The study aimed to compare the effect of humidity on the operation of tribological systems. The tested friction and wear are external properties; therefore, their values may differ significantly depending on the operating parameters of the friction junction and environmental conditions. Tribological tests were carried out on a TRB3 tribometer in a dry sliding mode at a relative humidity of 50% ± 5% and 90% ± 5% in the ball-on-disc configuration with a load of 15 N. The friction junction consisted of a sample made of 100Cr6 steel, and three counter-samples were made of 100Cr6, SiC, and Al2O3 steel. The geometric structure of the surface was examined with an optical profiler. The tribological test results showed reduced linear wear and friction coefficient at a relative humidity of 90% ± 5% compare to its 50% ± 5%. The paper also presents the results for the sound recorded in the 16-bit linear PCM standard and analysed in a Spectra-Plus program.
PL
Celem badania było porównanie wpływu wilgotności na działanie systemów tribologicznych. Badane tarcie i zużycie są właściwościami zewnętrznymi, dlatego ich wartości mogą się znacząco różnic w zależności od parametrów pracy węzła tarcia i warunków otoczenia. Testy tribologiczne zostały przeprowadzone na tribometrze TRB3 w warunkach tarcia technicznie suchego w ruchu ślizgowym przy względnej wilgotności 50% ± 5% i 90% ± 5%. Testy wykonano w skojarzeniu trącym kula–tarcza, gdzie węzeł tarcia stanowiła próbka wykonana ze stali 100Cr6 oraz trzy przeciwpróbki wykonane ze stali 100Cr6, SiC oraz Al2 O3 . Testy przeprowadzono dla obciążenia 15 N. Badania struktury geometrycznej powierzchni wykonano profilometrem optycznym. Przeprowadzone testy tribologiczne wykazały mniejsze zużycie liniowe oraz mniejszy współczynnik tarcia przy względnej wilgotności 90% ± 5%. W pracy przedstawiono również analizę dźwięku zarejestrowanego w standardzie 16-bitowego liniowego PCM, a następnie poddano go analizie w programie Spectra-Plus.
The article focuses on the analysis of acoustic emission signals generated under dry sliding friction conditions. Two tests were conducted using a TRB3 tribometer with the disc made of 100Cr6 steel with a DLC coating, and pin made of corundum (Al2O3) and steel 100Cr6, respectively. Two tests with the disc without DLC coating were also carried out. The audio data written in the 16-bit linear pulse-code modulation (LPCM) format were analysed using the SpectraPLUS software. An A-weighting filter and 1/1 and 1/3-octave band filters were used for sound level measurements. The analysis of the equivalent sound level calculated for 10-second time intervals was carried out. The highest A-weighted sound level occurred during the first 2 hours of the test with the disc having a DLC coating and pin made of 100Cr6 steel. At the end of this test, the sound level dropped by about 40 dB compared to the maximum. The lowest A-weighted sound level was recorded during the last 2 hours of the test with disc having a DLC coating and pin made of corundum. The time-dependent variability of sound parameters was predicted using the regression tree and random forest models, which proved to be accurate and easy to follow.
PL
W pracy przedstawiono analizę dźwięku zarejestrowanego podczas tarcia technicznie suchego w ruchu ślizgowym. Dwa testy przeprowadzono na tribometrze TRB3 dla próbek wykonanych ze stali 100Cr6 z powłoką DLC i przeciwpróbek wykonanych odpowiednio z korundu (Al2O3) i stali 100Cr6. Przeprowadzono również dwa testy dla próbek bez powłoki DLC. Dźwięk został zarejestrowany w standardzie 16-bitowego liniowego PCM, a następnie poddany analizie w programie SpectraPlus. Dla kolejnych chwil czasu wyznaczono wartości poziomu dźwięku A, a także poziomy dźwięku w wybranych pasmach oktawowych i 1/3-oktawowych. Przeprowadzono analizę równoważnego poziomu dźwięku obliczonego dla 10-sekundowych odcinków czasu. Najwyższy poziom dźwięku A występował podczas pierwszych 2 godzin testu próbki z powłoką DLC i przeciwpróbki wykonanej ze stali 100Cr6. Pod koniec tego testu poziom dźwięku spadł o około 40 dB względem dotychczasowego maksimum. Najniższy poziom dźwięku A zanotowano podczas ostatnich 2 godzin testu, w którym próbka miała powłokę DLC, a przeciwpróbka była wykonana z korundu. Utworzono modele opisujące zmienność w czasie wybranych parametrów dźwięku, oddzielnie dla każdej próbki. Do utworzenia modeli zastosowano drzewa regresji oraz Random Forest. W pracy zamieszczono analizę dokładności i przejrzystości otrzymanych modeli.
The aim of the study was to determine how the presence of graphene in a lubricant (SN-500) affects the behaviour of a tribosystem. The tribological tests were conducted in lubricated, boundary lubricated, and dry sliding friction conditions using a tribometer with the pin and disc made of 100Cr6 steel. The pin and disc wear was monitored using the acoustic emission method. SpectraPLUS was employed to analyse the sampled signals written in the 16-bit linear pulse-code modulation format. Sound level measurements required applying an A-weighting filter and then 1/1 and 1/3 octave filters. The microstructural observations of the pin and disc that followed the tribological tests were performed using a scanning electron microscope. The surface texture of both specimens was measured with an optical profiler. Identification of the elements before and after tribological tests was performed using a scanning electron microscope equipped with an EDS X-ray microanalyser. The experimental data show that the most effective performance of the analysed tribosystem was observed in the presence of the graphene-enhanced lubricant.
PL
Celem badania było porównanie wpływu grafenu w olejach smarowych na działanie systemów tribologicznych. Testy tribologiczne zostały zrealizowane na tribometrze TRB3 w ruchu ślizgowym w warunkach tarcia technicznie suchego, ze smarowaniem olejem SN-500 oraz z dodatkiem grafenem. Węzeł tarcia stanowiła próbka i przeciwpróbka wykonane ze stali 100Cr6. Dźwięk został zarejestrowany w standardzie Linear PCM 16-bit, a następnie poddany analizie w programie SpectraPlus. Dla kolejnych chwil czasu wyznaczono wartości poziomu dźwięku, a także poziomy dźwięku w poszczególnych pasmach oktawowych i 1/3-oktawowych. Obserwacje struktury tarczy i kulki po testach tribologicznych wykonano mikroskopem skaningowym Phenom. Strukturę geometryczną powierzchni obu elementów zbadano za pomocą Profilometru optycznego Leica. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że użycie środka smarowego wpłynęło na zmniejszenie zużycia badanych par tnących w systemach tribologicznych.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.