowo przedstawiony jest wpływ szeregu czynników na wielkość i rozkład naprężeń własnych w analizowanych metodach wytwarzania Technologicznych Warstw Wierzchnich (TWW). Część pierwsza rozprawy, obejmująca rozdziały 1-3, zawiera opis technik wytwarzania TWW i ich wpływ na generowanie naprężeń własnych oraz istniejących metod numerycznych wykorzystywanych w zakresie modelowania naprężeń własnych. Dodatkowo w podrozdziałach przedstawiono analizę metod oraz sposobów doświadczalnych i iteracyjnych wyznaczania naprężeń własnych w analizowanych przez autora TWW. W drugiej części, w rozdziałach 4 i 5, przedstawiono autorskie wyniki badań wyznaczania wielkości i rozkładu naprężeń własnych w powłokach osadzanych metodą RF PECVD, jak i w warstwach azotowanych. W rozdziale 4 zaprezentowano wyniki przedstawiające wpływ zewnętrznie kontrolowanych parametrów (ciśnienie, moc dostarczana do elektrody RF) procesu RF PECVD na zmianę rozkładu temperatury podłoża w trakcie jego trwania. Otrzymane wyniki przy użyciu kamery termowizyjnej posłużyły do stworzenia modelu numerycznego, odtwarzającego rozkład temperatury powierzchni stalowej próbki „zanurzonej” w plazmie, w dowolnej chwili trwania ustalonego procesu RF PECVD. Umożliwiło to przeprowadzenie analizy rozkładu naprężeń własnych w wytworzonych powłokach węglowych osadzanych na stali AISI 316L. Przeanalizowano zarówno próbki płaskie, jak i próbki o skomplikowanej geometrii z bardzo rozwiniętą powierzchnią - wkręt ortopedyczny. W rozdziale 5 scharakteryzowano trójwymiarowy stan naprężeń własnych występujący na przekroju próbki ze stali 42CrMo4 (1.7225) powstały po procesie azotowania niskociśnieniowego. Wyznaczony profil naprężeń własnych wykorzystano w numerycznej symulacji próbek o różnych kształtach, ze szczególnym uwzględnieniem naroży i brzegów próbek. Uzyskane wyniki symulacji porównano z rezultatami badań naprężeń własnych wyznaczonych doświadczalnie metodą Waismana-Phillipsa. W trzeciej części pracy, w rozdziale 6, przeprowadzono prognozowanie trwałości zmęczeniowej elementów po obróbce cieplno-chemicznej na podstawie numerycznej analizy superpozycji naprężeń własnych, wygenerowanych według algorytmu przedstawionego w rozdziale 5, z naprężeniami pochodzącymi od wymuszeń zewnętrznych - procesu zginania. Uzyskane wyniki symulacji numerycznej porównano z rezultatami badań zmęczeniowych przeprowadzonymi na stanowisku do zginania płaskiego. Praca zakończona jest rozdziałami 7 i 8, które stanowią podsumowanie przeprowadzonych symulacji oraz przyszłościowe spojrzenie na proces modelowania numerycznego w inżynierii materiałowej.
EN
This monograph presents an array of research results and insights of the Author which constitute his contribution to the application of numerical techniques in materials engineering. The work contains analysis of the distribution of internal stresses in coatings deposited by the RF PECVD method and in nitrided layers. Furthermore, a number of factors influencing the size and distribution of internal stresses are discussed in the context of the analyzed methods of surface layer formation. The first part of the monograph, consisting of Chapters 1-3, describes surface layer formation techniques and their impact on the generation of internal stresses as well as the existing numerical methods used in internal stress modeling. Additionally, these chapters have been subdivided into sections presenting experimental and iterative methods and techniques used for determining internal stresses in the surface layers analyzed by the Author. The second part (Chapters 4 and 5) presents the results of the Author’s studies into the determination of the size and distribution of internal stresses in coatings deposited by the RF PECVD method as well as in nitrided layers. Chapter 4 contains the results showing the influence of externally controllable RF PECVD process parameters (pressure, power supplied to the RF electrode) on the distribution of substrate temperature throughout the process. The results obtained by means of a thermal imaging camera led to the development of a numerical model of temperature distribution on the surface of a steel sample „submerged” in plasma at any given moment of the RF PECVD process. This made it possible to conduct an analysis of the distribution of internal stresses in carbon coatings deposited on AISI 316L steel. Both flat samples and samples with complicated geometries and very complex surface areas (orthopedic screws) were analyzed. Chapter 5 characterizes the three-dimensional state of internal stresses occurring over the cross-section of a sample made of 42CrMo4 (1.7225) steel following a low-pressure nitriding process. The determined profile of internal stresses was used for numerical simulation of samples of various shapes, with a particular focus on their edges and corners. The present simulation results were compared with the results of studies examining internal stresses experimentally by the Waisman-Phillips method. The third part of this monograph, Chapter 6, presents projections of the fatigue life of elements subjected to thermochemical treatment based on a numerical analysis of superposition of internal stresses generated according to the algorithm given in Chapter 5 and stresses deriving from external forces (the bending process). The results of the numerical simulation were compared with the results of a fatigue study conducted using an in-plane bending facility. The monograph is concluded with Chapters 7 and 8, which summarizes the simulations and offers a forward-looking view of numerical modeling in materials engineering.
PL
W artykule przedstawiono rezultaty badań i analiz dotyczących relacji między wybranymi parametrami różnych rodzajów obróbki skrawaniem a stanem obrobionej powierzchni. Dokonano doboru parametrów i warunków obróbki w oparciu o opracowany zbiór modeli matematycznych. Modele te są podstawowym elementem pierwszego etapu wyznaczania charakterystyk technologiczno-eksploatacyjnych.
EN
The paper presents the results of research and analysis on the relationship between selected parameters of different types of machining and the machined surface conditions. Selected parameters and treatment conditions were based on a developed set of mathematical models. These models are an essential element of the first stage of determining the technological and operational characteristics.
6
Content available remote Zmiany zachodzące w warstwie wierzchniej w kolejnych fazach jej istnienia
PL
W artykule przedstawiono relacje między parametrami technologicznej i cechami eksploatacyjnej warstwy wierzchniej. Wyznaczono zbiór parametrów i cech, jakie te relacje determinują. Analizie poddano zjawiska towarzyszące zmianom warstwy wierzchniej (WW) pod wpływem wymuszeń zewnętrznych. Podzielono je na dwa etapy: pierwszy – transformację technologicznej warstwy wierzchniej i drugi – transformację eksploatacyjnej warstwy wierzchniej. Określono również zbiór wymuszeń determinujących zmiany na tych dwóch etapach transformacji warstwy wierzchniej dla różnego rodzaju styku elementów pary kinematycznej (skoncentrowany lub rozłożony). Potwierdzono także, że od cech WW ukonstytuowanej w wyniku realizacji założonego procesu technologicznego zależą: mechanizm, intensywność i skutki procesu zużywania.
EN
In this paper, the relationships between parameters of technological and service generated layer features are presented. The set of essential features that these relationships effected is also determined. The analysis is conducted for phenomena occurring under the influence of external loads, which are concurrent with changes of the surface layer. Described changes were divided into two stages: first - the transformation of technological layer, and second – the transformation of the service generated surface layer. The set of forces that determine changes in these two transformation phases in dependence on the type of the element of the kinematic pair contact (concentrated or spread) was also defined. It was confirmed that the wear process run – its mechanism, intensity and results – depend on the features of the surface layer, constituted as a result of the realisation of the assumed technological process.
7
Content available remote Badania wybranych cech warstwy wierzchniej ukonstytuowanej elektroerozyjnie
PL
W artykule omówiono cechy technologicznej warstwy wierzchniej. Przeanalizowano wpływ przyjętej technologii obróbki na cechy tribologiczne obrabianych powierzchni oraz na intensywność procesu zużywania. Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych dotyczących tego zagadnienia, które potwierdziły istotność badanych czynników na transformację warstwy wierzchniej.
EN
The features of technological surface layer in article were have talked over. The received technology of processing was analysed in aspect of the influence of the tribologic properties the machined surfaces as well as on intensity of wear process. The results of experimental investigations were introduced. They confirmed significance studied factors on transformation of surface layer.
PL
W niniejszym artykule na przykładzie kół zębatych przedstawiono dobór Technologicznej Warstwy Wierzchniej (TWW) w wyniku superponowania naprężeń własnych i naprężeń pochodzących od obciążeń zewnętrznych. Symulacje naprężeń od obciążeń zewnętrznych przeprowadzono Metodą Elementów Skończonych (MES) przy wykorzystaniu pakietu ANSYS . Pomiaru naprężeń własnych dokonano metodą Waismana-Philipsa i zmodyfikowaną metodą rentgenowską sin2ψ. Wyniki superpozycji naprężeń potwierdzone zostały badaniami eksploatacyjnymi na stanowisku mocy krążącej. Przeprowadzone badania wykazały, że zaproponowane obróbki technologiczne znacznie podwyższają trwałość i niezawodność omawianych kół zębatych w porównaniu do obróbek tradycyjnych stosowanych dotychczas.
EN
The selection of the technological surface layer as a result of external loads and internal stresses superposition is presented in this paper, at the toothed wheel taken as an example. The external loads computer simulations were carried out by means of the FEM method (Finite Element Method) with use of the Ansys packade. Stresses measurements were doneby means the Waisman-Philips method and modified X-ray sin2ψ measurement. The results of the stress superposition were confirmed by the experimental researchs on the circulating power stand. The applied low pressure nitriding method NITROVAC demonstrated the high ability to increase the durability and reliability of discussed toothed wheel in comparision with traditional treatment, up to now applied.
PL
Przedstawiono niektóre wyniki badań technologicznej warstwy wierzchniej (TWW) stali stopowych ŁH15 i WNL po laserowym hartowaniu przetopieniowym oraz równoczesnym z hartowaniem procesem toczenia części TWW. Podano wyniki wpływu mocy wiązki laserowej na parametry struktury geometrycznej powierzchni hartowanych i głębokość strefy zahartowanej. Porównano chropowatość oraz makro- i mikrostrukturę TWW stali oraz ich mezotwardość po hartowaniu i toczeniu.
EN
In the paper is presented some results of research into technological surface layer (TWW) of the 100Cr6 and 55NiCrMoV steels after remelting hardening as well as simultaneous hardening of TWW by CO2 laser and turning in order to decrease surface roughness after hardening. Has been shown results of influence of laser beam power on roughness parameters of hardened surface as well as depth of hardened layer of investigated alloy steels. Geometrical and physical properties of TWW (roughness, macro- and microstructure, mezohardness) of hybrid machined steels were compared to appropriate properties of TWW after hardening. It has been affirmed that hybrid machining of TWW shorten machining time, decreases of machined surface roughness several times compared to hardened surface as well as causes arising of more thin white layer in macrostructure than in conventional (sequence) machining case.
EN
The selection of the technological surface layer as a result of external loads and internal stresses superposition is presented in this paper, with the toothed wheel taken as an example. The external loads computer simulations were carried out by means of the FEM method (Finite Element Method) with the use of Ansys package. Stresses measurements were done by means of the Waisman-Philips method and modified X-ray sin^2psi measurement. The results of the stress superposition were confirmed by the experimental research on the circulating power stand. The applied Iow pressure nitiriding method NITROVAC demonstrated a high ability to increase the durability and reliability of the discussed toothed wheel in comparison with the traditional treatment applied so far.
PL
W pracy na przykładzie koła zębatego o małym module przedstawiono dobór TWW w wyniku superponowania naprężeń własnych i naprężeń pochodzących od obciążeń zewnętrznych. Symulację naprężeń od obciążeń zewnętrznych przeprowadzono Metodą Elementów Skończonych (MES) przy wykorzystaniu pakietu ANSYSŽ. Pomiaru naprężeń własnych dokonano metodą Waismana-Phillipsa i zmodyfikowaną metodą rentgenowską sin^2psi. Wyniki superpozycji naprężeń potwierdzone zostały badaniami eksploatacyjnymi na stanowisku mocy krążącej. Przeprowadzone badania wykazały, że zastosowana obróbka azotowania próżniowego NITROVACŽ znacznie podwyższa trwałość i niezawodność omawianego koła zębatego w porównaniu do obróbki tradycyjnej stosowanej dotychczas.
PL
W omawianej pracy przy użyciu metody elementów skończonych i pakietu ANSYS dokonano optymalizacji technologicznej warstwy wierzchniej modelowej matrycy kuźniczej. Zoptymalizowano kształt matrycy, obróbkę powierzchniową oraz wykazano wpływ rodzaju materiału kutego na rozkład naprężeń w warstwie wierzchniej, decydujących o trwałości narzędzia.
EN
The present paper presents an optimization of technological surface layer of modelled drop-forging die, using the FEM method and ANSYS program. The shape of the die, as well as its surface treatment, has been optimized. The influence of the type of the material died on the distribution of residual stress in the surface layer, which in turn decides about the tool durability, has also been demonstrated.
PL
W celu podniesienia nośności i trwałości połączenia koła z osią w kolejowych zestawach kołowych stosuje się obróbkę warstwy wierzchniej osi. Powoduje to wprowadzenie naprężeń wstępnych z jednoczesnym podniesieniem parametrów wytrzymałościowych materiału osi. Zakładając stałe obciążenia eksploatacyjne zmianę rozkładu naprężeń uzyskuje się przy zmianie wartości wcisku i naprężeń wstępnych w warstwie utwardzonej osi. W niniejszej pracy przeprowadzono analizę numeryczną wpływu wymienionych wielkości na rozkład naprężeń składowych i redukowanych w kolejowych zestawach kołowych.
EN
One of the methods currently using to increase an effort of the wheel set is the hardening surface of axle. To evaluate the influence between the initial stresses in hardening surface and effort of the wheel sets, it is necessary to calculate: the stresses arising from working loads, the assembly stresses, initial stresses from hardening, the resultant stresses by superposition, and the reduced stresses (von Mises). Hardening surface causes that initial stresses appear and yield point increases. In the present paper the effect of values mentioned above on stress components and reduced stresses is analyzed.
PL
W celu podniesienia nośności i trwałości połączenia koła z osią w kolejowych zestawach kołowych stosuje się obróbkę warstwy wierzchniej osi. Powoduje to wprowadzenie naprężeń wstępnych z jednoczesnym podniesieniem parametrów wytrzymałościowych materiału osi. Zakładając stałe obciążenia eksploatacyjne zmianę rozkładu naprężeń uzyskuje się przy zmianie wartosci wcisku i naprężeń wstepnych w warstwie utwardzonej osi. W niniejszej pracy przeprowadzono analizę numeryczną wpływu wymienionych wielkości na rozkład naprężeń składowych i redukowanych w kolejowych zestawach kołowych. Zadanie rozwiązano jako osiowosymetryczne przyjmujac liniowo sprężyste własnosci materiału. Do obliczeń zastosowano metodę elementów skończonych.
EN
The effort of railway wheel set depends on (in great measure) on the parameters of connection between the wheel and axle. One of the method using actually to increase on effort of the wheel set is hardening surface of axle. Hardening surface causes that initial stresses appear and yield point increases. In the present paper the effect of values mentioned above on stress components and reduced stresses in analysed. Linear elastic material is assumed. The problem is solved as axisymetric using FEM.
PL
W artykule przedstawiono analizę dotyczącą zjawisk towarzyszących transformacji technologicznej warstwy wierzchniej w eksploatacyjną. Rozważania przeprowadzono na przykładzie łożysk tocznych, a więc pary kinematycznej z przewagą tarcia tocznego. Przytoczone przykłady pozwalają na jakościowe okreslenie zaobserwowanych zmian. Pozwalają także wytyczyć kierunki badań umożliwiających ilościowy opis mechanizmu transformacji.
EN
In this paper the analysis of phenomena accompanying transformation of technological surface layer into exploitational was presented. The consideration was made on the example of rolling bearing that is kinematic pair with rolling friction. Mentioned in this paper examples enable to qualitative determination of observed changes. Furthermore they also let to lay out research direction which enables quantitative description of transformation mechanism.
PL
W pracy wykazano, że ze środowiska, zawierającego związki metali można wydzielać metalowe powłoki ciągłe w zakresie potencjałów odpowiadających potencjałom wydzielania metalu. Zakres potencjałów wydzielania powłoki w postaci ciągłej zależy od rodzaju jonu i formy wiązań (prosta, kompleksowa). Wydzielany metal zmienia potencjał powierzchniowy elementu pary trącej i jej właściwości tribologiczne.
EN
It was proved that from surroundings that include metal compounds could emit metal continuous coatings in a range of potentials suiting the potentials of emitting metal. The range of potential emitting coating in a continuous shape depends on a kind of ions and form of bounds (simple, complex). The emitting metal changes the surface potential of element's rubbed pair and their trybological properties.
PL
W artykule opisano trendy w rozwoju kompleksowej analizy technologicznej warstwy wierzchniej. Wskazano na znaczenie opisu SGP dla całościowej charakterystyki TWW. pokazano sposoby opisu struktury geometrycznej powierzchni przy zastosowaniu metody 3D pomiaru chropowatości dla powierzchni po tłoczeniu i honowaniu. Na przykładzie pomiaru powierzchni tłoczonych metodą 2D i 3D pokazano różnice w wartościach parametrów chropowatości. Wskazano na zalety stosowania nowego sposobu charakteryzowania SGP.
EN
The trends in development of technological outer layer comprehensive analysis was presented. Importance of geomtrical surface structure (GSS-SGP) description for comprehensive characteristic of technological outer layers was pointed out. The ways of GSS description using 3D rouoghness measurement for turning and honing surface were presented. For turned surface the diferences in roughness 2D and 3D were observed. Advantages of new way GSS characterization were pointed out.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.