Wpływ teksturowania powierzchni ślizgowej łożyska na właściwości dynamiczne wirujących wałów

• Autorzy: Tofil, Sz. , Krzywicka, M.

Warianty tytułu

EN

Influence of the sliding surface texturing bearing on the dynamic properties of rotating shafts

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu tekstury na właściwości dynamiczne wirującego wału wykonanego za stali węglowej konstrukcyjnej C45. Oba czopy wałka zostały poddane laserowemu teksturowaniu powierzchni. Zastosowanie ablacyjnej mikroobróbki laserowej miało na celu wytworzenie tekstur powierzchni w kształcie czasz kulistych o powtarzalnych wymiarach geometrycznych (średnica 150 μm, głębokość 8 μm). Wymiary, kształt i gęstość tekstur została dobrane na podstawie przeglądu literatury oraz doświadczeń autorów a stopień pokrycia teksturą wynosił ok. 20%. Wytworzone zagłębienia pełniły rolę mikrozasobników olejowych. Badania potwierdziły, że wytworzenie tekstur wpłynęło na podniesienie progu rezonansu dla wirującego wału oraz zmiany współczynnika tłumienia. Występujące tu zmiany charakterystyk dynamicznych należy oceniać jako korzystne dla węzła tarcia.

EN

The paper presents results of the influence texture on the dynamic properties of the rotating shaft made of medium carbon steel C45. Both pivots shaft were subjected to laser shaft surface texturing. Application of ablative laser micromachining was intended to produce surface textures in spherical shape of repetitive geometrical dimensions (diameter 150 μm, depth 8 μm). Dimensions, shape and density of texture had been chosen based on literature and authors experiences and density of the texture was approx. 20%. The resulting cavity served as oil pockets. The testing was confirmed that the formation of the textures had contributed to raising the threshold resonance for rotating the shaft and changes the damping factor. Present here changes the dynamic characteristics should be assessed as beneficial to friction.

Słowa kluczowe

PL

teksturowanie; wirujący wał; laserowe teksturowanie powierzchni; łożysko

EN

texturing; rotating shaft; laser surface texturing; bearing

• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 6
• Strony: 10641--10650
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., rys., tab., pełny tekst na CD 3

Twórcy

autor

Tofil, Sz.

• Politechnika Świętokrzyska w Kielcach, Wydział Mechatroniki i Budowy Maszyn, Katedra Inżynierii Eksploatacji, Al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce,

autor

Krzywicka, M.

• Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Wydział Inżynierii Produkcji, Katedra Podstaw Techniki; 20-280 Lublin; ul. Doświadczalna 50A,

Bibliografia

• 1. Antoszewski B., Warstwy powierzchniowe z teksturą: kształtowanie wybranymi technologiami wiązkowymi oraz właściwości tribologiczne. Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce 2010.
• 2. Antoszewski B., Wpływ tekstury powierzchniowej na skuteczność smarowania pary ślizgowej. Problemy eksploatacji 2012,nr 3.
• 3. Antoszewski B., Wybrane zagadnienia laserowego teksturowania powierzchni. Logistyka 2010, nr 6.
• 4. Burakowski T., Napadłek W., Woźniak A., Ablacyjne teksturowanie laserowe czopów wałka rozrządu silnika spalinowego. Inżynieria Maszyn 2011, nr 16 (4).
• 5. Dumitru G., Romano V., Weber H.P., Haefke H., Gerbig Y., Pfuger E., Laser microstructuring of steel surfaces for tribological applications. Applied Physics 2000, nr A70.
• 6. Elsner W., Piątkowski J.: Instrukcji obsługi Systemu Bentley Nevada, Opracowanie wew. Instytut Maszyn Cieplnych PCz, 2001
• 7. Etsion I., State of the Art in Laser Surface Texturing. Journal of Tribology 2005, nr 127 (1).
• 8. Gałda L., Koszela W., Pawlus P., Modyfikowanie właściwości tribologicznych przez wykonywanie kieszeni smarowych na współpracujących powierzchniach. Tribologia: tarcie, zużycie, smarowanie 2006, nr 3.
• 9. Grabona W., Koszela W., Pawlusa P., Improving tribological behaviour of piston ring–cylinder liner frictional pair by liner surface texturing. Tribology International 2013, nr 61.
• 10. Grządziela A., Nowoczesne metody pomiaru drgań w identyfikacji błędów technologicznych maszyn wirujących. Zeszyty Naukowe Akademii Marynarki Wojennej 2009, nr 2
• 11. Instrukcji obsługi Systemu Bentley Nevada
• 12. Koszela W., Gałda L., Dzierwa A., Sęp J., Pawlus P., Wpływ kieszeni smarowych na powierzchniach ślizgowych na zużycie ścierne. Tribologia: tarcie, zużycie, smarowanie 2010, nr 4.
• 13. Koszela W., Gałda L., Dzierwa, A., Pawlus, P., Sęp J., Wpływ kieszeni smarowych na zatarcie pary ciernej stal-brąz. Tribologia: tarcie, zużycie, smarowanie 2009, nr 3.
• 14. Koszela W., Pawlus P., Gałda L., The effect of oil pockets size and distribution on wear in lubricated sliding. Wear 2007, nr 263.
• 15. Łączkowski R., Drgania elementów turbin cieplnych. Wydawnictwo Naukow-Techniczne, Warszawa 1974
• 16. Miki N., Teo C.L., Ho L.C., Zhang X., Enhancement of rotordynamic performance of high-speed micro-rotors for power MEMS applications by precision deep reactive ion etching. Sensors and Actuators A 2003, nr 104
• 17. Morel J., Drgania maszyn i diagnostyka ich stanu technicznego. Wydawnictwo PTDT, Warszawa 1992
• 18. Moskovith A., Perfiliev V., Gindin D., Paransky N., Boxman R., Rapoport L., Surface texturing using pulsed air arc treatment. Wear 2007, nr 263.
• 19. Napadłek W., Burakowski T., Wybrane przykłady powierzchniowego teksturowania laserowego. Inżynieria Materiałowa 2011, nr 4.
• 20. Napadłek W., Przetakiewicz W., Laserowe teksturowanie płaszcza tłoka silnika spalinowego. Inżynieria Materiałowa 2011, nr 4.
• 21. Napadłek W., Woźniak A., Teksturowanie laserowe wałka rozrządu silnika spalinowego. Logistyka 2011, nr 6.
• 22. Napadłek W., Woźniak A., Teksturowanie laserowe warstwy wierzchniej sworznia tłokowego silnika spalinowego w aspekcie tribologicznym. Problemy eksploatacji 2012, nr 2.
• 23. Nilsson B., Rosen B.G., Thomas T.R., Wiklund D., Xiao L., Oil pockets and surface topography: mechanism of friction reduction. XI International Colloquium on Surfaces. Chemnitz (Germany) 2004.
• 24. Pawlus P., Gałda L., Dzierwa A., Koszela W., Abrasive wear resistance of textured steel rings. Wear 2009, nr 267.
• 25. Projekt badawczy nr N N 504 217738 „Właściwości tribologiczne ślizgowych par tarcia z laserowo teksturowaną powierzchnią”, Kielce 2013
• 26. Rapoport L., Moskovith A., Perfilyev V., Lapsker I., Halperin G., Itovich Y., et al., Friction and wear of MoS2 films on laser textured steel surfaces. Proceedings of NORDTRIB symposium. Tampere (Finland) 2008.
• 27. Reizera R., Galdab L., Dzierwab A., Pawlus P., Simulation of textured surface topography during a low wear process. Tribology International 2011, nr 44.
• 28. Zhanga W.M., Menga G., Chenb D., Zhoua J.B., Chena J.Y., Nonlinear dynamics of a rub-impact micro-rotor system with scale-dependent friction model. Journal of Sound and Vibration 2008, nr 3-5