Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 878

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 44 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  friction
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 44 next fast forward last
EN
This study concerns the wear behaviour of metal couples used in industry, particularly in mechanical sliding systems (numerically controlled machine tools). In general, the nature of the materials of the parts of these systems which are in contact and move relatively, are medium carbon steels, thanks to their good mechanical and tribological properties. The present work aims to study, the dry sliding wear of the contact surface of the pin (machine slide) against the contact surface of a disc (machine groove) and the damage induced on the worn track. The pin is AISI 1038 and AISI 1045 steel, the disc is AISI 1055 steel. The tribological tests were carried out on a pin-disc tribometer, in an atmospheric environment. The wear of the pins being evaluated by weighing and studied according to the hardness of the pin with the variation of the normal load applied. The discussion of the results is based on SEM observations and EDS analyzes of worn surfaces and interfacial phenomena produced by dynamic contact. The results obtained indicated the influence of the applied load and the hardness on the wear of the pin and therefore on the tribological behaviour of the worn surfaces.
EN
The paper presents the results of preliminary studies into the influence of selected lubricants (greases) and the variable temperature of the friction joint on the value of friction during complex slide-roll motion. The experiment was carried out for three different types of lubricants: bentonite grease (Benterm 2), lithium grease (GREASEN ŁT4S2), and calcium grease with the addition of graphite (GREASEN GRAFIT) at different temperatures. Tribological investigations were carried out in a roller-plate system at a wide range of plate dislocation velocities and at a constant slip rate; rheological investigations consisted in determining the changes in shear stress as a function of shear time at constant average shear velocity of 50 mm/s. The results showed a significant influence of kinematic conditions on the value of friction. Four different cases of lubricant flow during friction were identified. The least resistance to motion was found when the lubricant was applied in the same direction along the surface of the roller and plate. It has been shown that the greatest influence of the kinematics of working elements on friction occurs at low temperatures, i.e. at -10°C. This phenomenon is closely related to the rheological properties of the lubricant. It was also found that the lubricant thickened with bentonite is the most susceptible to kinematic changes of the friction joint.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań wstępnych wpływu wybranych środków smarnych (smarów plastycznych) i zmiennej temperatury węzła tarcia na wartość siły tarcia podczas złożonego ruchu toczno-ślizgowego. Eksperyment przeprowadzono dla trzech różnych rodzajów środków smarnych: smaru bentonitowego (Benterm 2), smaru litowego (GREASEN ŁT4S2) i smaru wapniowego z dodatkiem grafitu w postaci stałej (GREASEN GRAFIT) w różnych temperaturach. Przeprowadzono badania tribologiczne w układzie walec-płytka w szerokim zakresie prędkości przesuwu płytki przy stałym poślizgu oraz badania reologiczne polegające na wyznaczeniu zmian wartości naprężenia stycznego w funkcji czasu ścinania przy stałej średniej prędkości ścinania wynoszącej 50 mm/s. Wyniki wykazały istotny wpływ warunków kinematycznych na wartość siły tarcia. Zidentyfikowano cztery różne przypadki przepływu środka smarnego podczas tarcia. Najmniejsze opory ruchu występowały w przypadku podawania środka smarnego w tym samym kierunku przez powierzchnie walca i płytki. Wykazano, że największy wpływ kinematyki ruchu elementów trących na siłę tarcia występuje w niskiej temperaturze, tj. w -10°C. Zjawisko to ściśle związane jest z własnościami reologicznymi środka smarnego. Stwierdzono również, że środek smarny zagęszczany bentonitem jest najbardziej podatnym środkiem smarnym na zmiany kinematyki węzła tarcia.
EN
The article is devoted to the assessment of the geometrical structure of the surface as well as the mechanical and tribological properties of the surface layers obtained in the process of ion implantation. The titanium alloy Ti6Al4V used in biotribological systems was implanted with nitrogen and argon ions. Investigations of the geometrical structure of the surface before and after the tribological tests were carried out using confocal microscopy. The hardness of the tested materials was determined by the instrumental indentation method using a Vickers indenter. A nanotribometer was used for tribological tests. The tests were carried out in a reciprocating motion under conditions of technically dry friction and friction with the lubrication of Ringer's solution. SEM scanning microscopy was used to determine the width of the wear pattern and the wear mechanism. The conducted research showed that the hardness of the tested materials increased as a result of ion implantation. The tribological tests showed that the use of ion implantation improves the tribological properties, and the dominant wear mechanism was abrasive wear.
PL
Artykuł poświęcony jest ocenie struktury geometrycznej powierzchni oraz właściwości mechanicznych i tribologicznych warstw wierzchnich uzyskiwanych w procesie implantacji jonowej. Stop tytanu Ti6Al4V stosowany systemach biotribologicznych implantowano jonami azotu i argonu. Badania struktury geometrycznej powierzchni przed i po testach tribologicznych przeprowadzano przy użyciu mikroskopii konfokalnej. Twardość badanych materiałów wyznaczano metodą instrumentalnej indentacji przy zastosowaniu wgłębnika Vickersa. Do testów tribologicznych wykorzystano nanotribometr. Badania realizowano w ruchu posuwisto-zwrotnym w warunkach tarcia technicznie suchego oraz tarcia ze smarowaniem roztworem Ringera. Mikroskopię skaningową SEM wykorzystano do określenia szerokości śladu wytarcia oraz mechanizmu zużywania. Przeprowadzone badania wykazały, że w wyniku implantacji jonowej nastąpił wzrost twardości badanych materiałów. Testy tribologiczne wskazały, że zastosowanie implantacji jonowej wpływa na poprawę właściwości tribologicznych, a dominującym mechanizmem zużywania było zużycie ścierne.
EN
The paper presents numerical calculations of polymer sliding bearings during their operation at low temperatures. Calculations of the frictional moment and the contact area were performed for bearing pans made of PA and PEEK. In the numerical model, the influence of temperature on the mechanical properties (modulus of longitudinal elasticity) and tribological properties (coefficient of friction) were taken into account. The diversified influence of the temperature and thickness of the polymer bearing pans was demonstrated with regards to elements made of different polymer materials. At low temperatures (up to T = -50°C), a different (depending on the used polymer) influence of mechanical and tribological properties on the resistance to motion was found. The ABAQUS calculation package and the finite element method (FEM) were used in the calculations
PL
W pracy przedstawiono obliczenia numeryczne polimerowych łożysk ślizgowych podczas pracy w niskiej temperaturze. Obliczenia momentu tarcia oraz powierzchni styku wykonano dla panewek wykonanych z PA i PEEK. W modelu numerycznym uwzględniono wpływ temperatury na własności mechaniczne (moduł sprężystości podłużnej) oraz właściwości tribologiczne (współczynnika tarcia). Wykazano zróżnicowany wpływ temperatury oraz grubości panewki polimerowej dla elementów wykonanych z różnych materiałów polimerowych. W niskiej temperaturze (do T = -50°C) stwierdzono zróżnicowany (w zależności od zastosowanego polimeru) wpływ cech mechanicznych i tribologicznych na opory ruchu. Do obliczeń z zastosowaniem metody elementów skończonych (MES) wykorzystano pakiet ABAQUS do obliczeń.
EN
Surface tension of friction wear product material is linked with unit mechanical work of newly-formed surfaces of solids. A definition of surface energy also addresses the thermal effect, which is indirectly connected with wear. Physical differences between the development of liquids and solids surfaces are discussed. Both of the quantities defined are described in analytical terms and their value is determined for a selected example of experimental testing. The discussion is based on the first law of thermodynamics using the concept of specific enthalpy of wear products. Boundaries of an area in space where mechanical energy is dissipated and dimensions of a wear particle being formed are taken into account. Mechanical and thermal parts of the energy balance are differentiated.
PL
Napięcie powierzchniowe materiału produktów zużycia tarciowego zostało powiązane z jednostkową pracą mechaniczną nowo utworzonej powierzchni ciał stałych. W definicji energii powierzchniowej uwzględniono również efekt cieplny, który jest pośrednio związany ze zużyciem. Podkreślono różnice o charakterze fizycznym między rozwojem powierzchni cieczy i ciał stałych. Obie zdefiniowane wielkości zostały opisane analitycznie, a ich wartości określono dla wybranego przykładu badań eksperymentalnych. Rozważania oparto na pierwszej zasadzie termodynamiki, w której wykorzystano koncepcję entalpii właściwej produktów zużycia. Uwzględniono granice obszaru przestrzennego, w którym energia mechaniczna jest rozpraszana, oraz wymiary powstałej cząstki zużycia. W bilansie energetycznym rozdzielono część mechaniczną i termiczną.
6
Content available Irreversibility of Friction and Wear Processes
EN
Ways of energy dissipation by friction are analysed from a thermodynamic perspective. The non-equilibrium and irreversibility of processes in tribological systems are found to be sufficient conditions for Energy dissipation. M. Planck’s currently prevailing opinion that mechanical work can be converted into heat without limitations, e.g., by means of heat, is demonstrated not to apply to the friction of solids subject to wear. Ranges of work conversion into friction heat are determined. The generation of tribological wear particles is dependent on work of mechanical dissipation and its components – surface and volume work. A friction pair or its fragments, where energy is directly dissipated, are treated as open thermodynamic systems. The processes in place are described with the first law of thermodynamics equation. The effect of friction heat and the work of mechanical dissipation on variations of internal energy, enthalpy, and energy transferred to the environment as heat are defined. These dependences should be addressed when planning and interpreting tribological tests.
PL
W artykule zanalizowano sposoby rozpraszania energii przez tarcie z punktu widzenia termodynamiki. Stwierdzono, że nierównowaga i nieodwracalność procesów zachodzących w układach tribologicznych jest warunkiem wystarczającym do wystąpienia rozpraszania energii. Wykazano, że obwiązująca współcześnie opinia M. Plancka, że pracę mechaniczną można zamienić na ciepło bez ograniczeń, np. przez tarcie, nie dotyczy przypadków tarcia ciał stałych podlegających zużywaniu. Ustalono zakresy zamiany pracy na ciepło tarcia. Powstawanie cząstek zużycia tribologicznego uzależniono od pracy dyssypacji mechanicznej i jej elementów składowych – pracy powierzchniowej i objętościowej. Para cierna lub jej fragment, w którym rozpraszanie energii następuje bezpośrednio, potraktowano jako otwarty system termodynamiczny. Zachodzące procesy opisane zostały równaniem pierwszej zasady termodynamiki. Określono wpływ ciepła tarcia i pracy mechanicznej dyssypacji na zmiany energii wewnętrznej, entalpii i energii przekazywanej do otoczenia na sposób ciepła. Te zależności należy wziąć pod uwagę przy planowaniu testów tribologicznych i ich interpretowaniu.
EN
The properties of copper have been known and used for a very long time, and research has also been carried out for a long time to expand the applications of this material. One of the methods increasing the bactericidal and bacteriostatic effect of copper is modification by means of the TiO2 phase. The research was conducted in order to determine the impact of modification of copper coatings with TiO2 titanium dioxide on their tribological properties. The paper presents the results of studies on tribological wear of composite coatings applied on steel using the method of low-pressure cold gas spraying (LPCS). The tests of resistance to abrasive wear were carried out in a ball-disc combination in reciprocating motion. The analysis of the resistance to abrasive wear of the tested coatings included the determination of the impact of the pressure force on the intensity of wear and the kinetic friction coefficient of the tested friction pairs. It was found that the samples covered only with copper coatings were characterized by a higher value of friction coefficient in relation to the substrate made of AISI 316l steel. The modification of copper with the submicron particles TiO2 fraction does not increase the value of friction coefficient. The value of this parameter is maintained at a similar level regardless of the applied counterspecimen.
PL
Właściwości miedzi są znane i wykorzystywane od bardzo dawna, od dawna również są prowadzone badania nad zwiększeniem możliwości zastosowania tego materiału. Jedną z metod zwiększających działanie bakteriobójcze i bakteriostatyczne miedzi jest modyfikacja fazą TiO2 . Badania przeprowadzono w celu określenia wpływu modyfikacji powłok miedzianych ditlenkiem tytanu TiO2 na ich właściwości tribologiczne. W pracy zaprezentowano wyniki badań zużycia tribologicznego powłok kompozytowych nanoszonych na stal metodą niskociśnieniowego natrysku zimnym gazem (LPCS). Badania odporności na zużycie ścierne wykonano w skojarzeniu kula–tarcza, w ruchu posuwisto-zwrotnym. Analiza odporności na zużycie ścierne badanych powłok obejmowała określenie wpływu siły nacisku na intensywność zużywania i współczynnik tarcia kinetycznego badanych par trących. Stwierdzono, że próbki pokryte wyłącznie powłoką miedzianą charakteryzują się wyższą wartością współczynnika tarcia, w stosunku do podłoża ze stali AISI 316l. Modyfikacja miedzi frakcją submikronowych cząstek TiO2 nie powoduje zwiększenia wartości współczynnika tarcia. Wartość tego parametru zostaje zachowana na podobnym poziomie niezależnie od zastosowanego obciążenia przeciwpróbki.
EN
The aim of this study is to develop an analytical model to determine temperature and thermal stresses distributions in a single plate clutch during the slipping phase. Proposed expressions enable calculation of temperature and thermal stresses on the contact surface as well as at any depth inside the friction material and at any instant during the slipping period. It was investigated how the maximum temperature on the friction surface varies with the thickness of the friction facings of the clutch disc and the intensity of convective cooling.
EN
The tribological performance of 5xxx series aluminum alloys with ternary zirconium is evaluated at ambient conditions under dry, wet and saline environment. The experiment has been done using a Pin-on-Disk apparatus under an applied load of 20N. The sliding distances varies ranging from 116m-2772m at a sliding velocity of 0.385 ms-1. The results show that presence of Mg and Zr into this alloy helps to increase their strength and wear resistance under dry sliding condition. But they significantly suffer under wet and corrosive environment due to formation of β-phase Al3Mg2, to slip bands and grain boundaries which may lead to and stress-corrosion cracking. The variation of friction coefficient is observed in wet and corrosive environment due to the formation of oxidation film, lubrication, and corrosion action in solution. The SEM analysis shows that brittle Al3Mg2phase initiate the fracture surface for Al-Mg alloy and Zr addition accelerate the brittleness of the alloy owing the fine precipitates of Al3Zr.
EN
The paper present theoretical and experimental studies of the energy dissipation performance of a composite structure composed in a multilayer nano-composite damping coating applied on a tungsten carbide shim and placed beneath the cutting insert. The coated shim placed closed to the cutting zone is subjected to high compressive and shear stresses as well as high temperature. Therefore, apart from high damping capacity it requires high stiffness and high thermal resistance. The coated shim dissipates the high frequency oscillations produced at the tool-chip and tool-workpiece interfaces during the chip forming process. The use of coated shims demonstrates that the tool life is considerably extended, while the machined surface integrity is improved. The Reuss model of the composite structure composed of a phase with a stiff, low loss factor and a phase with high loss factor is used to calculate the optimal coating thickness that gives high loss factor combined with high stiffness. The synthesis process of the coating material using HiPIMS process is discussed. The physical characteristics of the coating and the machining performance are presented in the experimental section.
EN
Purpose: The aim of the work is to build physically sound engineering and design schemes that take into account the behaviour of polycrystalline metal systems under intense loads and allow optimization of surface treatment technologies to increase the operational reliability parameters of products. Design/methodology/approach: Using the approaches of thermodynamics, a methodological scheme is proposed, on the basis of which it is possible to optimize surface engineering technologies to increase the contact durability of details. Findings: It was found that the maximum increase in the durability of steel 40X13 (AISI 420) is achieved with thermocyclic ion nitriding in a cycle of ± 50°C, and the minimum with isothermal nitriding. Research limitations/implications: In this paper, the optimization of technological solutions to increase the contact durability of structural elements operating under prevailing power loads is given. Practical implications: Using the proposed mathematical relationships, optimal technological regimes of ion-plasma nitriding were established for various operating conditions, under which the maximum durability and wear resistance of 40X13 (AISI 420) steel are ensured. Originality/value: The paper proposes an approach to the formation of functionally gradient surface layers of steel with specified operational parameters when choosing optimal nitriding technology modes based on nonlocal mathematical models.
EN
This paper deals with issues related to tribological processes occurring as a result of excessive wear of the surface of scraper conveyor components caused by the impact of the mined material created during drilling of development or exploitation galleries. One of the most common types of tribological wear is abrasive wear. Wear tests were carried out for hard coal – based abrasive using dry carbon abrasive and a hydrated mixture with 76 and 58% hard coal. Based on the conducted research, it was established that the effects of wear processes are associated with damage typical of wear mechanisms: micro-scratching and micro-fatigue. For the wear variant in the presence of dry coal abrasive, individual scratches caused by the abrasive grains were observed on the surface of the samples. The main reason for this type of damage was the aggregation of quartz, which is one of the basic components of the mineral substance present in the tested hard coal. When hydrated carbon mixtures were used as an abrasive, the surface of the samples also displayed scratches characteristic of the aggregate quartz. A small part of the carbon abrasive was pressed into the scratches. Under the influence of the wear caused by friction, small depressions were also formed, where coal penetrated. The effect of coal pressing into micro-scratches is related to its plastic properties. Tests of the abrasive conducted after the conclusion of wear tests have shown that under the influence of the local increase in temperature and pressure, the hard coal contained in the abrasive can undergo transformations. In the abrasive transformed under friction, small, but measurable changes in the content of the C element in relation to the initial hard coal sample were exhibited.
PL
W artykule poruszono problematykę związaną z procesami tribologicznymi zachodzącymi w wyniku nadmiernego zużycia powierzchni elementów przenośników zgrzebłowych wywołanych oddziaływaniem urobku powstającego w trakcie drążenia korytarzowych wyrobisk udostępniających lub eksploatacji węgla. Jednym z najczęściej spotykanych rodzajów zużycia tribologicznego jest zużycie ścierne. Testy zużyciowe przeprowadzono dla ścierniwa bazującego na węglu kamiennym, stosując suche ścierniwo węglowe oraz uwodnioną mieszaninę z udziałem 76 oraz 58% węgla. Stwierdzono, że efekty procesów zużyciowych związane są z uszkodzeniami typowymi dla mechanizmów zużycia: mikrorysowania i mikrozmęczenia. Dla wariantu zużycia w obecności suchego ścierniwa węglowego na powierzchni próbek zaobserwowano pojedyncze rysy wywołane działaniem ziaren ścierniwa. Główną przyczyną tego typu uszkodzeń była agregacja kwarcu, stanowiącego jeden z podstawowych składników substancji mineralnej występującej w badanym węglu kamiennym. W przypadku zastosowania jako ścierniwa uwodnionych mieszanin węgla, na powierzchni próbek również wytworzyły się charakterystyczne dla oddziaływania zagregowanego kwarcu rysy, w które wprasowywała się niewielka część ścierniwa węglowego. Pod wpływem zużycia wywołanego tarciem powstały również niewielkie wgłębienia, w które przedostał się węgiel. Efekt wprasowywania się węgla w mikrorysy związany jest z jego własnościami plastycznymi. Badania ścierniwa po zakończeniu testów zużyciowych wykazały, że pod wpływem lokalnego wzrostu temperatury i ciśnienia zawarty w ścierniwie węgiel kamienny może ulec przeobrażeniom. W ścierniwie przeobrażonym pod wpływem tarcia wykazano niewielkie, ale mierzalne zmiany zawartości pierwiastka C w stosunku do próbki wyjściowej węgla.
EN
The article presents the research on the impact of slide burnishing process carried out with use of various ceramics on friction and wear of steel elements. In addition, surfaces after grinding, lapping and polishing processes were tested. The tribological couple was made of steel discs, toughened to a hardness of 40 ± 2 HRC, and balls made of 100Cr6 steel with a hardness of 62 HRC. The tests were carried out at three sliding speeds: 0.16 m/s, 0.32 m / s and 0.48 m/s. The research proved the possibility of improving selected tribological properties of friction pairs thanks to the use of slide burnishing process and also allowed to establish a number of relationships between the parameters characterizing the surface topography and the tribological parameters.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu procesu nagniatania ślizgowego realizowanego z wykorzystaniem różnych ceramik na wielkość zużycia oraz siłę tarcia elementów stalowych. Dodatkowo badaniom poddano powierzchnie po procesach szlifowania, docierania oraz polerowania. Skojarzenie materiałowe stanowiły tarcze stalowe ulepszone cieplnie do twardości 40±2 HRC oraz kulki ze stali100Cr6 o twardości 62 HRC. Badania zrealizowano przy trzech prędkościach poślizgu: 0,16 m/s, 0,32 m/s oraz 0,48 m/s. Badania udowodniły możliwość poprawy wybranych właściwości tribologicznych par trących dzięki zastosowaniu procesu nagniatania ślizgowego a także pozwoliły na ustalenie szeregu zależności pomiędzy parametrami charakteryzującymi strukturę geometryczną powierzchni oraz parametrami tribologicznymi.
EN
Product Lifecycle Management (PLM) system requires consideration and ensuring efficient operating conditions for the most loaded parts in the product, not only at the product’s design stage, but also at the production stage. Operational properties of the product can be significantly improved if we take into consideration the formation of the functional surfaces wear resistance parameters already at the planning stage of the technological process structure and parameters of the product’s machining. The method of constructing predictive models of the influence of the technological process structure on the formation of a complex of product’s operational properties is described in the article. The relative index of operational wear resistance of the machined surface, which is characterized by the use of different variants of the structure and parameters of this surface treatment, depends on the microtopographic state of the surface layer and the presence of cutting-induced residual stress. On the example of the eject pin machining it has been shown how the change in the structure of the manufacturing process from grinding to the turning by tool with the tungsten carbide insert affects the predicted wear resistance of the machined functional surface.
EN
Friction is one of the most common phenomena in this technique. The friction process in the tribography systems causes both energy losses and consumption process losses. The layer of the surface of a solid body differing from the material to the entire volume of the solid is a close participant in the tribological process. The effects of external influences during treatment of the material and in friction processes were established and modified. The well-shaped layer of the surface provided optimum tribological properties during operation. This work provides an analysis of the use of a tribological pair working in a rotational movement, in different operating conditions. The tests carried out showed the impact of the selected exploitation factors, that is, the speed and load, the consumption and the friction coefficient of the saliva and the graphical interpretation of results from the results obtained from experimental and metallographical studies. The tests carried out in the block-on ring position of the T-05 tribology was the nature of preliminary tests. Preliminary tests enabled the effects of designated performance parameters to be determined on selected tribological properties. Low-carbon steel used for heat-chemical treatment and steel with DLC coating was used for the test. Metallographic studies enabled the dominant use mechanism to be determined, depending on external factors. The application of the above-mentioned value for materials currently used in various types of constructions allows for extending the life of a given device without major financial and constructional costs. A wide range of applications can bring many benefits to the current design solutions, in which the efficiency of the entire device can be easily improved.
EN
The paper presents the results of investigations on the tribological properties of cutting tools after ion implantation. The research focused on the inserts made out of nitride ceramics IS9 (Si3N4 with additives) and combined ceramics IN22 (Al2O3 + TiCN) available on the market. The inserts rake surfaces were covered with yttrium and rhenium coatings by means of ion implantation with different dozes. Both unimplanted and coated surfaces underwent tribological tests of the block-on ring type. The experiments demonstrated that, in general, ion implantation with rhenium (Re+) and yttrium (Y+) provided a decrease in surface friction forces. In the case of IN22 ceramics, both rhenium and yttrium ions improved wear resistance of cutting inserts. On the other hand, Re+ implantation provided the best wear resistance of the IS9 ceramics.
PL
Artykuł opisuje wyniki badań właściwości tribologicznych narzędzi skrawających po implantacji jonów. Badania dotyczyły narzędzi wykonanych z ceramiki azotkowej IS9 (Si3N4 + dodatki) i ceramiki mieszanej IN22 (Al2O3 + TiCN), dostępnych na rynku. Na powierzchnie natarcia naniesiono powłoki itru i renu metodą implantacji jonów o różnych dawkach. Pokryte i niepokryte powierzchnie zostały poddane testom tribologicznym w parach typu rolka–klocek. Badania wykazały, że generalnie implantacja jonów renu (Re+) i itru (Y+) zmniejsza siły tarcia na powierzchni. W przypadku ceramiki IN22 iony zarówno renu, jak i itru zwiększyły odporność płytek skrawających na zużycie. Z drugiej strony, najlepszą odporność na zużycie ceramiki IS9 zapewniły jony renu.
EN
Modern dental prosthetics uses CAD/CAM in the Computer Aided Design (CAD) of substructures and its Computer Aided Manufacturing (CAM) process. The substructure is subject to appropriate veneering, which determines the functional cooperation. The aim of this study is to investigate the friction coefficient and wear resistance of the veneering layers of the substructures of prosthetic structures. The test materials are dedicated veneering layers on substructures made of factory-made CoCr, TiCP, and Ti6Al4V metal fittings as well as the glass-ceramic material LiSi2 and the ceramic ZrO2. The study was conducted on a Roxana Machine Works tribological machine in the ball-and-3discs system in an artificial saliva environment using a Hitachi S3400 scanning microscope. As a reference biomaterial, enamel-dentin discs were used. The tribological processes that take place under chewing conditions in the presence of saliva depend on the properties and technological parameters of the surface layer of the biomaterial wearing out and on the enamel of opposing teeth in contact, which also wears out. They should reproduce the physiological nature of adjustment wear in the stomatognathic system (SS). The determined values of the friction coefficient and wear resistance allowed differences to be indicated in the course of tribological processes, and microscopic analyses confirmed them.
PL
Współczesna protetyka stomatologiczna wykorzystuje system CAD/CAM do cyfrowego projektowania podbudowy konstrukcji (CAD) oraz do jej wytwarzania w sterowanym numerycznie procesie (CAM). Podbudowa nośna poddawana jest odpowiedniemu licowaniu, które decyduje o funkcjonalnej współpracy. Celem pracy jest badanie współczynnika tarcia i odporności na zużycie warstw licujących podbudowy konstrukcji protetycznych. Materiałem badań są dedykowane warstwy licujące na podbudowach wykonanych w technologii frezowania z fabrycznych kształtek z metali – CoCr, TiCP i Ti6Al4V oraz z materiałów szklano-ceramicznych LiSi2 i ceramicznych ZrO2. Badania wykonano na maszynie tribologicznej Roxana Machine Works w układzie kula-3krążki w środowisku sztucznej śliny oraz na mikroskopie skaningowym Hitachi S3400. Jako biomateriał referencyjny wykorzystano krążki szkliwno-zębinowe. Procesy tribologiczne, które zachodzą w warunkach żucia w obecności śliny uzależnione są od właściwości i parametrów technologicznych warstwy wierzchniej zużywającego się biomateriału oraz od szkliwa zębów przeciwstawnych wchodzących w kontakt, które również się zużywają. Powinny odtwarzać fizjologiczny charakter zużycia dostosowawczego w układzie stomatognatycznym (US). Wyznaczone wartości współczynnika tarcia i odporności na zużycie pozwoliły na wskazanie różnic w przebiegu procesów tribologicznych, a analizy mikroskopowe to potwierdziły.
EN
The paper reports the study of a-C: H and a-C:H:Si diamond-like carbon coatings obtained in plasma-assisted chemical vapour deposition processes PACVD. The influence of the coatings on tribological properties of tribopairs under dry friction and in lubrication with synthetic oil PAO-8 and selected ionic liquid was evaluated. To perform the analysis, 100Cr6 steel samples uncoated and coated with a-C:H and a-C:H:Si were compared. Surface topography studies were performed using an atomic force microscope. Using SEM with an EDS analyser, the surface morphology of the coatings was observed, and the elements contained in the coatings were identified. Tribotests were carried out in a ball-on-disc tribotester under dry friction and with lubricants. The characteristics of the texture of the samples before and after the tribotests were determined using a confocal microscope in an interferometric mode. The test results showed that the tribo-pairs with a-C:H in lubrication with ionic liquid had the best tribological characteristics, i.e., the lowest coefficient of sliding friction.
PL
Artykuł dotyczy badań powłok diamentopodobnych typu a-C:H oraz domieszkowanych krzemem a-C:H:Si uzyskiwanych w procesach chemicznego osadzania z fazy gazowej wspomaganych plazmą PACVD. Poddano ocenie wpływ powłok na właściwości tribologiczne węzłów tarcia w warunkach tarcia technicznie suchego oraz smarowania olejem syntetycznym PAO-8 i cieczą jonową bis(trifluorometylosulfonylo) amidem triheksylotetradecylofosfoniowym. W celu przeprowadzenia analizy porównano próbki ze stali 100Cr6 oraz pokryte diamond-like carbon coating typu a-C:H oraz a-C:H:Si. Badania topografii powierzchni wykonano na mikroskopie sił atomowych. Obserwacje morfologii powierzchni i identyfikację pierwiastków przeprowadzono przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego z analizatorem EDS. Badania tribologiczne przeprowadzono na tribotesterze pracującym w skojarzeniu kula–tarcza w warunkach tarcia technicznie suchego oraz tarcia z zastosowaniem substancji smarowych. Charakterystykę struktury geometrycznej próbek przed oraz po badaniach tribologicznych wykonano mikroskopem konfokalnym z trybem interferometrycznym. Wyniki badań wskazały, że najlepszymi charakterystykami tribologicznymi – najmniejszym współczynnikiem tarcia w ruchu ślizgowym charakteryzowały się pary trące z diamond-like carbon coating typu a-C:H w warunkach smarowania cieczą jonową.
EN
The issues associated with sealing operation are of vital significance due to their function in mechanics. The most universal, simple, and cheap solution of seals are O-rings. They are most commonly used for all seals. The article evaluates the operation characteristics of an O-ring seals under operation with oils containing MoS2 nanoparticles. The measurements were made on the sealing node model in a hydraulic cylinder where the round cross section seal cooperated with the piston rod. The changes of the friction force during rod movement resulting from the friction between the seal and the rod were analysed. The investigations presented in this paper allow one to conclude that, for the assumed research conditions, the average values of the friction force during instroke are higher for PAO oil with MoS2 additive in comparison to pure PAO base oil. In addition, the boundary velocity of the rod above in which the decrease of friction force was observed is higher for pure PAO oil.
PL
Zagadnienia związane z wszelkimi aspektami działania uszczelnień są bardzo istotne z uwagi na konsekwencje wynikające z ich nieprawidłowego działania. Szeroko stosowanym i najbardziej uniwersalnym rozwiązaniem są uszczelnienia typu O-ring. W artykule omówiono wyniki przeprowadzonych badań, których celem była ocena charakterystyki pracy uszczelnienia w ruchu posuwisto zwrotnym działającego w kontakcie z olejami zawierającymi nanocząsteczki MoS2. Pomiary wykonano na modelu węzła uszczelniającego w cylindrze hydraulicznym. Badaną parą uszczelniającą było tłoczysko i pierścień uszczelniający typu O-ring. Analizie poddano zmiany siły tarcia podczas roboczego suwu tłoczyska, oraz wpływ na ich wartość prędkości przesuwu tłoczyska. Uzyskane podczas badan wyniki pozwalają stwierdzić, że w zakresie ocenianych warunków pracy uszczelnienia średnie wartości siły tarcia podczas dośrodkowego ruchu tłoczyska są większe przy smarowaniu czystym olejem PAO w porównaniu z olejem PAO z dodatkiem cząsteczek MoS2. Graniczna prędkość posuwu tłoczyska, powyżej której obserwowane jest zmniejszenie wartości oporów tarcia jest wyższa dla czystego oleju PAO.
EN
The article presents the analysis of the influence of ion implantation on the properties of titanium alloy used in biotribological systems. The object of the study was the titanium alloy Ti6Al4V implanted with nitrogen ions. Tribological model tests were carried out in combination with a sphere with Al2O3 – a Ti6Al4V alloy disc implanted with N+ ions. Experimental friction tests were carried out on pin-on-disc testers in conditions of technically dry conditions and in conditions of lubrication with the Ringer’s solution. The tests on the TRB tester were carried out in a swinging motion, while on the T-01 tester in a sliding movement. Friction coefficient and wear were determined for all tests. Surface morphology testing and chemical composition analyses were performed using the Jeol JSM-7100F scanning electron microscope, equipped with an EDS microanalyzer. Surface geometry measurements prior to and after tribological tests were performed on a Taylor Hobson’s Talysurf CCI contactless optical profilometer. The optical tensiometer was used to determine the contact angles with demineralized water and Ringer’s solution. The tribological tests of the titanium alloy Ti6Al4V lead to the conclusion that implantation of N+ ions results in better tribological properties of the alloy. The best tribological characteristics were obtained for a titanium alloy implanted with nitrogen ions under technically dry friction conditions. The influence of the tribological system on Ringer’s fluid influenced the reduction of coefficients of friction in the oscillating movement (Tribometer TRB) and sliding motion (Tester T-01M). In the case of a oscillating movement, higher wear of the tested friction pair was observed under friction conditions with the Ringer solution lubrication.
PL
W artykule przedstawiono analizę wpływu implantacji jonowej na właściwości stopu tytanu stosowanego w systemach biotribologicznych. Przedmiotem badań był stop tytanu Ti6Al4V implantowany jonami azotu N+. Tribologiczne badania modelowe przeprowadzono w skojarzeniu kula z Al2O3–tarcza ze stopu Ti6Al4V implantowana jonami azotu. Eksperymentalne testy tarciowe zrealizowano na testerach typu pin-on-disc w warunkach tarcia technicznie suchego oraz tarcia ze smarowaniem roztworem Ringera. Badania na testerze TRB przeprowadzono w ruchu wahadłowym, natomiast na testerze T-01 w ruchu ślizgowym. Dla wszystkich testów określono współczynnik tarcia oraz zużycie. Przy użyciu skaningowej mikroskopii elektronowej SEM wraz z analizą składu chemicznego EDS oraz profilometrii interferometrycznej obserwowano morfologię oraz topografię powierzchni badanych próbek przed i po testach tribologicznych. Tensjometr optyczny posłużył do wyznaczenia kątów zwilżania wodą demineralizowaną oraz roztworem Ringera. Uzyskane wyniki badań pozwoliły na stwierdzenie, że zastosowanie implantacji jonowej istotnie poprawia właściwości tribologiczne stopu tytanu zarówno w warunkach tarcia technicznie suchego, jak i w warunkach smarowania roztworem Ringera. Najlepsze charakterystyki tribologiczne uzyskano dla stopu tytanu implantowanego jonami azotu w warunkach tarcia technicznie suchego. Oddziaływanie systemu tribologicznego z płynem Ringera wpłynęło na zmniejszenie współczynników tarcia w ruchu wahadłowym (Tribometr TRB) i ślizgowym (Tester T-01M). W przypadku ruchu wahadłowego większe zużycie badanych par trących zaobserwowano w warunkach tarcia ze smarowaniem roztworem Ringera.
first rewind previous Strona / 44 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.