Tribologia i tribotechnika - jako dyscypliny naukowe - stały się modne i ważkie szczególnie w okresie masowej eksploatacji maszyn i mechanizmów. W oststnich dziesięcioleciach pozytywne skutki ich rozwoju doprowadziły do polepszenia właściwości skojarzonych w węzłach tarcia materiałów, stworzyły smary łagodzące procesy tarcia (a więc i zużywania) oraz udoskonalone rozwiązania konstrukcyjne i technologiczne wytwarzanych węzłów tarcia.
EN
A review of literature enables one to find vast information, often contradictory, coming from theoretical consideration and experimental investigations, regarding the essence of wear processes in friction systems of machines. Due to a sophisticated influence of a series of factors (and their feedback) resulting from the machine operation and properties of materials on the wear process, the classification of the basic mechanisms of destructions and wear as well as wear forecasting are in many cases conventional. The author critically discusses the present knowledge of wear pointing out the newest achievements in the field of wear mechanisms description and concludes that there is a necessity for further investigation of wear processes as well as wear forecasting.
W pracy przedstawiono i omówiono wyniki badań mechanizmu zużycia elementów węzła tarcia oraz czynników, które mają znaczący wpływ na ten rodzaj destrukcji. Przedmiotem badań oraz analiz było skojarzenie materiałowe: stop tytanu (Ti6Al4V) – polimer (Chirulen®) w węźle tarcia: płytka–trzpień. Powierzchnie trzpieni oraz płytek zostały ukształtowane i przygotowane zgodnie z wytycznymi norm. Badania tribologiczne przeprowadzono z użyciem tribotestera T-17 w otoczeniu płynu Ringera. Wyznaczono charakterystyki tribologiczne, tj. współczynnik tarcia oraz intensywność zużywania. Wyznaczono korelację pomiędzy czynnikami technologicznymi (cechami geometrycznymi) ukonstytuowanymi w procesie wytwarzania a charakterystykami tribologicznymi (współczynnik tarcia, intensywność zużywania) oraz ukonstytuowaną w trakcie eksploatacji powierzchnią (produkty zużycia).
EN
The paper presents and discusses the results of the research on the wear mechanism of friction nodes and the main factors influencing, to a great extent, this type of destruction. The object of the research and analysis was a pair of materials: titanium alloy (Ti6Al4V) - polymer (Chirulen®) in the plate-on-pin friction node. The surfaces of the pins and the plates were shaped and prepared in accordance with the guidelines of the standards. Tribological tests were carried out using a T-17 tribotester and the Ringer fluid. Tribological characteristics were determined, i.e. the friction coefficient, and the wear intensity of the polymeric component. The correlation between technology factors (geometric features) formed in the manufacturing process and tribological characteristics (friction coefficient, wear intensity) and the surface shaped during operation (wear products) were established.
W artykule przedstawiono wyniki badań zużycia wybranych trzech stali węglowych. Badania przeprowadzono na zmodyfikowanym stanowisku Timkena, przy suchym tarciu ślizgowym. Wyniki badań pozwoliły na określenie zależności intensywności zużywania badanych stali od wybranych parametrów charakteryzujących własności materiału (twardość stali) i warunki współpracy (nacisk i prędkość ślizgania). Zależności te opisano za pomocą równania wykładniczego. Wykorzystano je wraz z wynikami badań metalograficznych do analizy merytorycznej otrzymanych wyników badań zużycia.
EN
In this article, wear test results of three carbon steels (B6, C54 and C55) are presented. These tests have been performed on a modified Timken wear-testing machine in dry sliding conditions. To obtain an initial point contact (like in wheel – rail system), two cylinders with perpendicular axes have been used as elements of the tested pair. One of them had a motionless specimen, and the second one had a counter-specimen rotated around its axis. Volume loss and apparent contact area vs. load, sliding speed, and sliding distance were determined. On the basis of these results, the linear wear rate and contact pressure were calculated. Results of these calculations have been utilised to determine the influence of pressure, sliding speed, and material hardness on the wear rate of the tested steels. These influences have been mathematically described with an exponential function, which was used to analyse the wear behaviour of the researched materials. Optical microscopic observations of worn surfaces were carried out to study wear mechanisms.
In this work results of laboratory wear tests of specimens made of spheroidal graphite cast iron grade EN-GJS-900-2 have been presented. This cast iron is used for camshafts of FIAT cars manufacturing. The iron has been heat-treated to obtain a hardness, ranging from 37 up to 53 HRC. Dry sliding and lubricated wear tests have been carried out. Their results have been utilized to work out mathematical wear models of the investigated cast iron. These models enabled the assessment of the influence of: lubricant presence, pressure, cam and pusher hardness on the wear rate of the tested material.
PL
W pracy przedstawiono wyniki laboratoryjnych badań zużycia próbek wykonanych z żeliwa sferoidalnego gatunku EN-GJS-900-2 stosowanego na wałki rozrządu samochodów osobowych marki FIAT. Żeliwo to poddano obróbce cieplnej w celu uzyskania twardości od 37 do 53 HRC. Badania przeprowadzono przy tarciu na sucho i w obecności oleju silnikowego. Ich wyniki wykorzystano do opracowania matematycznych modeli zużycia badanego żeliwa sferoidalnego. Modele te pozwoliły na ocenę wpływu takich czynników jak obecność środka smarnego, nacisk, twardość krzywki i popychacza na intensywność zużycia badanego materiału.
An original model of tribological wear is presented, an alternative to the commonly used J.F. Archard’s model. The impossibility is established of a full conversion of mechanical work into the heat of dissipation and thereby of avoiding wear in the sliding friction of solids. The assumption is consequently questioned that only some contacts of surface asperities are subject to temporary wear. Material wastage is assumed to occur at each contact of asperities. The volume of worn material is dependent on the volumetric wear coefficient of the “energy dissipation zone” in friction. The dimensions of the zone are determined in both the elements in friction. Linear wear intensities and volumetric wear are described in analytical terms. The thermodynamic analysis of the tribological process indicates some limitations to these intensities. Energetic efficiencies of solid wear and heating as a result of friction are defined. Some new interpretations of the wear coefficient are proposed.
PL
W pracy przedstawiono oryginalny model zużywania tribologicznego alternatywny do powszechnie stosowanego modelu J.F. Archarda. Stwierdzono niemożliwość zupełnej zamiany pracy mechanicznej na ciepło dyssypacji i tym samym uniknięcia zużycia przy tarciu ślizgowym ciał stałych. Na tej podstawie zakwestionowano słuszność założenia, że tylko część styków nierówności powierzchni podlega doraźnemu zużywaniu. Przyjęto, że ubytki materiału występują w każdym styku nierówności. Objętość startego materiału uzależniono od współczynnika zużycia i objętości tak zwanej strefy dyssypacji energii podczas tarcia. Ustalono wymiary tej strefy w obu trących się elementach. Opisano analitycznie liniowe intensywności zużywania i zużycie objętościowe. Przeprowadzona analiza termodynamiczna procesu tribologicznego wykazała istnienie ograniczeń tych intensywności. Określono sprawności energetyczne zużywania i nagrzewania ciał stałych wskutek tarcia. Przedstawiono nowe interpretacje współczynnika zużycia.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Opracowano alternatywne techniki wytwarzania części zespołów pojazdów samochodowych za pomocą prasowania materiałów sypkich i odlewania dokładnego. Pierścień sprzęgła elektromagnetycznego charakteryzuje duża smukłość obwodowa, a tuleję rozrusznika smukłość osiowa. Do wykonania pierścienia dobrano brąz mający korzystne właściwości magnetyczne, a do tulei żelazografit o wysokich właściwościach ślizgowych. Przeprowadzono badania dokładności wymiarowo-kształtowej, struktury fraktograficznej i metalograficznej ww. materiałów. Następnie wyznaczono dla par trących średni współczynnik tarcia i wskaźnik intensywności zużywania na drodze o długości 1 km przy trzykrotnych powtórzeniach każdej próby.
EN
Alternative techniques of the manufacture of parts of vehicle assemblies by means of loose powder pressing and high-accuracy investment casting were developed. The ring of electromagnetic clutch and the starter sleeve were characterised by high circumferential and axial slenderness ratios, respectively. The ring was made from bronze of high magnetic properties, while the sleeve was made from an iron-graphite material characterised by high slide properties. The dimensional and shape accuracy was checked, and the applied materials were subjected to structural fractography and metallographic examinations. At the next stage of research, mean coefficient of friction and index of wear rate were determined from a friction path of 1 km with each run repeated three times.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.