|
Publikacja dofinasowana przez KBN |
TRIBOLOGIA ROK XXXIII NR 1/2002 (181)
1-2002 TRIBOLOGIA 11 Kazimierz WITKOWSKI Akademia Morska w Gdyni, Katedra Siłowni Okrętowych, ul. Morska 83, 81-225 Gdynia, tel. (O-prefiks-58) 62-89-322. PROFESOR JAN KAZIMIERZ WŁODARSKI. 50 LAT DZIAŁALNOŚCI W DZIEDZINIE BUDOWY I EKSPLOATACJI MASZYN PROFESSOR JAN KAZIMIERZ WŁODARSKI. 50 YEARS OF ACTIVITY IN ENGINEERING AND OPERATION MACHINERY Słowa kluczowe: budowa i eksploatacja maszyn, tribologia, diagnostyka, siłownie okrętowe, bezpieczeństwo transportu morskiego Key-words: enginering and machinery operating, tribology, diagnostic, marines propulsion plants, safety of sea transport Streszczenie Referat poświęcono 50-leciu działalności naukowej Profesora Jana Kazimierza Włodarskiego. Przedstawiono najważniejsze fakty związane z ogromnym dorobkiem Profesora w zakresie eksploatacji maszyn i siłowni okietowych. Profesor Włodarski urodził się w 1931 roku. Wydział Mechaniczny Szkoły Morskiej ukończył w 1952 roku z wyróżnieniem. Ironia losu sprawiła, że otrzymując wyróżnienie za wyniki naukowe otrzymał jednocześnie zakaz wykonywania zawodu marynarza na statkach morskich z powodów politycznych. W Jego życiorysie zawodowym można wyróżnić następujące okresy: 1. Działalność techniczna w zakresie budowy maszyn i siłowni okrętowych. 2. Działalność techniczna i organizacyjna w zakresie eksploatacji maszyn i siłowni okrętowych. 3. Działalność naukowa i dydaktyczna. Summary This paper is dedicated to 50th anniversary of Jan K. Wlodarski`s scientific activity. It presents the most important facts of Professor's huge achievements in exploatation of ship machinery and propulsion plants.
1-2002 TRIBOLOGIA 25 Jan Kazimierz WŁODARSKI* *Akademia Morska w Gdyni, ul. Morska 83, 81-225 Gdynia, e-mail: wlod @ wsm.gdynia.pl O USZKODZENIACH ŁOŻYSK WAŁÓW KORBOWYCH SILNIKÓW OKRĘTOWYCH ABOUT DAMAGES OF MARINĘ DIESEL ENGINE CRANKSHAFT BEARINGS Słowa kluczowe: okrętowe silniki spalinowe, łożyska ślizgowe, uszkodzenia panwi Key-words: marine diesel engines, crankshaft bearings, bearing damages, bearing lubrication Streszczenie W opracowaniu omówiono czynniki warunkujące trwałość panwi łożysk wałów korbowych okrętowych silników spalinowych. Przedstawiono wyniki badań statystycznych. Szczególną uwagę zwrócono na sferę obsługi i użytkowania silników. Wskazano na błędy w zakresie montażu i smarowania łożysk jako czynniki determinujące trwałość panewek. Określono działania profilaktyczne. Recenzent: Jan SIKORA Summary The paper deals with the problem of marine diesel engines crankshaft bearing damages. Factors affecting bearing reliability have been discussed. Results of statistic research are presented. Special attention has been paid to maintenance and operation of the bearings. Problems of careless assembly and irregularities of lubrication have been discussed. The methods of prevention are presented in the paper.
1-2002 TRIBOLOGIA 45 Andrzej BALCERSKI*, Jerzy SENKE* * Politechnika Gdańska, Wydział Mechaniczny, ul. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk, tel. (O-prefiks-58) 34-72-022. ** Gdańska Stocznia „Remontowa" im. Józefa Piłsudskiego, ul. Na Ostrowiu l, 80-958 Gdańsk. WYBRANE PROBLEMY NAPRAWY UŁOŻYSKOWANIA WAŁU KORBOWEGO SILNIKA GŁÓWNEGO PROMU M/F „WILANÓW” THE CHOSEN PROBLEMS OF THE CRANKSHAFT BEARINGS REPAIR OF MAIN ENGINE ON WILANÓW FERRY Autorzy dedykują ten referat Dostojnemu Jubilatowi Panu Profesorowi Janowi Kazimierzowi Włodarskiemu dla przypomnienia lat młodości i problemów, którymi się wówczas zajmował, a które, być może, skłoniły Go ku tribologii. Słowa kluczowe: okrętowy silnik średnioobrotowy, naprawa, ułożyskowanie Key-words: medium speed marine engine, repair, bearings Streszczenie Omówiono problemy i przebieg prac naprawczych ułożyskowania wału korbowego silnika MAN V9V30/45 promu m/f „WILANÓW”. Istotnym elementem prac było wykorzystanie łożysk technologicznych, co pozwoliło skrócić czas postoju statku o 14 dób. Recenzent: Jan K. WŁODARSKI Summary The main problems and repair works concerning the crankshaft bearings of MAN V9V30/45 engine on WILANÓW ferry has been deseribed. One of the most important element of repair procedures was implementation of provisional technological bearings which allowed to short the repair period up to 14 days.
1-2002 TRIBOLOGIA 57 Andrzej ADAMKIEWICZ, Andrzej GRZĄDZIELA* * Akademia Marynarki Wojennej, Wydział Mechaniczno-Elektryczny, ul. Śmidowicza 69, 81-103 Gdynia, aadam @ amw.gdynia.pl; agrza @ amw.gdynia.pl MOŻLIWOŚĆ OCENY NIEWYWAŻENIA ZESPOŁU WIRNIKOWEGO OKRĘTOWEGO TURBINOWEGO SILNIKA SPALINOWEGO NA PODSTAWIE SYGNAŁÓW DRGANIOWYCH POZYSKANYCH Z ŁOŻYSKA NOŚNEGO FEASIBILITY OF UNBALANCING ESTIMATION OF THE GAS TURBINE ROTOR USING VIBRATION SIGNALS FROM LOAD BEARING Słowa kluczowe: turbinowy silnik spalinowy, zespół wirnikowy, niewyważenie, łożysko, parametry drganiowe Key-words: gas turbine engine, rotor, unbalancing, bearing, vibrations parameters Streszczenie Konsekwencją eksploatacji turbinowych silników spalinowych w środowisku okrętowym jest relatywnie przyśpieszona degradacja ich stanu technicznego. Jednym z jej objawów jest wzrost niewyważenia zespołów wirnikowych. W pracy przedstawiono obiekt, zaprezentowano metodykę badań i rezultaty wykorzystania parametrów drganiowych do oceny stanu technicznego silników. Zastosowano tu hipotezę, iż w zarejestrowanym widmie sygnałów drganiowych możliwym jest wybranie takiego, którego parametry w sposób jednoznaczny będą związane z niewyważeniem oraz uzasadniono ją teoretycznie. Opisano wybór miejsca i sposób mocowania czujników. Pokazano wybrane zarejestrowane sygnały drganiowe. Sformułowano wnioski końcowe i wskazano kierunki dalszych badań związanych z procedurą analizy i identyfikacji wzrostu niewyważenia wirników podczas pracy tego typu silników. Recenzent: Jan K. WŁODARSKI Summary Exploitation of naval electric power plant is a complex task due to specific features of marine environment as well as requirements for maintaining high level of serviceability and reliability, constant swaying of the ship hull, high-level humidity etc. In this paper results of vibroacoustic research on balance control ofgas turbine rotors are presented. Application of vibroacoustic techniques to the gas turbine propulsion systems in the ship electric power plant is justified not only in regard to the gaś turbinę engines them - selves but also control of distribution and quality of electric energy. The investigations were aimed at determination of permissible in-service unbalance and appropriate assemblage of turbine rotors on the basis of selected vibroacoustic parameters, and - finally - determination of their permissible operation time resources. The investigations were based on the following assumption: technical state if degradation of gas turbine rotor sets is a function of their operation time (at an assumed constant load spectrum) then it is possible to select from the recorded vibration signal spectrum such parameters whose changes can be unambiguousły assigned to the unbalancing. For realisation of the research the measurement instruments - FFT-2148 type anałyser, of Brüel & Kjaer, was used making it possible to collect and process measured data by PULSE system. The measuring transducer (accelerometer) used for theoretical analysis of propagation of the vibration signals from unbalancing was fixed to magnetic cantilevers located only on the flange of the front frame compressor. It was decided to carry out the investigations with the use of the transducer fixed omy to the compressor flange. The fixing magnetic cantilevers were characterised of a vibration resonance frequency value different enough from harmonie frequencies due to rotation speed of the turbine rotors. Space selection of signals and simple diagnostic procedurę can support estimation of unbalancing values described by the vibration parameter. There are a few conclusions for the next steps of research and some remarks connected with procedure of analysis and identification of permissible unbalancing during the operation of this type of engines.
1-2002 TRIBOLOGIA 71 Sławomir BANASZEK* * Instytut Maszyn Przepływowych PAN, ul. Fiszera 14, 80-952 Gdańsk. SYMULACYJNE DYNAMICZNE CHARAKTERYSTYKI PODPARCIA ŁOŻYSK ŚLIZGOWYCH WIRNIKA LABORATORYJNEGO SIMULATION DYNAMIC CHARACTERISTICS OF THE LABORATORY ROTOR SLIDE BEARINGS' SUPPORT Słowa kluczowe: łożyska ślizgowe, dynamika wirników Key-words: journal bearings, rotor dynamics Streszczenie W pracy zawarto propozycję wyznaczania charakterystyk dynamicznych podparcia łożysk ślizgowych w oparciu o tzw. „przedziały adekwatności”. Dzięki temu istnieje możliwość uzależnienia w pewnym stopniu własności dynamicznych konstrukcji podpierającej łożyska od częstości wymuszeń. Własności te wyznaczano symulując badanie metodą wzbudzeń harmonicznych na modelu MES ramy fundamentowej wirnika laboratoryjnego, jakim dysponuje IMP PAN w Gdańsku. Przedstawiono model komputerowy obiektu, analizę modalną, podstawy teoretyczne wyznaczania charakterystyk dynamicznych w oparciu o przedziały adekwatności, oraz przykładowe wyniki obliczeń symulacyjnych dla wybranego wariantu przyjęcia przedziałów adekwatności. Wyniki te zweryfikowano obliczeniowo za pomocą programu NLDW. Recenzent: Jan SIKORA Summary Dynamic properties of bearing bushes' support constructions are very important data in rotor-bearings systems' dynamie responses' modelling. The problems of assigning those properties is especially significant if the results of dynamie computations have to be used in simulation diagnostics of the rotating machinery (e.g. turbines, compressors etc.). It is known, dynamie stiffness, damping and mass coefficients are depended on force frequencies. So, if we assign constant values of those characteristics (e.g. obtained from the static test) in the whole frequency rangę, results of our computations may be inadequate to results of an experiment. Computer program called NLDW is created in IFFM PASci. in Gdańsk, Poland. It provides to simulate rotor dynamics with nonlinear methods. It needs dynamie characteristics of the bearing support to be real and non-negative numbers. The only research method to use in this case is a harmonie force response method giving complex flexibility and phase characteristics. So we have to transform them to real mass, stiffness and damping characteristics. In our opinion it is the most convenient to divide the whole frequency range into a number of so called "adequacy ranges" and make the transformation based on them. The characteristics are constant in those ranges. The main problem in this method is to find particular adequacy ranges limits (frequencies) making the transformation the most effective. The paper proposes to obtain dynamic characteristics of bearing bushes' support in a way of harmonie force response method and transform them in "adequacy ranges". Laboratory rotor stand and the bearing bushes' support frame are presented and the frame FE-model as well. Modal analysis is done in a range from O to 125 Hz. The theory of dynamie characteristics obtaining and transforming is briefly shown. In our opinion the way to divide the whole frequency range should be based on the modal analysis (resonant and antiresonant frequencies). It is possible to modify such kind of division to reduce all or particular ranges width. The result of analysis are presented and veryfied for a kind of division based on the modal analysis and modified in a way to make all ranges not wider than 20 Hz.
1-2002 TRIBOLOGIA 87 Henryk BUGŁACKI*, Maria CICHOLSKA**, Konstanty CUDNY* *Wydział Oceanotechniki i Okrętownictwa Politechniki Gdańskiej, ul. Narutowicza 11/12,80-952 Gdańsk, tel. (O-prefiks-58) 347-14-79. **Akademia Morska w Gdyni, ul. Morska 83, 81-225 Gdynia. PROBLEMATYKA ŁOŻYSK TOCZNYCH LINII WAŁÓW OKRĘTOWYCH PROBLEMS INVOLVING ANTI-FRICTION BEARINGS IN THE SHAFT-LINE OF SHIPS Słowa kluczowe: okrętownictwo, okrętowe linie wałów, łożyska toczne Key-words: shipbuilding, shaft-line of ships, anti-friction bearings Streszczenie W referacie zostały przedstawione zasady, którymi powinien kierować się konstruktor przy wyborze łożysk tocznych linii wałów. Pokazano i omówiono kilka typowych rozwiązań konstrukcyjnych poprzecznych, wzdłużnych i wzdłużno-poprzecznych łożysk tocznych. W części poświęconej obliczeniom łożysk tocznych pokazano podstawowe równania, które mogą być wykorzystane przy określaniu obciążeń zastępczych, średniej prędkości obrotowej, trwałości, stosunku (C/P) i mocy tarcia w łożysku. Recenzent: Jerzy GIRTLER Summary There is a description of principles in the paper, which should be a guide for a constructor on a selection of anti-friction bearings in the shaft line of ships. Here are some typical structural solutions of the radial, thrust and radial-thrust barrel bearing, which are shown and discussed. There are basic equations shown in the section dedicated to calculations on on anti-friction bearings. They can be used for qualification of an artificial load, average rotation of velocity, durability, ratio of (C/P) and friction force.
1-2002 TRIBOLOGIA 101 Henryk BUGŁACKI, Konstanty CUDNY* * Wydział Oceanotechniki i Okrętownictwa Politechniki Gdańskiej, ul. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk, tel. (O-prefiks-58) 347-14-79. WŁAŚCIWOŚCI MATERIAŁÓW ŁOŻYSKOWYCH STOSOWANYCH W ŁOŻYSKACH ŚLIZGOWYCH OKRĘTOWYCH LINII WAŁÓW PROPERTIES OF SLEEVE BEARING MATERIALS WHICH ARE APPLIED TO SLIDING BEARINGS FOR THE SHAFT-LINE OF SHIPS Słowa kluczowe: okrętowe linie wałów, łożyska ślizgowe, materiały Key-words: shaft-line of ships, sliding bearings, materials Streszczenie W referacie omówiono problematykę właściwości licznej grupy materiałów łożyskowych metalowych i niemetalowych, stosowanych w łożyskach ślizgowych okrętowych linii wałów. Określono wymagania dla tych materiałów oraz omówiono warunki pracy łożysk ślizgowych. Podano krótkie charakterystyki najczęściej stosowanych materiałów, tzn. białych metali cynowych, białych metali ołowiowych, białych metali kadmowych, brązów, mosiądzów, stopów aluminium, materiałów wielowarstwowych, tworzyw sztucznych, gumy, drewna i materiałów drewnopochodnych. Następnie porównano te materiały pod względem ich właściwości użytkowych i eksploatacyjnych. Szczególną uwagę poświęcono materiałom stosowanym w łożyskach wspornikowych i pochew wyjściowych linii wałów. Recenzent: Jan K. WŁODARSKI Summary There discussed properties issues of numerous group of sleeve bearing metallic and nonmetallic materials in the paper, which were applied to sliding bearings for the shaft-line of ships. There defined requirements for this materials and disscused working conditions of sliding bearings. Then described short characteristics for more frequently aplied sleeve bearing materials: tin base alloys, lead base alloys, cadmium base alloys, bronzes, brasses, aluminium alloys, multilayer materials, plastics, gum, wood and wooden materials. Then compared this materials as regards their usable and exploitational properties. Special attention dedicated materials which are applied to bracket and stern tube bearings of the shaft-line of ships.
1-2002 TRIBOLOGIA 117 Adam CHARCHALIS*, Andrzej GRZĄDZIELA** * Akademia Marynarki Wojennej, Wydział Mechaniczno-Elektryczny, ul. Śniadowicza 69, 81-103 Gdynia, tel. (0-prefix-58) 626 26 35 E-mail: achar @ amw.gdynia.pl **Akademia Marynarki Wojennej, Wydział Mechaniczno-Elektryczny, ul. Śniadowicza 69, 81-103 Gdynia, tel. (0-prefix-58) 626 27 24 E-mail: agrza @ amw.gdynia.pl OCENA NIEWYWAŻENIA WIRNIKÓW OKRĘTOWYCH TURBINOWYCH SILNIKÓW SPALINOWYCH W ASPEKCIE WYKORZYSTANIA SYGNAŁÓW DRGANIOWYCH Z ŁOŻYSK NOŚNYCH ESTIMATION OF GAS TURBINES ROTOR UNBALANCING USING VIBRATION SIGNALS FROM RADIAL BEARING Słowa kluczowe: diagnostyka, siłownie okrętowe, silniki turbinowe, wibroakustyka, niewyważenie Key-words: diagnostics, ship power plant, gas turbine engines, vibroacoustic, unbalancing Streszczenie Problem oceny niewyważenia wirników w okrętowych turbinowych silnikach spalinowych należy do podstawowych zagadnień eksploatacyjnych. Rozwój technik drganiowych zasadniczo zmienił zakres czynności obsługowych, szczególnie przy identyfikacji przekroczenia tolerowanej wartości niewyważenia wirników. Określenie dopuszczalnego niewyważenia wirników w sytuacji użytkowania wytworów obcej technologii stwarza poważne problemy, tym bardziej gdy nie ma możliwości uzyskania wszystkich parametrów konstrukcyjnych, a także sygnałów synchronizujących. W prezentowanym artykule zaproponowano odmienne podejście do problemu, polegające na znalezieniu bezwymiarowych parametrów określających stan niewyważenia w oparciu o rejestrowane sygnały drganiowe z łożysk nośnych wirników. Recenzent: Jan KICIŃSKI Summary The exploitation of the propulsion system of the naval vessels is a very difficult and complicated task because of many problems on the reliability field. The doubts are occurred very often, especially making the exploitation decision: stiii to operate or to attend (or repair) the elements of the propulsion system. The gas turbine engines are operated by periodic reparation and preserve policy. This exploitation policy enable to expect next reparation activity or preserve works but it makes increasing the operational costs. Moreover, the efficient elements of the engines are changed very often so the costs are risen again. This kind of exploitation policy does not enable to find primary symptoms of the changes the technical state of the engine elements, it is next important exploitation problem. Therefore, it was decided to support the crews of such vessels by the „Base Diagnostic System of Naval Gas Turbine Engines” (BDS) which was made in the Institute of Construction and Propulsion of the Vessels of the Polish Naval Academy. This paper presents one element of this system. It is estimation of acceptable unbalance of the rotor units in the gas turbines engines by means of the measurement of vibration signals from radial bearing ofthe rotors' shaft as a consequence estimation ofthe acceptable safe exploitation life. This task has been fulfilled by making following argument: if the degradation of the technical state of the engine rotors is connected with life time of the gas turbine engine so it is possible to find one or some symptoms from the spectra registered vibroacoustic signals which are related with life time of the engine. Furthermore, if the acceptable limits of some symptoms are well known than it is possible to estimate permissible life times another way for the verification. The application of the presented method allows providing more effective exploitational policy of the propulsion system, especially at the end of the lifetime of the gas turbinę engine. The research off-line type, providing on half-year period, enables to collect database for the monitoring system the result.
1-2002 TRIBOLOGIA 131 Manfred CHMURAWA*, Bogdan WARDA** * Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Dźwignic i Urządzeń Transportowych „DETRANS”, ul. Powstańców Śląskich 6, 41-902 Bytom, tel. (O-prefiks-32) 281-14-71. **Politechnika Łódzka, Instytut Konstrukcji Maszyn, ul. Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź, tel. (O-prefiks-42) 631 -22-49, 631 -22-51. WYKORZYSTANIE OBLICZENIOWEJ TRWAŁOŚCI ZMĘCZENIOWEJ TOCZNYCH WĘZŁÓW ŁOŻYSKOWYCH W PROJEKTOWANIU PRZEKŁADNI CYCLO IMPLEMENTATION OF COMPUTATIONAL FATIGUE LIFE OF ROLLING NODES IN CYCLOIDAL GEAR DESIGN Słowa kluczowe: węzły toczne, trwałość zmęczeniowa, specjalne przekładnie obiegowe, przekładnie cykloidalne, zazębienie cykloidalne Key-words: rolling nodes, fatique life, special planetary gear, cycloidal gear, cycloidal meshing Streszczenie W obiegowej przekładni cykloidalnej występują niekonwencjonalne węzły toczne w układzie przeniesienia mocy od wału wejściowego do wału zdawczego. Jednym z nich jest specjalne łożysko walcowe, które wykorzystuje jako bieżnię centralny otwór koła obiegowego. Drugi węzeł toczny, to zazębienie cykloidalne koła obiegowego i koła współpracującego. W pracy przedstawiono wyniki obliczeń trwałości zmęczeniowej wymienionych węzłów tocznych przekładni Cyclo dla różnych wartości mimośrodu przekładni oraz różnych promieni rolek koła współpracującego. Wyniki tych obliczeń umożliwiły określenie najkorzystniejszych, z punktu widzenia trwałości zmęczeniowej, wartości parametrów ekwidystanty. Praca została wykonana w ramach projektu badawczego KBN, 7 T07C 038 15. Recenzent: Józef SZALA In cycloidal planetary gear (Cyclo) there are applied three unconventional bearing nodes: special cylindrical bearing of eccentric on drive shaft, roller set in straight linę mechanism and inside cycloidal mieshing. The meshing is created by planet wheel having toothing in the shape of eąuidistant of shortened epicycloid, cooperating with rolls of station ary central wheel. In each of that bearing nodes oniy rolling friction occurs. Three main parameters determine designed size of the nodes (including the entire gear): - coefficient of shortening epicycloid with values range m = 0,5 - 0,85 - eccentric of the gear with value e = l -10 mm - shifting eąuidistant of shortened epicycloid q, equal to radius of rollers of cooperating wheel. After fatigue lite test it has been indicated the type and shape of bearing nodes wear in cycloidal gear is similar to the one in roller bearings. Thus it has been applied theoretical basis of fatigue strength of contact surface in raceways of bearing to forecast lite of roller bearing nodes in cycloidal gear. It has been worked out proper calculation methods of fatigue life of working surfaces of the bearing nodes, which implement values of the three parameters, mentioned above. Using these methods ot calculation the life it can be sought such combination of the parameters m, e, and q for the designed gear to obtain the highest computational fatigue lite of the rolling bearing nodes. In the paper it has been presented the results of calculations of fatigue life of the two bearing nodes that determine the durability of entire gear (central bearing and meshing). Calculations has been done on example of the own Cyclo gear with ratio i = 19 and power N =3.7 kW, The results had madę possible determination of optimal values of the parameters m, e and q which were successively used in design manufacturing of the prototype of the gear.
1-2002 TRIBOLOGIA 143 Leszek DĄBROWSKI*, Rafał GAWARKIEWICZ*, Michał WASILCZUK* * Politechnika Gdańska, Wydział Mechaniczny, ul. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk. WYZNACZANIE DROGI TARCIA W ŁOŻYSKACH ŁOPAT KIEROWNICZYCH TURBIN WODNYCH PROBLEMS OF SLIDING DISTANCE EVALUATION IN GUIDE VANE BEARINGS OF WATER TURBINES Słowa kluczowe: droga tarcia, zużycie, drgania, materiały bezsmarowe, ekologiczne łożyskowanie Key-words: sliding distance, wear, vibrations, greaseless bearings, ecological bearings Streszczenie Bezsmarowe materiały łożyskowe stosowane coraz częściej na łożyska łopat kierownic turbin wodnych w wielu przypadkach wykazują niewystarczającą trwałość. Trwałość łożyska zależy nie tylko od jego odporności na zużycie, ale także od warunków pracy, szczególnie od drogi tarcia. Zużywanie łożysk czopów łopat kierownicy zachodzi podczas ruchów związanych uruchamianiem i zatrzymywaniem maszyny, ruchów związanych z wymuszoną zmianą poziomu mocy oraz w wyniku drgań elementów turbiny wywołanymi przepływem wody przez turbinę. Wyniki przeprowadzonych pomiarów wykazują, że głównym składnikiem całkowitej drogi tarcia w łożyskach kierownicy jest droga tarcia wywołana drganiami. Dlatego poziom drgań względnych łopat kierownicy ma znaczący wpływ na trwałość ich łożysk. W celu poprawnego określenia drogi tarcia należy wziąć pod uwagę sprężystość postaciową materiału łożyskowego. Sumaryczne przemieszczenie względne, obliczone na podstawie pomiarów względnych przemieszczeń czopa i panwi węzła łożyskowego, jest znacząco wyższe od rzeczywistej drogi tarcia wynikającej z rzeczywistych mikroprzemieszczeń względnych czopa w panwi łożyskowej. Wyniki badań prowadzonych w Politechnice Gdańskiej powinny umożliwić projektantom poprawną ocenę trwałości węzłów łożyskowych. Recenzent; Jan K. WŁODARSKI Summary Greaseless guide vane bearings introduced into water turbines in many cases did not meet durability reąuirements. It is important not only to increase these bearings durability by proper material choice but also to evaluate their durability. That is why evaluation of the sliding distance is necessary. Total sliding distance is composed of two components of which sliding distance of movements caused by vibration seem to be much bigger than sliding distance of intentional movements during closing, opening and regulation. Therefore vibration level of the guide vanes exerts a great influence on bearings durability. In order to precisely evaluate real sliding distance one should also take into account the fact that because of elastic shearing of the połymer bearing materials, total relative movement of the journal with respect to the bush is not equivalent to the actual sliding distance. The results of the researck program carried out at the Technical University of Gdańsk should enable designers to evaluate bearings lifetime on the basis of sliding distance evaluation and wear rates of greaseless materials (experimentally evaluated in conditions similar to real operating conditions).
1-2002 TRIBOLOGIA 157 Leszek DĄBROWSKI*, Michał WASILCZUK* * Politechnika Gdańska, Wydział Mechaniczny, ul. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk. OBLICZENIOWA WERYFIKACJA PEWNOŚCI RUCHOWEJ HYDRODYNAMICZNYCH ŁOŻYSK WZDŁUŻNYCH NA PRZYKŁADZIE ELEKTROWNI SZCZYTOWO-POMPOWEJ DYCHÓW EVALUATION OF DYCHÓW POWER PLANT HYDRODAYNAMIC THRUST BEARINGS RELIABILITY ON THE BASIS OF THERMOHYDRODYNAMIC CALCULATIONS Słowa kluczowe: hydrodynamiczne łożyska wzdłużne, obliczenia, analiza konstrukcji Key-words: hydrodynamic thrust bearings, tilting pad thrust bearings, thermohydrodynamic calculations, assessment of the design Streszczenie W związku z modernizacją hydrozespołów elektrowni szczytowo-pompowej (esp) Dychów analizie poddano łożysko wzdłużne. Przeprowadzona analiza, która będzie podstawą do podjęcia decyzji o zakresie wymaganych zmian konstrukcyjnych w łożysku, objęła ocenę danych o dotychczasowej eksploatacji oraz obliczenia sprawdzające prawidłowości pracy łożyska w nowych warunkach. W obliczeniach uwzględniono odkształcenia termosprężyste segmentu oraz zróżnicowanie obciążeń poszczególnych segmentów. Poza grubością filmu, ciśnieniem hydrodynamicznym, odkształceniami klocka i temperaturą w szczelinie smarowej wyznaczono także współczynnik bezpieczeństwa wg metodyki American Petroleum Institute (API) stosowanej w USA. Recenzent: Jan K. WŁODARSKI Summary The design and properties of thrust bearings of Dychów Power Plant water turbines were anałysed. The results of the analysis will hełp to make decisions on the extent to which the bearings should be modernized during planned modernization of the turbines. The analysis described in the paper comprised both: assessment ofthe data concerning past bearing operation records and thermo-hydrodynamic calculations of bearings properties in new operating conditions. Calculations took into account thermal and elastic distortions of the pads and differences in load of bearing pads. Apart from typical calculations of fluid film thickness, hydrodynamic pressure, bearing temperatures and deformations factor of bearing safety according to American Petroleum Institute specification was evaluated.
1-2002 TRIBOLOGIA 171 Leszek DĄBROWSKI*, Michał WASILCZUK*, Grzegorz GOŁĘBIEWSKI** * Politechnika Gdańska, Wydział Mechaniczny, ul. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk. **Elektrownie Szczytowo-Pompowe SA, ul. Pańska 73, 00-832 Warszawa. STOSOWANIE WARSTWY ŚLIZGOWEJ Z POLIMERÓW W HYDRODYNAMICZNYCH ŁOŻYSKACH WZDŁUŻNYCH HYDROGENERATORÓW-STAN TECHNIKI POLYMER LINING IN FLUID FILM BEARINGS FOR HYDROGENERATORS Słowa kluczowe: turbiny wodne, hydrodynamiczne łożyska wzdłużne, polimerowa warstwa ślizgowa Key-words: water turbines, hydrodynamic thrust bearings, połymer lining Streszczenie Wysokocynowe stopy łożyskowe dzięki znanym zaletom od wielu lat są dominującym materiałem na łożyska hydrodynamiczne. Od pewnego czasu na świecie widoczne jest zainteresowanie tworzywami sztucznymi stosowanymi jako materiał łożyskowy, nie tylko dla łożysk bezsmarowych czy smarowanych wodą, ale także dla łożysk hydrodynamicznych smarowanych olejem. W pracy przedstawiono przegląd zagranicznych doniesień na temat eksploatacji łożysk wzdłużnych z wahliwymi klockami z warstwą ślizgową wykonaną z polimerów na świecie, a także informacje uzyskane bezpośrednio od użytkowników takich łożysk. Jak wskazują doświadczenia z eksploatacji, łożyska te pod wieloma względami przewyższają łożyska z warstwą wysokocynowego stopu łożyskowego, co według autorów związane jest z podatnością warstwy ślizgowej. Dzięki swej podatności powierzchnia ślizgowa pod wpływem ciśnienia hydrodynamicznego odkształca się umożliwiając tworzenie szczeliny smarowej o korzystnym kształcie. Recenzent: Jerzy GIRTLER Summary Whitemetals are, due to their well recognised advantages the most frequently used alloys for fluid film bearings in industry and power generation. Since several years use of polymer lining can be observed in the worid not only for self-lubricating bearings or bearings lubricated with water but also for oil lubricated fluid film bearings. Literature review on the applications of polymer lined hydrodynamic tilting pad thrust bearings in the worid is presented in the paper. Current experience in Russia, China and UK shows that in many aspects polymer lined bearings are superior to babbit lined ones. Main advantages are higher load carrying capacity and Iower friction losses. Literature reports do not attempt to explain the reasons of favourable characteristics of the polymer-lined bearings. According to the authors due to its resilience bearing surface deforms under hydrodynamic pressure forming an oil gap of advantageous profile similar to optimum oil gap shape which is not the case for rigid babbit lined surface of traditional style bearings.
1-2002 TRIBOLOGIA 185 Leszek DĄBROWSKI*, Michał WASILCZUK*, Stanisław LEWANDOWSKI** *Politechnika Gdańska, Wydział Mechaniczny, ul. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk. **Elektrownie Szczytowo-Pompowe SA, ul. Pańska 73, 00-832 Warszawa. BADANIA EKSPLOATACYJNE ŁOŻYSKA WZDŁUŻNEGO POMPOTURBINY - ANALIZA WPŁYWU CZASU PRACY POMPY HYDROSTATYCZNEGO SMAROWANIA NA WARUNKI PRACY ŁOŻYSK EXPERIMENTAL RESEARCH ON PUMP TURBINE THRUST BEARING - ANALYSIS OF HYDROSTATIC PUMP OPERATION PERIOD ON BEARING OPERATING PARAMETERS Słowa kluczowe: hydrodynamiczne łożyska wzdłużne, pompoturbina, hydrostatyczne smarowanie, badania eksploatacyjne Key-words: hydrodynamic thrust bearings, pump-turbine, hydrostatic lubrication, experimental research Streszczenie Dla oceny warunków pracy łożysk nośnych pompoturbin 125 MW elektrowni szczytowo pompowej (esp) Żar łożyska te wyposażono w segmenty pomiarowe umożliwiające weryfikację efektów prowadzonych prac badawczo-rozwojowych. W pracy omówiono konstrukcję i wyposażenie segmentu badawczego, metodykę wyznaczania charakterystycznych wielkości. Omówiono także wyniki badań wpływu czasu pracy pompy hydrostatycznego smarowania podczas rozruchu i wybiegu na warunki pracy łożyska. Wyniki wykazały korzystny wpływ przedłużania pracy pompy na pracę łożyska. Recenzent: Józef SZALA Summary Special instrumented pads were installed at 125 MW pump turbines of Porąbka-Żar in order to assess the results of bearing research and development attempts. Design and instrumentation of the pad and the methods of evaluating important quantities are described in the paper. The research into the influence of hydrostatic pump operation period on bearing performance is also described as the example of the research carried out with an aid of the instrumented pad.
1-2002 TRIBOLOGIA 201 Leszek DĄBROWSKI*, Michał WASILCZUK*, Stanisław LEWANDOWSKI**, * Politechnika Gdańska, Wydział Mechaniczny, ul. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk. **Elektrownie Szczytowo-Pompowe SA, ul. Pańska 73, 00-832 Warszawa. UKŁADY CHŁODZENIA OLEJU SMARUJĄCEGO ŁOŻYSKA WZDŁUŻNE TURBIN WODNYCH COOLING SYSTEMS FOR LUBRICATING OIL IN THRUST BEARINGS OF WATER TURBINES Słowa kluczowe: hydrodynamiczne łożyska wzdłużne, turbiny wodne, chłodzenie oleju Key-words: hydrodynamic thrust bearing, water turbines, cooling of the oil Streszczenie Straty tarcia w hydrodynamicznych łożyskach wzdłużnych turbin wodnych o wałach pionowych są na tyle duże, że zazwyczaj konieczne jest wymuszone chłodzenie oleju smarującego. W wielu maszynach chłodzenie realizowane jest jeszcze za pomocą chłodnicy wodnej umieszczonej w zbiorniku oleju. Współcześnie wewnętrzne układy chłodzenia często zastępuje się układami zewnętrznymi z wymuszonym obiegiem wody i oleju. Wymuszony obieg oleju i zastosowanie nowoczesnych płytowych wymienników ciepła umożliwia zwiększenie wydajności. W pracy omówiono charakterystyczne cechy wewnętrznych i zewnętrznych układów chłodzenia, a także problemy związane z projektowaniem zewnętrznych układów chłodzenia oraz, na przykładzie układu chłodzenia hydrozespołu nr 2 elektrowni szczytowo-pompowej (esp) Żar, efekty ich stosowania. Recenzent: Jan K. WŁODARSKI Summary Friction losses in hydrodynamic thrust bearings of vertical shaft water turbines are so big that usually forced cooling of the lubricating oil is necessary. Traditionally haet was taken away with the means of water coolers installed inside oil tanks. Nowadays internal cooling systems are often exchanged into external cooling systems with forced flow of both water and oil. Foreed flow of the oil and the application of modern plate heat exchangers enables increase of the output of the system. In the paper characteristic features of external and internal, and problems of designing an efficient trouble free external cooling system are described in the paper. An example of pumped storage power plant is used to illustrate the effects of external cooling systems application.
1-2002 TRIBOLOGIA 215 Jerzy GIRTLER* *Politechnika Gdańska, Wydział Oceanotechniki i Okrętownicwa, ul. Namtowicza 11/12, 80-952 Gdańsk, tel. (O-prefiks-58) 347-24-30, e-mail: jgirtl @ pg.gda.pl. METODA ENERGETYCZNO-CZASOWA OCENY DZIAŁANIA POPRZECZNYCH ŁOŻYSK ŚLIZGOWYCH ENERGY-TIME METHOD OF THE ESTIMATION OF WORK OF SLIDE BEARING Słowa kluczowe: ciepło tarcia, działanie, energia tarcia, łożysko ślizgowe, praca tarcia Key-words: friction heat, work (activity), friction energy, slide bearing, friction work (activity) Streszczenie W artykule zaproponowano interpretację wartościującą działania, które (podobnie jak przedstawione mechanice klasycznej działania Hamiltona i Maupertiusa oraz działanie wynikające ze zmiany pędu ciała) jest rozpatrywane jako wielkość fizyczna o jednostce miary zwanej dżulosekundą [dżul x sekunda]. Przedstawiono oryginalną metodę analizy i oceny działania łożyska ślizgowego z uwzględnieniem jego niezawodności i bezpieczeństwa funkcjonowania. Do uzasadnienia przydatności tak interpretowanego działania zastosowano jednorodny proces Poissona. Proces ten umożliwił skonstruowanie modelu przebiegu pogarszania się działania łożyska z upływem czasu jego funkcjonowania. Modelem tym jest więc proces losowy o jednorodnych i niezależnych przyrostach energii traconej z powodu tarcia oraz wskutek zużycia łożyska. Recenzent: Jan SIKORA Summary The paper presents the suggestion of the quantitative interpretation of operation, which (just like in physics: the operations of Hamilton and Maupertius and the operation issuing from the changes of body momentum) is considered as a physical quantity of the unit of measure: named a joulesecond [joule x second]. It has been also showed that the interpretation of work can be considered as the reliabuity index, and in special cases - as the safety index of bearing's work. To give the grounds for such usabilty of mentioned bearing's work, the homogeneous process of Poisson has been applied. This process has enabled constructing the model of a run of getting worse (decreasing) work of a bearing with the lapse of work time. Tbus, such the model is a random process of homogeneous and independent gains in grows of loss energy as the result of frietion in the bearing and of using it in determined time.
1-2002 TRIBOLOGIA 227 Szymon GRYMEK*, Krzysztof DRUET*, Jacek I. ŁUBIŃSKI* * Katedra Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Wydział Mechaniczny, Politechnika Gdańska, ul. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk, tel. (O-prefiks-58) 347-19-37. PERSPEKTYWY OBLICZEŃ NEURONOWYCH W INŻYNIERII ŁOŻYSKOWANIA PERSPECTIVES OF NEURAL CALCULATIONS IN BEARING ENGINEERING Słowa kluczowe: tribologia, przewidywanie zużycia, modelowanie tarcia, sztuczne sieci neuronowe Key-words: tribology, wear prediction, friction modelling, artificial neural networks Streszczenie Przedyskutowano zastosowanie sztucznych sieci neuronowych do przewidywania zużycia oraz skomentowano rezultaty takich prób poczynione przez innych badaczy. Stwierdzono potrzebę i możliwość takiego zastosowania. Ukazano błędy popełnione przez innych badaczy. Recenzent: Jerzy GIRTLER Summary Feasibility of artificial neural networks for wear prediction and some results obtained by other researchers are discussed in this paper. analysis of known wear prediction methods in bearing systems (or more generally tribo - systems) reveals the need for continued research in the area. Usability of artificial neural networks over a wide range of applications encourages using them in preliminary stage of data analysis for approximation of wear as a function of parameters and variables describing the bearing system. Papers published on the specific subject are few, yet their presence in important journals (Tribology International, STLE Tribology Transactions) proves the existence of a general interest in the subject. The interdisciplinary character of the task of applying neural networks in tribology brings about a high risk of erroneous actions and misinterpretation of results. A well theory laden approach must be used to eliminate the risk and a possible discouragement to this promising area of research.
1-2002 TRIBOLOGIA 239 Antoni ISKRA*, Krzysztof KULA* *Politechnika Poznańska, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań, tel. (O-prefiks-61) 665-22-07. **Praca zrealizowana w ramach projektu Komitetu Badań Naukowych 9 T12D 035 17. RZECZYWISTE OBCIĄŻENIA ŁOŻYSKA GŁÓWNEGO WYNIKAJĄCE Z DROGI ŚRODKA CZOPA** THE REAL LOADS OF THE MAIN BEARING RESULTING FROM THE JOURNAL CENTRE TRAJECTORY Słowa kluczowe: droga środka czopa, obciążenia rzeczywiste, łożysko główne Key-words: the journal center trajectory, the real loads, the main bearing Streszczenie W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych i modelowych kształtowania się przebiegu obciążeń w łożyskach wału korbowego. Okazuje się, że próba odtworzenia obciążenia rzeczywistego czopa silnika w całym cyklu pracy na podstawie zmierzonej na silniku rzeczywistym drogi środka czopa prowadzi do bardzo dyskusyjnych wyników. Ponadto przeprowadzone symulacje obciążeń gazowych można zweryfikować, wykonując pomiary przebiegu ciśnień w komorze spalania. Szczególna uwaga została poświęcona wpływowi błędów kształtu czopa i panwi na reakcję filmu olejowego, gdyż jak dowiedziono istnieją ścisłe uzależnienia i warunki, które muszą być spełnione, aby można było uwzględnić niedoskonałości łożysk wału korbowego oraz nierównoległe ustawienie osi czopa względem osi panwi w procesie symulacji obciążeń tak, by wyniki tych symulacji oraz wyznaczone w oparciu o transponowanie trajektorii osi czopa na reakcję filmu olejowego były wzajemnie porównywalne. Recenzent: Jan KICIŃSK1 The paper presents the results of experimental and model investigations on formation of process loads in the crankshaft bearings. It has appeared that the attempt to reconstruct the real load of the engine journal within a complete work cycle on the basis of the trajectory of a journal centre measured for the real engine leads to the very controversial results. Moreover, the performed simulations of the gas loads can be verified by the measurements of the combustion chamber pressures. A special attention has been paid to the effect of the deviations ot the journal and bush form on the oil film reaction because - as it has been proved - there are some precisely determined relations and conditions that should be satisfied in order the crankshaft bearings imperfections and nonparallel positioning of journal and bush axes could be taken into account and the results of such simulations and the results obtained on the basis of the transposition of the journal axe trajectory on the oil film reaction could be comparable.
1-2002 TRIBOLOGIA 253 Jan KICIŃSKI* *Instytut Maszyn Przepływowych PAN, ul. J. Fiszera 14, 80-952 Gdańsk. CHARAKTERYSTYKI STATYCZNE I DYNAMICZNE ŁOŻYSK HYBRYDOWYCH Z PRZEKOSZONYMI PANWIAMI STATIC AND DYNAMIC CHARACTERISTICS OF HYBRID BEARINGS WITH SKEWED BUSHES Słowa kluczowe: łożyska ślizgowe, smarowanie hybrydowe, modelowanie węzłów łożyskowych, analiza komputerowa Key-words: slide bearings, hybrid lubrication, modelling of bearings nodes, computer analysis Streszczenie W pracy przedstawiony został nowy model i program komputerowy do opisu własności statycznych i dynamicznych poprzecznych łożysk ślizgowych z kieszeniami lewarowymi i przekoszonymi panwiami. Przedstawione zostały przykłady obliczeniowe stanowiące ilustrację możliwości tego programu. Przedmiot badań stanowiło wielkogabarytowe łożysko turbinowe. Zamieszczone w pracy przestrzenne rozkłady ciśnienia i zestawione w tabelach charakterystyki statyczne i dynamiczne umożliwiają ocenę wpływu kieszeni lewarowych i przekoszenia panwi dla typowego łożyska pracującego w rzeczywistych warunkach eksploatacyjnych. Recenzent: Antoni NEYMAN Summary A new model and a computer code for description of static and dynamic properties of transverse slide bearings with siphon pockets and skewed bushes are presented in the work. Examples of calculations as illustration of the code capabilities have been presented. The object of investigations was a large turbine bearing. Presented in the paper spatial distributions of pressure and tabulated static and dynamie characteristics enable assessment of the influence of the siphon pockets and skewed bushes for the typical bearing operating in real operational conditions. The results presented in the paper are predominantly an illustration of the capabilities of a new model and the accompanying computer code IZOSLEW for advanced analysis of bearings with siphon pockets and skewed bushes. Capabilities of such a research tool can be of paramount importance on bearings nodes diagnostics as well as in the design of new bearings. Combination of the possibilities of arbitrary location of particular oil wedges in the clearance space and the modeling of the shape of the siphon pocket and bushes skeweness lays out interesting chances for more reliable description of the properties of slide bearings.
1-2002 TRIBOLOGIA 267 Paweł KRASOWSKI* * Katedra Podstaw Techniki, Akademia Morska, 81-225 Gdynia, ul. Morska 83, e-mail:pawkras @ wsm.gdynia.pl SIŁY TARCIA I ICH SKŁADOWE W POPRZECZNYM ŁOŻYSKU ŚLIZGOWYM FRCTION FORCES AND THEIR COMPONENTS IN A SLIDE BEARING Słowa kluczowe: łożysko walcowe, siła tarcia, lepkość zależna od ciśnienia i indukcji magnetycznej Key-words: slide bearing, friction forces, oil viscosity - pressure and magnetic field relations Streszczenie W niniejszej pracy przeprowadzono analizę numeryczną wpływu zmiennej lepkości dynamicznej newtonowskiego czynnika smarującego, zależnej od ciśnienia i stałego pola magnetycznego, na wartość siły tarcia poprzecznego walcowego łożyska ślizgowego o nieskończonej długości. Wykorzystano rozwiązanie analityczne nieliniowego zmodyfikowanego równania Reynoldsa, uwzględniającego wspomniane zmiany lepkości. W szczególności przedstawiono przykład numeryczny wyznaczania siły tarcia i składowe tej siły pochodzące od gradientu ciśnienia hydrodynamicznego (przepływ Poiseuille'a) i od prędkości wirowania czopa (przepływ Couette'a). Recenzent: Antoni NEYMAN Autor składa podziękowania prof. dr hab. inż. Krzysztofowi Wierzcholskiemu za cenne wskazówki i pomoc w opracowaniu referatu. Summary Present paper shows the effect of variable oil viscosity dependence of the pressure and magnetic induction field on operating parameters i.e. friction forces and their components in a slide journal bearing. Friction force consists of the two components, first representing Poiseuille flow and second representing Couette flow. A modified form of Reynolds equation, which is presented in this paper shows the case, when variable oil viscosity depends both on pressure and the magnetic induction. In the considerations newtonian oil properties are taking into account.
1-2002 TRIBOLOGIA 279 Karol KRZEMINSKI* *Politechnika Warszawska, ul. Nowowiejska 24,00-665 Warszawa, tel. (O-prefiks-22) 660-75-12. NOŚNOŚĆ ŁOŻYSK POROWATYCH Z TULEJAMI O GRADIENTOWYM ROZKŁADZIE WŁAŚCIWOŚCI BEARING LOAD CARRING CAPACITY OF POROUS BEARINGS OF THE GRADIENT BUSHES Słowa kluczowe: nośność łożysk, tuleje porowate, gradientowy rozkład przepuszczalności Key-words: bearing capacity, porous bushes, gradient permeability distribution Streszczenie W pracy przedstawiono nowe konstrukcje tulei porowatych o gradientowym rozkładzie przepuszczalności w kierunku osiowym i obwodowym. Przeprowadzone obliczenia teoretyczne rozkładu ciśnienia w łożyskach z tulejami o gradientowym rozkładzie przepuszczalności wykazały znaczący wzrost nośności tych łożysk w stosunku do łożysk z tulejami izotropowymi dotychczas produkowanymi ze standardowych proszków żelaza. Recenzent: Jan SIKORA Summary The new design for porous bushes with the gradient permeability distribution in the longitudinal and the peripheral direction has been presented. The elaborated theoretical calculations of pressure distribution in bearings with bushes of the gradient permeability distribution have demonstrated conciderable increase in bearing capacity relative to bearings with the hither to produced isotropic bushes, made of conventionale standard sintered iron powder. The bushes with the gradient permeability distribution in the axial direction are constituted from two layers of fine powders, of the grain diameter less than 0,05 mm placed in the middle neighborhood of the bush faces and the middle layer, made up coarser grains of diameter 0,1 Ł d ŁO,15 mm. The bushes of the peripheral gradient included segments made up of fine powder on the periphery in the selected places where the maximum pressures in the lubricating film occur.
1-2002 TRIBOLOGIA 287 Czesław KUNDERA* *Katedra Pojazdów i Sprzętu Mechanicznego Politechniki Świętokrzyskiej, al. 1000-lecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce, tel. (O-prefiks-41) 34-245-31. WYBRANE PROBLEMY DYNAMIKI BEZSTYKOWEGO USZCZELNIENIA CZOŁOWEGO SOME PROBLEMS OF DYNAMIC OF NON-CONTACTING FACE SEAL Słowa kluczowe: uszczelnienie czołowe, dynamika Key-words: face seal, dynamics Streszczenie W pracy analizowana jest dynamika bezstykowego uszczelnienie czołowego. Przedstawiono opis kinematyki oraz nieliniowy model dynamiki dla uszczelnienia z dwoma pierścieniami zamocowanymi podatnie i wykonującymi ruch obrotowy. Pokazano siły i momenty hydromechaniczne, zawierające składniki sprzęgające równania ruchu. Analizę składników sprzęgających drgania kątowe z drganiami osiowymi (i na odwrót) przedstawiono na przykładach drgań jednego pierścienia podatnie zamocowanego, nie wykonującego ruchu obrotowego, który tworzy parę uszczelniającą z drugim pierścieniem sztywno zamocowanym na wirującym wale z prędkością kątową - v2 = const. Dodatkowo w obliczeniach przyjęto, że pierścień obracający się posiada stałe przekoszenie względem osi obrotu gr = const oraz wykonuje przemieszczenia wzdłuż osi obrotu, czyli ma tzw. „bicie” osiowe. Tak opisana kinematyka ruchu pierścieni odpowiada uszczelnieniu typu FMS. Ruch tego pierścienia jest wymuszeniem kinematycznym drgań pierścienia podatnie zamocowanego. W przykładach obliczeniowych ograniczono się do stanów bliskich utraty stabilności. Stwierdzono, że dla zadanej (stałej) prędkości kątowej i przy względnie dużych amplitudach wymuszenia kątowego oraz osiowego, składniki sprzęgające drgania pierścienia podatnie zamocowanego, odgrywają istotną rolę i decydują o stabilności ruchu. Wynika to ze wzrostu wartości siły i momentów hydromechanicznych. Zdefiniowane w niniejszym artykule sprzężenia mogą być wykorzystanej w analizie dynamiki innych układów hydromechanicznych, np. wzdłużnych łożysk ślizgowych. Recenzent: Jan KICIŃSKI Summary The paper deals with a dynamic analysis of a non-contacting seal. The kinematics of motion and the equations of dynamics of the face seal with two rotating and flexibly mounted rings are presented. Hydrodynamic force and moments containing coupling elements of the equation of motion are also shown. The analysis of the elements cross-coupling the angular and axial vibrations is based on the vibrations of a single non-rotating flexibly mounted ring (stator) in the FMS seal. It is assumed that in the FMS seal model the other ring (rotor) rig idiy attached to the shaft rotating with an angular yelocity, has constant misalignments in relation to the axis of rotation and a displacement along the axis of rotation. The motion of this ring excites vibrations of the flexibly mounted stator. The calculation examples refer oniy to states close to the loss of dynamic stability. It was found that for a required (constant) shaft speed and at relatively large amplitudes of angular or axial excitation, the elements coupling the vibrations the flexibly mounted ring play an important role and affect the motion stability. This results from an increase in the value of the hydromechanical face and moments. The couplings defined in this paper can be applied to the analysis of the dynamics of other hydromechanical systems, e.g. axial slide bearings.
1-2002 TRIBOLOGIA 299 Monika KWACZ*, Zygmunt RYMUZA*, Zbigniew KUSZNIEREWICZ** * Politechnika Warszawska, Wydział Mechatroniki, Zakład Mechaniki Stosowanej, ul. Chodkiewicza 8, 02-525 Warszawa, e-mail: monika.kwacz @ wprost.pl **Politechnika Warszawska, Wydział Mechatroniki, Instytut Mikromechaniki i Fotoniki, ul. Chodkiewicza 8, 02-525 Warszawa, e-mail: kup_ryz @ mech.pw.edu.pl PROGNOZOWANIE OPORÓW TARCIA W FAZIE ROZRUCHU W MIKROŁOŻYSKU ŚLIZGOWYM POLIMEROWYM PREDICTING OF FRICTIONAL RESISTANCES DURING STARTING PERIOD IN JOURNAL POLYMERIC MICROBEARING Słowa kluczowe: mikrołożysko polimerowe, rozruch łożyska, tarcie Key-words: polymeric journal microbearing, starting process, friction Streszczenie W pracy opisano proces rozruchu w mikrołożysku ślizgowym polimerowym o czopie i panewce wykonanych z polimeru. Przedstawiono model kontaktu dwóch rzeczywistych powierzchni polimerowych uzyskanych przy mikroskopu sił atomowych (AFM) oraz model ścinania przy obecności siły stycznej (tarcia). Opisano program symulacyjny i przedstawiono wyniki obliczeń porównując je z wynikami badań tarcia w fazie rozruchu takich łożysk. Recenzent: Antoni NEYMAN Summary The process of starting phase in a journal połymer-on-połymer microbearing is described. The model of contact of two reallistic surfaces obtained using Atomic Force Microscopy (AFM) and the model of shearing under tangential load (friction force) is discussed. The simulation computer program is presented together with the results of computations as compared with the results of experimental studies of frictional behaviour of such bearings during starting phase (transition from standstill to sliding).
1-2002 TRIBOLOGIA 315 Donat LEWANDOWSKI*, Michał KRĘPSKI* *Instytut Obrabiarek i Technologii Budowy Maszyn, Politechnika Łódzka, ul. Żwirki 36, 90-924 Łódź, tel. (042) 631-22-93. AEROSTATYCZNE ŁOŻYSKA STOŻKOWE MOCOWANE PODATNIE - KONSTRUKCJA I WŁAŚCIWOŚCI AEROSTATIC CONE BEARINGS FASTENED FLEXIBLY - CONSTRUCTION AND PROPERTIES Słowa kluczowe: łożyska aerostatyczne, łożyska mocowane podatnie, kompensacja odkształceń eksploatacyjnych, kompensacja błędów wykonawczych, wysokoobrotowe elektrowrzeciono, masywne wrzeciono, szlifowanie otworów Key-words: aerostatic bearings, bearings fastened flexibly, compensation of exploitational deformations, compensation of executive errors, high-speed electro-spindle, solid spindle, internal grinding Streszczenie Opisano problemy związane z układem wrzecionowym pracującym z bardzo wysokimi prędkościami obrotowymi. Zaprezentowano oryginalne opatentowane rozwiązanie układu wrzecionowego z aerostatycznymi łożyskami mocowanymi podatnie, które zostało zastosowane m.in. w elektrowrzecionach szlifierskich pracujących z prędkościami do 180 000 obr./min. Recenzent: Olgierd OLSZEWSKI Summary In the paper, the problems with spindle unit working high with rotational speed were described. The original, patented construction of spindle unit with aerostatics cone bearings fastened flexibly, applied in the grinding elektrospindles with rotational speed 180 000 rpm, was presented.
1-2002 TRIBOLOGIA 329 Donat LEWANDOWSKI*, Michał KRĘPSKI* *Instytut Obrabiarek i Technologii Budowy Maszyn, Politechnika Łódzka, ul. Żwirki 36,90-924 Łódź, tel. (O-prefiks-42) 631-22-93. ZASTOSOWANIE STOŻKOWYCH ŁOŻYSK AEROSTATYCZNYCH MOCOWANYCH PODATNIE APPLICATION OF THE AEROSTATIC CONE BEARINGS FASTENED FLEXIBLY Słowa kluczowe: łożyska aerostatyczne, łożyska mocowane podatne, kompensacja odkształceń eksploatacyjnych, kompensacja błędów wykonawczych, wysokoobrotowe elektrowrzeciono, masywne wrzeciono, szlifowanie otworów, rozrywarka ściernic, układ wrzecionowy szlifierki do wałków Key-words: aerostatic bearings, bearings fastened flexibly, compensation of exploitational deformations, compensation of executive errors, high-speed electrospindle, solid spindle, internal grinding, machine to burst grinding wheels, spindle unit of cylindrical grinding machine Streszczenie Zaprezentowano konstrukcje, w których zastosowano oryginalne opatentowane rozwiązanie układu wrzecionowego z aerostatycznymi łożyskami mocowanymi podatnie. Łożyska te znalazły zastosowanie m.in. w elektrowrzecionach szlifierskich pracujących z prędkościami do 180 000 obr./min, we wrzecienniku ściernicy szlifierki do wałków, we wrzecienniku skręcanym z podzespołów (bez klasycznego tulejowego korpusu) oraz w rozrywarce małogabarytowych ściernic. We wszystkich konstrukcjach łożyska wykazały swoją przydatność. Recenzent: Olgierd OLSZEWSKI Summary The bearing were successfully applied in the grinding electrospindles, the velocity of which were 180 000 rpm; in the headstock of grinding wheel of cylindrical, plunge grinder; in the modular construction of headstock (with no traditional sleeve body); in the grinding wheel testing device (for bursting small-dimensional grinding wheels). In every construction the aerostatic cone bearing showed high level of usability.
1-2002 TRIBOLOGIA 341 * Politechnika Gdańska, Wydział Oceanotechniki i Okrętownictwa, ul. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk, e-mail: wlitwin @ pg.gda.pl Wojciech LITWIN* BADANIA POLIMEROWYCH ŁOŻYSK ŚLIZGOWYCH WAŁU ŚRUBOWEGO MAŁEJ JEDNOSTKI PŁYWAJĄCEJ TESTS ON WATER LUBRICATED MAIN SHAFT BEARING OF SMALL SHIPS Słowa kluczowe: tribologia, łożyskowanie, wały śrubowe Key-words: tribology, bearings, ship main shaft bearings Streszczenie Referat prezentuje założenia oraz wyniki wstępnych badań teoretycznych i eksperymentalnych smarowanych wodą polimerowych łożysk ślizgowych wału śrubowego małej jednostki pływającej. Głównym problemem badawczym jest wyjaśnienie czy w smarowanych wodą panwiach wału śrubowego możliwe jest uzyskanie stabilnego smarowania hydrodynamicznego. Autor przedstawia model obliczeń teoretycznych oraz specjalnie zaprojektowane i wykonane stanowisko do badań eksperymentalnych. Recenzent: Wiesław KANIEWSKI Summary The matters under discussion there are problems connected with main shaft bearings of smali ships. In first part there are presented initial results of research work of coefficient of friction. Tests were done on original unit with main shaft, propeller, bush and two water-lubricated bearings. In second part there are graphs (graph. 3-7) of pressures, results of numeric calculations for water lubricated bearings. In last part author describe structure of new designed test stand. Idea of testing was accepted by fame firm TENMAT. They send bearing material for free. Description of test stand. Test stand is assembled from few main parts: Main shaft with power transmission system. Main shaft is made from stainiess steal. Working part (cooperating with bearing) have dimension 100 and in lenght 700 mm. Power transmission system is assembled with electric DC engine together with unit for changing rotation speed (0-1000 1/min.). Bearing unit. Bearing bush is 300 mm long. Across bearing we are able to pass water (salt see water) under various flow and pressure (max 6 bar). Load is static but we plan to add a unit for dynamic load. Measurement unit. We have wide measurement possibilities. We are using computer with analog input card for data recording; Measurement of work conditions: Rotation speed, Load. Water pressure and flow. Measurement results. Pressure of water (hydrodynamic or hydrostatic) in every place between shaft and bearing. It is possible because we are able to move bearing along the shaft - pressure pick-up is mounted inside shaft. Location of the shaffs center (shaft trajectory).
1-2002 TRIBOLOGIA 351 Marcin ŁUCZAK* * Instytut maszyn Przepływowych PAN, ul, J. Fiszerw 14, 80-952 Gdańsk BADANIA WPŁYWU IMPERFEKCJI PANWI (ZUKOSOWANIA) NA WŁASNOŚCI DUŻEJ MASZYNY ENERGETYCZNEJ INVESTIGATIONS OF THE INFLUENCE OF BEARING BUSH IMPERFECTIONS (SKEWNESS) ON THE PROPERTIES OF A LARGE POWER ENGINEERING OBJECT Słowa kluczowe: łożyska ślizgowe, diagnostyka techniczna, film smarny Key-words: slide bearings, technical diagnostics, lubrication film Streszczenie Niniejsza prezentacja przedstawia fragment prac mających na celu ocenę wpływu zukosowania panwi na własności dynamiczne układów wirnik-łożyska. W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu zukosowania panwi na parametry dynamiczne turbozespołu 13K215. Wykonano serie obliczeń dla zakresu prędkości obrotowej wirnika od 1000 do 3200 obr./min. Wyznaczono maksymalne wartości kąta zukosowania w płaszczyznach pionowej i poziomej dla każdej z 11 wartości prędkości obrotowej ze względu na minimalną grubość szczeliny smarnej. W wyniku przeprowadzonej analizy stwierdzono, że zukosowanie panwi nie wywiera znaczącego wpływu na drgania względne łożysk, a zwłaszcza bezwględne całej maszyny. Recenzent: Jerzy GIRTLER Summary The present work is a part of a wider spectrum of works aimed at assessment of the influence of bush skewness on the dynamical properties of rotor-bearings systems. In the paper presented are results of investigations of the influence of the bush skewness on the dynamical parameters of 13K215 turboset. Performed have been series of calculations for the range of rotor rotational velocity from 1000 to 3200 rev/min. Determined have been maximum values of the skewness angle in a vertical and horizontal planes for each of 11 values of rotational velocity with respect to a minimum thickness of the lubrication słot. As a result of conducted analysis it has been concluded that the bush skewness has no significant influence on the relative vibrations of bearings as well as the absolute vibrations of the whole machine.
1-2002 TRIBOLOGIA 365 Drażen ŹIVKOVIĆ* * Faculty ofElectical engineering, Mechanical engineering and Naval architecture (FESB), R.Boskovića bb, Split, Croatia. THE INFLUENCE OF HOT-CRACK AND SHOT-PEENING ON FATIQUE BEHAVIOR OF BUTT-WELDED JOINT FROM 5083 ALUMINUM ALLOY WPŁYW PĘKNIĘĆ SPAWALNICZYCH ORAZ OBRÓBKI ŚRUTOWANIEM NA WYTRZYMAŁOŚĆ ZMĘCZENIOWĄ SPOINY CZOŁOWEJ ELEMENTÓW ZE STOPU ALUMINIUM 5083 Key-words: welded joint, crater hot-crack, fatique strength, shot-peening, aluminum alloy 5083 Słowa kluczowe: połączenie spawane, pęknięcie spawalnicze, wytrzymałość zmęczeniowa, śrutowanie, stop aluminium 5083 Summary There are lot of data about fatigue properties of high-strength aluminum alloys in the literature. Usually published data refer to mechanical properties of welded joints without defects. This article treats the influence of crater hot-crack and shot-peening on the fatique behavior of aluminum alloy 5083 welded joints. The research results show the considerable influence of crater hot-cracks on fatique behavior of butt welded joints from aluminum alloy 5083. The welded specimens with crater hot-crack have 60-70% reduction in fatique strength at lO6 cycles compared to welded joints without welding defects. Similarły the results of shot-peening tests show the essentiality increase of fatigue strength. The fatigue strength increases for about 60% (lO5), and 90% (lO6) respectively. That means the fatique strength of but welded joint with crater hot-crack is 40% Iower compearing to fatique strength ofthe weid without cracks [L. l]. Recenzent: Waldemar TUSZYŃSKI Streszczenie W literaturze spotyka się dużą liczbę danych na temat zmęczenia stopów aluminium o wysokiej wytrzymałości. Zwykle jednak publikacje dotyczą właściwości mechanicznych połączeń spawanych bez defektów. Niniejszy artykuł dotyczy wpływu pęknięć spawalniczych w spoinie oraz obróbki śrutowaniem na wytrzymałość zmęczeniową czołowo spawanych połączeń elementów ze stopu aluminium 5083. Wyniki badań wykazują znaczny wpływ pęknięć spoiny - powodują one obniżenie jej wytrzymałości zmęczeniowej o 60-70% (106 cykli) w porównaniu z sytuacją braku takich defektów. Wykazano, że śrutowanie spoiny z pęknięciem spawalniczym pozwala na polepszenie jej wytrzymałości zmęczeniowej o 60% (105 cykli) i 90% (106 cykli). Oznacza to, że po śrutowaniu wytrzymałość zmęczeniowa spoiny czołowej, w której stwierdzono pęknięcie, jest 40% mniejsza od wytrzymałości spoiny bez takich defektów [L. l].
|
2-2002 TRIBOLOGIA 387 Adam BARYLSKI* *Politechnika Gdańska, Wydział Mechaniczny, ul. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk ENERGOCHŁONNOŚĆ DOCIERANIA POWIERZCHNI PŁASKICH ELEMENTÓW CERAMICZNYCH ENERGY-CONSUMING OF THE FLAT SURFACES OF CERAMIC PARTS Słowa kluczowe: materiały ceramiczne, docieranie, docieraki aktywizowane w sposób swobodny, energochłonność, badania Key-words: ceramic materials, lapping, freely charged lapping tools, energyconsuming, study Streszczenie Przedstawiono wyniki badań docierania jednotarczowego powierzchni płaskich elementów ceramicznych. Badano wpływ nacisku jednostkowego, prędkości i czasu docierania na wydajność procesu, moc i energochłonność. W badaniach stosowano mikroziarna węglika boru i docieraki żeliwne aktywizowane w sposób swobodny. Stwierdzono w przybliżeniu liniową zależność mocy całkowitej i użytecznej od nacisku jednostkowego i znaczący wpływ prędkości docierania. Wykazano korzystny wpływ liczby jednocześnie docieranych elementów na poziom energochłonności całkowitej. Dla dwukrotnego zwiększenia prędkości docierania uzyskano prawie trzykrotny spadek sumarycznego momentu tarcia. Przeciwnie, prawie pięciokrotne zwiększenie nacisku jednostkowego wywołało około czterokrotny wzrost momentu tarcia. Minimalizacja energochłonności docierania jest możliwa przez zmniejszenie czasu obróbki, przy zachowaniu maksymalnego wypełnienia separatorów. Recenzent: Antoni NEYMAN Summary The paper presents an investigation on the use of one-sided lapping disks at lapping flat surfaces of ceramic parts. There were examined the influence of the unit pressure, lapping speed and lapping time on the lapping removal, power and energy-consuming. In research were used micrograins of boron carbide and cast iron lapping tools. Linear dependence of total and effective power as a function of unit pressure as well as considerable influence of lapping speed were found. Advantageous influence of the number of simultaneousły lapped workpieces on the level of total consumption of energy was pointed out. For double lapping speed, moment of friction decreases almost three times. With the increase of unit pressure five times, moment of friction increases four times. Minimisation of energy consumption can be achieved by reduction of lapping time and by the maximal filling of separators with workpieces.
2-2002 TRIBOLOGIA 399 Mariusz DUTKIEWICZ*, Wojciech RADULSKI*, Grzegorz ZELEK* *ALSTOM Power Sp. z o.o., ul. Stoczniowa 2, 82-300 Elbląg. ANALIZA DYNAMIKI TURBOZESPOŁU W UJĘCIU PRZEMYSŁOWYM DYNAMIC ANALYSIS OF STEAM TURBINES IN THE INDUSTRIAL POINT OF VIEW Słowa kluczowe: ARDAS, program, system, analiza giętna, analiza skrętna, model, kryteria, cena Key-words: ARDAS, program, system, bending analysis, torsional analysis, model, criterion, price Streszczenie Jednym z głównych kryteriów projektowych dla turbozespołów parowych jest jego stan dynamiczny. Od początku rozwoju konstrukcji turbin parowych inżynierowie kładli duży nacisk na właściwą ocenę stanu dynamicznego turbiny już na etapie prac projektowych. ALSTOM Power Sp. z o.o. od wielu lat używa własnych programów opartych na matematycznym modelu turbiny parowej oraz na doświadczeniach eksploatacyjnych. ARDAS (ALSTOM Rotor Dynamie analysis System) to najnowszy program do obliczeń dynamicznych turbozespołów parowych. Celem tego artykułu jest prezentacja możliwości systemu programów ARDAS. Recenzent: Jan KICIŃSKI Summary The main design criterion of turbine-set is estimating proper dynamie conditions. From beginning of development of design steam turbines engineers have laid great emphasis on proper evaluating of dynamie conditions. Since years dynamic computers software are used for determining or calculating dynamie conditions of turbo-sets in the leading steam turbine companies. ALSTOM Power Sp z o.o for many years has used its own computer programs based on mathematics model of steam turbine and also based on experiences which were collected during many years of operation of turbines. The newest dynamie software used in ALSTOM Power is called ARDAS (ALSTOM Rotor Dynamie analysis System) which is mentioned in the following elaborate.
2-2002 TRIBOLOGIA 417 Stanisław LABER*, Alicja LABER* * Uniwersytet Zielonogórski, Wydział Mechaniczny, Instytut Budowy Maszyn i Pojazdów, ul. Szafrana 4, 65-516 Zielona Góra, tel. (068) 3282617, fax 3282617. OCENA ZMIAN WŁASNOŚCI SMARNYCH OLEJÓW SILNIKOWYCH MODYFIKOWANYCH PREPARATEM EKSPLOATACYJNYM NA BAZIE DWUSIARCZKU MOLIBDENU LUBRICITY PROPERTIES CHANGES ESTIMATION OF ENGINE OILS MODIFIED WITH MOLYBDENUM BASED PREPARATION Slowa kluczowe: preparaty eksploatacyjne, oleje silnikowe, smarność, warstwa graniczna Key-words: modyfing preparations, engine oils, lubricity, boundary layer Streszczenie W pracy przedstawiono wyniki badań własności smarnych olejów silnikowych: mineralnego CE/SF SAE 15W/40 oraz syntetycznego Castrol GTX 5W-40 magnatec, handlowych oraz modyfikowanych preparatem eksploatacyjnym na bazie dwusiarczku molibdenu MOLY SLIP 2001 E. Badania wykazały, że modyfikowanie warunków smarowania wpływa na polepszenie warunków pracy węzłów tarcia - polepszenie własności przeciwzużyciowych oraz zwiększenie trwałości warstwy granicznej, co umożliwia pracę węzłów tarcia przy większych obciążeniach dynamicznych i temperaturowych. Recenzent: Antoni NEYMAN Summary The results of lubricity properties estimation of engine oils mineral CE/SF SAE 15W/40 and synthetic Castrol GTX 5W-40 magnatec modified with mołybdenum based preparation are presented in this paper. Investigation was performrd on four - bal apparatus. The results of resarch revelaed essential improvement of antiwear properties bath mineral and synthetic oils with MOLY SLIP 2001E additive. Increase of durability of boundary layers of the modified oils was also observed. Friction forces in the case of modified oils were visibly Iower than in the case of unmodified oils dusing the terts.
2-2002 TRIBOLOGIA 427 Artur MACIĄG*, Wiesław OLSZEWSKI* Politechnika Radomska, Instytut Eksploatacji Pojazdów i Maszyn, ul. Chrobrego 45, 26-600 Radom, e-mail: maciaga @ kiux.man.radom.pl. WPŁYW CZASU EKSPLOATACJI OLEJU SILNIKOWEGO NA WYTRZYMAŁOŚĆ FILMU SMAROWEGO I OPORY TARCIA INFLUENCE OF USING TIME OF THE MOTOR OIL ON LUBRICATING FILM RESISTANCE AND FRICTIONAL RESISTANCE Słowa kluczowe: tarcie, smarowanie, film olejowy Key-words: friction, lubrication, oil film Streszczenie W referacie przedstawiono wyniki badań wytrzymałości filmu smarowego na przerwanie i oporów tarcia w momencie przerwania filmu w oleju eksploatowanym w samochodzie osobowym. Badania prowadzono na maszynie tribologicznej TR-2 w temperaturze 40°C i prędkości ślizgania 0,4 m/s. Jako wyznacznik przerwania ciągłości filmu smarowego przyjęto spadek rezystancji do poziomu l W. Stwierdzono w toku badań, że wytrzymałość filmu smarowego rośnie od 2 MPa do 4 MPa nacisku przy około 15 000 km, a następnie raptownie maleje. Opory tarcia w momencie przerwania filmu smarowego początkowo maleją prawie dwukrotnie (do około 5000 km przebiegu oleju), a następnie systematycznie rosną. Nie znaleziono korelacji między własnościami tribologicznymi a makroskopowymi własnościami fizykochemicznymi oleju (lepkość, zawartość zanieczyszczeń). Recenzent: Antoni NEYMAN Summary The results of the lubricating film resistance on stoppage and frictional resistance in oil using in motor car was showed in this paper. It used an TR-2 frictional machine at a temperature 40°C and 0,4 m/s sliding speed for these studies. As determinant of the stoppage oil film lossing of the electrical resistance of frictional zone to 10 level was taking. During tests it can state that resistance of the oil film grows from 2 MPa to 4 MPa for 15 000 km car's run and next dramatic decreases. The frictional resistance in moment of the stoppage oil film decreases twice (about 5 000 km oil' run) and next systematic grows. No correlation between tribological properties and macroscopic physico-chemical properties (viscosity, contamination) was found.
2-2002 TRIBOLOGIA 437 Ryszard MARCZAK* * Instytut Eksploatacji Pojazdów i Maszyn Politechniki Radomskiej, ul. Chrobrego 45, 26-600 Radom. IDENTYFIKOWANIE STANU PROCESU TRIBOLOGICZNEGO NA PODSTAWIE ANALIZY JEGO EMISJI AKUSTYCZNEJ IDENTIFYING THE STATE OF A TRIBOLOGICAL PROCESS ANALYSING ITS ACOUSTIC EMISSION Słowa kluczowe: maszyny tarciowe, proces tribologiczny, emisja akustyczna, diagnoza procesu Key-words: frictional machines, tribological process, acoustic emission, process diagnosis Streszczenie W artykule przedstawiono wyniki badań procesu tribologicznego przebiegającego w modelowym węźle aparatu czterokulowego i pomiarów emisji akustycznej (EA) generowanej w tym procesie. Wykazano, że możliwe jest wykorzystanie sygnału EA jako nośnika informacji o stanie systemu lub stanie procesu tribologicznego. Recenzent: Antoni NEYMAN Summary The paper presents inyestigation results on the tribological process running in a modeli friction pair of the four-ball apparatus and measurements of acoustic emission (AE) signals generated in this process. It was showed that it is possible to use AE signal as an information carrier about the system or tribological process states.
2-2002 TRIBOLOGIA 447 Anna MATUSZEWSKA*, Marian GRĄDKOWSKI*, Marian SZCZEREK* * Instytut Technologii Eksploatacji, ul. K. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom, tel. (048) 364-42-41, fax (048) 360-81-58, e-mail: marian.gradkowski @ itee.radom.pl. WPŁYW AKTYWNYCH PIERWIASTKÓW W DODATKACH AW/EP NA TRWAŁOŚĆ WARSTWY GRANICZNEJ I WIERZCHNIEJ INFLUENCE OF ACTIVE ELEMENTS OF AW/EP ADDITIVES ON THE STRENGTH OF SURFACE AND BOUNDARY LAYER Słowa kluczowe: dodatki AW/EP, właściwości przeciwzatarciowe, właściwości przeciwzużyciowe, warstwa graniczna, warstwa wierzchnia Key-words: AW/EP additives, AW properties, EP properties, boundary layer, surface layer Streszczenie W artykule przedstawiono wyniki badania właściwości smarnych kompozycji mineralnego oleju bazowego SN-400 z różnymi dodatkami AW/EP (pakiety handlowe). Poszczególne dodatki różniły się między innymi rodzajem i zawartością pierwiastków aktywnych. Kryteriami oceny i porównania smarności poszczególnych kompozycji były wartości obciążenia zacierającego i granicznego nacisku zatarcia. Badania wykazały, że właściwości smarne kompozycji w większym stopniu zależą od rodzaju i zawartości pierwiastków aktywnych tribologicznie w dodatku niż od jego stężenia w kompozycji. Recenzent: Włodzimierz SUŁEK Summary The authors have investigated a lubricating properties of AW/EP commercial additives compositions in mineral base oil. The quantity and kind of active elements was different at particular additive packages. Lubricating properties of the oils were determined using the scuffing load (Pt) and the limiting pressure of seizure (Poz). It has been stated that the lubricating properties of compositions more depend on the quantity and kind of active elements in the additive than on the additive concentration in oil.
2-2002 TRIBOLOGIA 461 Andrzej MISZCZAK* * Akademia Morska w Gdyni, Wydział Mechaniczny, Katedra Podstaw Techniki, 81-225 Gdynia ul. Morska 83, e-mail: miszczak @ wsm.gdynia.pl. ROZWIĄZANIA NUMERYCZNE ROZKŁADÓW CIŚNIEŃ DLA TURBULENTNEGO PRZEPŁYWU FERROSMARU W SZCZELINIE POPRZECZNEGO ŁOŻYSKA ŚLIZGOWEGO NUMERICAL SOLUTION OF PRESSURE DISTRIBUTION FOR TURBULENT FLOW OF FERROFLUID IN JOURNAL BEARING GAP Słowa kluczowe: przepływ turbulentny, ferrosmar, rozkłady ciśnienia, pole magnetyczne, obliczenia numeryczne rozkładów ciśnień Key-words: turbulent flows, ferrofluid, pressure distribution, magnedc fieid, numerical solutions of pressure distribution * Akademia Morska w Gdyni, Wydział Mechaniczny, Katedra Podstaw Techniki, 81-225 Gdynia ul. Morska 83, e-mail: miszczak @ wsm.gdynia.pl. Streszczenie Zjawisko przepływów turbulentnych w szczelinie poprzecznych łożysk ślizgowych zachodzi wówczas, gdy liczba Taylora Ty = Re ·sqrt(y) ł ) 41,2 lub też zmodyfikowana liczba Reynoldsa Re* = Re • y ł 2. Ma to miejsce w szybkoobrotowych łożyskach ślizgowych, np. łożyskach napędów dysków HDD, w łożyskach w elektrowniach atomowych czy pojazdach kosmicznych, gdzie dodatkowo może występować pole magnetyczne a czynnikiem smarującym może być ferrosmar. Czynnik smarujący o własnościach magnetycznych, tzw. ferrosmar, jest to układ koloidalny cząstek magnetycznych najczęściej Fe3O4 lub Gd2O2 z substancją rozpraszającą taką jak: olej mineralny lub syntetyczny, węglowodory, fluoropochodne węglowodorów, woda itp. Wyniki numeryczne przedstawione w niniejszej pracy wykazują, że istotne są również rozkłady ciśnienia dla łożysk o skończonej długości przy założeniu turbulentnego przepływu dla izotermicznej ferrocieczy w polu magnetycznym o wartości indukcji magnetycznej bliskiej punktowi nasycenia magnetycznego ferrocieczy.W przypadku uwzględniania nieizotermicznego turbulentnego przepływu autor przewiduje dalsze istotne zmiany wartości ciśnienia. Analiza nieustalonego przepływu ferrosmaru [L. l, 3] dla niezależnej od czasu gęstości p jest przeprowadzana z użyciem równania ciągłości i równań zachowania pędu. Prędkość cieczy w stanie turbulentnym charakteryzuje się pulsacją wokół średnich wartości. Pulsacja ta jest wywołana przez wymianę energii kinetycznej pomiędzy małymi masami płynu. Celem niniejszej pracy i wkładem autora do rozpatrywanego problemu jest: • numeryczno-analityczne modelowanie pola magnetycznego w szczelinie cylindrycznego łożyska ślizgowego pod kątem przeprowadzenia obliczeń wartości ciśnienia hydrodynamicznego, • numeryczne wyznaczenie rozkładów ciśnień dla różnych przypadków łożyska ślizgowego o skończonej długości dla przepływów turbulentnych ferrosmaru w polu magnetycznym, • przeprowadzenie analizy porównawczej uzyskanych wyników dla różnych wariantów rozwiązań (Tipei, Wierzcholski) [L. 4, 5]. Recenzent: Jan KICIŃSKI Summary The phenomenon of turbulent flows within the gap of journal slide bearings has a place when Taylor number Ty = Re ·sqrt(y) ł ) 41,2 or modified Reynolds number Re* = Re • y ł 2. It occurs in high-speed slide bearings e.g. HDD (hard disk drive), nuclear power plants or spacecrafts, where additionally magnetic fieid may act and ferrofluids are lubricant agent. Ań lubricant agent having magnetic properties, so called ferrolubricant, is the colloidal system of magnetic particles, most often Fe3O4 or Gd2O2, with dispersing substance e.g. mineral or synthetic oil, hydrocarbons, fluorocarbons, water etc. The author presents the results of numerical calculations of pressure distributions for journals of finite length at assumption of isothermal flow of ferrofluid in the magnetic field of the value of magnetic induction approaching the point of magnetic saturation of the ferrofluid. The pressure distributions are comparable to each other both in the case of presence of magnetic field and lack of it, for various values of relative eccentricity and dimensionless length of the journal. The analysis of transient flow of ferrolubricant [L. l, 3] for time independent density p is realised by means of the continuity equation and the equations of conservation of momentum. The velocity of fluid in the turbulent state characterises by oscillation of its value in the vicinity of the mean value. That oscillation is caused by interchange of kinetic energy between small volumes of the fluid. The aim of this work and the author's own contribution to the considered problem is: • Numerically-anałytical modelling of magnetic fieid within the gap of the cylindrical slide bearing in the aspect of calculating the value of hydrodynamic pressure, • Numerical determining of pressure distribution for different cases of slide bearings of finite length and turbulent flows of ferrolubricant, • Carrying out the comparable analysis of results obtained for different solutions (Tipei, Wierzcholski) [L. 4,5].
2-2002 TRIBOLOGIA 754 Jan MONIETA* *Instytu Technicznej Eksploatacji Siłowni Okrętowych Wyższej Szkoły Morskiej, ul Wały Chrobrego 2, 70-500 Szczecin, tel. (0-91) 434-42/26 w. 415, 479, e-mail: jmonieta @ wsm.szczecin.pl. ANALIZA USZKODZEŃ ŁOŻYSK WAŁU KORBOWEGO SPALINOWYCH SILNIKÓW OKRĘTOWYCH TYPU AL ANALYSIS OF FAILURES OF CRANKSHAFT BEARINGS OF THE MARINE DIESEL ENGINES TYPE AL Słowa a kluczowe: Silniki okrętowe, łożyska wału korbowego, analiza uszkodzeń Key-words: Marine diesel engines, crankshaft bearings, analysis of failures Streszczenie W referacie przedstawiono wyniki badań eksploatacyjnych uszkodzeń łożysk ślizgowych głównych i korbowodowych okrętowych silników wysokoprężnych typu 5AL25/30 i 6AL20/24, które zastosowano do napędu prądnic na statkach masowcach. Są to silniki średnioobrotowe, wyprodukowane na licencji firmy Sulzer. Do badań zebrano informacje o uszkodzeniach łożysk głównych i korbowodowych 57 silników w latach 80. i 90. Analizę uszkodzeń łożysk przeprowadzono na podstawie danych uzyskanych z dokumentacji okrętowych i obserwacji podczas postojów statków w portach i stoczniach, dokumentów Działu Ubezpieczeń i Awarii armatorów, a także z orzeczeń Izby Morskiej. Na podstawie zebranych informacji dokonano klasyfikacji miejsc inicjacji uszkodzeń pierwotnych łożysk oraz skupiono się na uszkodzeniach połączeń śrubowych stopy korbowodu, które były spowodowane zarówno błędami eksploatacji, jak wytwarzania. Jednym z parametrów pracy łożysk korbowych jest prędkość obrotowa, której podwyższenie powoduje wzrost zużycia łożysk i w efekcie luzu maksymalnego średnicowego badanych łożysk, w porównywalnych okresach eksploatacji. Dokonano także szacowania wybranych liczbowych wskaźników niezawodności w zależności od czasu pracy do uszkodzenia łożysk. Istnieją możliwości ograniczenia uszkodzeń i zużycia łożysk głównych i korbowych wału korbowego przez ograniczenie błędów ich utrzymania oraz wytwarzania. Recenzent: Jan SIKORA Summary In the paper the results of operational investigations of failures slide main and crank bearings of the marine diesel engines type 5AL25/30 and 6AL20/24, that have been employed for drive of generators on the bułk carriers have been presented. These are medium-speed engines production on the licence of firm Suizer. Data for the investigations have been collected in 80th and 90th from observation of excessive wear or failures 57 of main and crank bearings of the engines. The analysis failures of bearing have been realised on the basis of data, obtained from marine documentation and observations during the stop of ships in ports and shipyards, of documents Insurance and Failures Departments of shipowners and also from verdicts of Marine Chamber. On the ground of collected information initiation spaces of the aboriginal failures of the bearings have been ciassified. There have been and assembled at the failures of screw joint of the connecting rod big end, which caused operation and production deviations. In one from operating parameters of crank bearings is rotational speed of crankshaft, which rise caused increase wear and maximum clearance of examined bearings. There have been also estimated the selected numerical reliability indexes according to correct operation to failure of bearings. If is possible to reduce failures and wear of slide main and crank bearings of crankshaft through reduction of maintenance and production deviations.
2-2002 TRIBOLOGIA 489 Antoni NEYMAN* * Wydział Mechaniczny Politechniki Gdańskiej, ul. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk. EKOLOGICZNE ASPEKTY SMAROWANIA ECOLOGICAL ASPECTS OF LUBRICATION Słowa kluczowe: środki smarowe, ochrona środowiska Key-words: lubricants, environment protection Streszczenie Stosowane obecnie środki smarowe produkowane są przede wszystkim na bazie olejów mineralnych. Zarówno oleje mineralne, jak i niezbędne do nich dodatki są szkodliwe dla środowiska naturalnego. W olejach mineralnych najbardziej szkodliwe są wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne. W dodatkach szkodliwe są głównie metale ciężkie. Wymuszane przepisami prawa i rosnącą świadomością ekologiczną społeczeństw ograniczanie szkodliwego działanie smarów na środowisko realizowane jest poprzez dwa rodzaje działań. Pierwszy to wprowadzanie środków smarowych mniej szkodliwych i łatwiej ulegających degradacji biologicznej. Drugi to eliminowanie potrzeby stosowania smarów lub ograniczanie ich ilości i możliwości przedostawania się do otaczając środowiska. W obydwu rodzajach działań notuje się wyraźny postęp. Recenzent: Jerzy GIRTLER Summary Care about environment is one of the most important assignments of states, societies and international organisation, to limit its progressive degradation. Indispensable technical, law, political and social measures should be undertaken to protect friendly conditions of life for future generations. Although lubricants do not belong to factors creating largest threat for environment, they have essential and perceptible impact onto it. Actual total worldwide lubricant consumption is about 50.000.000 t per year. It is assumed that about 13% of used lubricants in Europe and 32 % in USA come back to environment in less or more changed form, dirtying it. It is enough large quantity to take prompt action against its spoiling effect. Up to now decided majority of produced lubricants are based on mineral oils. Both mineral base oils as well as additives are harmful for natural environment. In the base oils most harmful are aromatic hydrocarbons (toluene, benzene, xylene). In used oils that in most cases come beck to environment it is decidedły more aromatic hydrocarbons than in fresh oils. There are many different measures undertaken to protect natural environment against harmful lubricants: • appłying biodegradable lubricants (vegetable and synthetic), • enlarging biodegradation and limiting of mineral oils toxicity, due to suitable technological endeavours, • appłying of mixed lubricants (mineral, vegetable and synthetic) • appłying of water as lubricant, • eliminating of open lubricating systems, • appłying of self lubricating materials and materials not needed lubricating, • eliminating or limiting of lubrication. • Fast progress in development of environmentally harmless lubricants is achieved at present. • Modern synthetic lubrication oils are biodegradable entirely. Comparatively high costs limit wider introducing them to lubrication systems. In sorne devices biodegradable lubricants are required to be applied. They are this among others: • outboard two stroke engines, • devices to agricultural and forest works, • machinery in building and bridge construction, • snow mobiles and ski run maintenance equipment, • water turbines. More wide application of modern biodegradable lubricants only a matter of time.
2-2002 TRIBOLOGIA 505 Stanisław NOSAL*, Jan GRZESKOWIAK** * Politechnika Poznańska, Instytut Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań, tel. (061) 665-22-32. **H. Cegielski - CBR Sp. z o.o., Laboratorium Centralne, ul. 28 czerwca 1956 r. nr 223/229, 61-485 Poznań. WPŁYW WYBRANYCH CZYNNIKÓW NA PRZEBIEG DOCIERANIA ŻELIWNYCH SKOJARZEŃ ŚLIZGOWYCH THE INFLUENCE OF SOME SELECTED FACTORS ON THE COURSE OF RUNNING - IN OF CAST IRON SLIDING CONNECTIONS Słowa kluczowe: żeliwo, chropowatość technologiczna, prędkość ślizgania, docieranie Key-words: cast iron, surface roughness, sliding speed, running-in Streszczenie : W referacie omówiono badania dotyczące wpływu chropowatości technologicznej, prędkości ślizgania i sposobu wykonania odlewu na przebieg docierania żeliwnego skojarzenia ślizgowego. Recenzent: Jan SIKORA Summary This paper concerns running - in of cast iron sliding pair. It presents the influence of technological roughness on reliable running - in, temperature, frictional resistance and critical load. The tests were performed on friction machines. The paraffin oil lubrication was applied. Samples (disks) were made of cast iron ZlCu1,4PVB taken from the marine engine cylinder liner and the counter - sample (plates) from the cast iron piston ring applied in the same engine. Roughness of the samples was: Ra1 = (0,19 - 0,26 µm), Ra2 = (0,50-0,66 µm), Ra3 = (0,80 - 1,05 µm). The ratio of the number of tests finished with the running - in to the whole number of tests was assumed as a reliability index of running - in Ć. The change of this index, in relation to technological roughness of samples, is presented in the FIG. l. Temperature and frictional resistances were, during the whole period of running - in, higher for sliding pairs with samples of roughness Ra2 than with the ones of Ra1 - FIG. 2. These parameters were also on a higher level. The previously described tests were carried out at the sliding speed V = 0,56 m/s, whereas the next ones at V = 4; 6; 8 m/s. On the basis of the counter - sample temperature measurement results they determined the critical value of load (FIG. 4) which did not cause, yet, the occurrence of the scuffed white layer on the surface ofthe counter - sample and the sliding pair scuffing. On the basis of carried out tests they found out that the reliability of cast iron sliding pair running - in is the best when technological roughness is close to roughness occurring after the running - in. In order to avoid scuffing of important cast iron sliding pairs their temperature should be monitored and protected from exeeding to exceed the critical value.
2-2002 TRIBOLOGIA 515 Włodzimierz OCHOŃSKI* Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, Akademia Gómiczo-Hutnicza, A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, tel. (012) 617-31-26, 617-35-15. ZASTOSOWANIE CIECZY MAGNETYCZNYCH W INŻYNIERII ŁOŻYSKOWANIA APPLICATION OF MAGNETIC FLUIDS IN BEARING SYSTEMS Słowa kluczowe: ciecze magnetyczne, uszczelnienie, smarowanie, łożyska toczne, łożyska ślizgowe Key-words: magnetic fluids, sealing, lubrication, rolling bearings, sliding bearings Streszczenie Ciecz magnetyczna, zwana też ferrocieczą, jest stabilną koloidalną zawiesiną mikroskopijnych cząstek magnetycznych (np. Fe3O4 - magnetyt) o średnicy ok. 10 nm w cieczy nośnej i powleczonych substancją powierzchniowo aktywną, która zapobiega koagulacji i sedymentacji cząstek magnetycznych. Ciecze magnetyczne znalazły wiele zastosowań technicznych, m.in. do uszczelniania i smarowania łożysk tocznych i ślizgowych, które są powszechnie stosowane w układach napędowych twardych dysków komputerowych. W artykule przedstawiono nowe rozwiązania konstrukcyjne ochronnych uszczelnień ferromagnetycznych dla łożysk tocznych oraz promieniowych i wzdłużnych łożysk ślizgowych smarowanych cieczami magnetycznymi. Recenzent: Krzysztof WIERZCHOLSKI Magnetic fluids (ferrofluids) are stable colloidal suspensions of subdomain sized magnetic particles (e.g. Fe304 - magnetite) of ~ 10 nm in diameter, dispersed in carrier liquid and stabilised by means of suitable organie surfactant, added so as to prevent the agglomeration and sedimentation of magnetic particles. Magnetic fluids have found many technical applications, among others for sealing and lubrication of rolling and sliding bearings, which are commoniy used in computer hard disc drives. In the paper some new designs of exclusion ferrofluid seals for rolling bearings and radial and thrust sliding bearings lubricated with ferrofluids are presented.
2-2002 TRIBOLOGIA 531 Artur OLSZEWSKI* Politechnika Gdańska, Wydział Mechaniczny, Katedra Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, ul. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk, tel. (058) 347-26-93, aolszew @ pg.gda.pl. TARCIE PŁYNNE W ŁOŻYSKACH CERAMICZNYCH FLUID FILM IN CERAMIC BEARINGS Słowa kluczowe: łożysko ceramiczne, łożysko ślizgowe, tarcie płynne, cienki film smarowy, zużycie tribochemiczne, smarowanie wodą Key-words: ceramic bearing, sliding bearing, hydrodynamic lubrication, thin film, tribochemical wear, water lubrication Streszczenie W artykule przedstawiono zastosowanie materiałów ceramicznych w łożyskach ślizgowych. Opisano budowę ceramicznych łożysk ślizgowych wzdłużnych i poprzecznych. Wymieniono ich wady, zalety oraz przeznaczenie. Zwrócono uwagę na zdolność poprawnej pracy tego typu łożysk przy smarowaniu cieczami małolepkimi. Przedstawiono mechanizm powstawania tarcia płynnego przy smarowaniu wodą. Opisano model tarcia płynnego zaproponowany przez Kato [L. 17], uwzględniający powstawanie dodatkowej warstwy smarującej w procesie tarcia. Opisano przebieg reakcji tribochemicznej, która doprowadza do wygładzania powierzchni ślizgowej i umożliwia powstanie tarcia płynnego. Zasygnalizowano prowadzone w KKiEM badania nowego prototypowego ceramicznego łożyska poprzecznego własnej konstrukcji o niespotykanej dotąd nośności. Recenzent: Jan KICIŃSKI Summary In the paper the application of ceramic materials in sliding bearings is shown. A short description of ceramic axial and radial bearings is given. Advantages and disadvantages of hydrodynamic ceramic bearings are presented. A mechanism of fluid film in water lubrication is presented. Contact model for mixed lubrication proposed by Kato [L. 17] is described incorporating the formation of friction - generated lubricating layer. The tribo - chemical reaction is described responsible for the polishing of the friction surface and the development of conditions needed for full fluid film lubrication. A short information is given on tests being in progress at the Chair of Machine Design and Maintenance with a prototype ceramic radial bearing of own design with an unprecedented load carrying capacity.
2-2002 TRIBOLOGIA 545 Andrzej PAŁŻEWICZ* *Instytut Maszyn Przepływowych PAN w Gdańsku, ul. Fiszera 14, 80-952 Gdańsk, tel. +48 58 3411271 w 112, e-mail: zdtap @ imp.gda.pl. POMIARY GRUBOŚCI WARSTW OLEJÓW POZOSTAJĄCYCH NA PIONOWYCH POWIERZCHNIACH STALOWYCH O OKREŚLONYCH CHROPOWATOŚCIACH MEASUREMENTS OF THE THICKNESS OF OIL FILMS, WHICH COYERED YERTICAL STEEL SURFACES HAVING DEFINITE ROUGHNESS Słowa kluczowe: pomiary, grubości filmów olejowych, parametry chropowatości powierzchni, lepkość kinematyczna Key-words: measurements, thickness of oil films, roughness of the surface parameters, kinematic viscosity Streszczenie W artykule przedstawiono sposób i wyniki pomiarów mających na celu ustalenie średniej nominalnej grubości warstewki oleju, o określonej lepkości kinematycznej, jaka pozostaje, po swobodnym ociekaniu, na pionowej powierzchni stalowej o określonych parametrach chropowatości. Opisano budowę stoiska badawczego oraz podano szczegółowe aspekty metody pomiaru. Załączono tabele z wynikami pomiarów obejmującymi szeroki zakres przedziału lepkości kinematycznej na trzech powierzchniach testowych różniących się parametrami chropowatości. Recenzent Antoni NEYMAN Summary The paper presents the method and results of measurements of nomi nal average thickness of oil films (having definite kinematic viscosity) which covered vertical steel surfaces, after free streaming. The steel surfaces have determined roughness. Experimental stand and details of the measurement method are described. The tables with measured results covering wide range of kinematic viscosity of the oils on tested surfaces of different roughness parameters are enclosed.
2-2002 TRIBOLOGIA 555 Ewa PAWELEC*, Jolanta DRABIK*, Janusz JANECKI* * Instytut Technologii Eksploatacji, ul. Pułaskiego 6/10,26-600 Radom, tel. (48) 364-42-41. TRWAŁOŚĆ ZMĘCZENIOWA ŁOŻYSK SMAROWANYCH NIETOKSYCZNYM SMAREM PLASTYCZNYM FATIGUE LIVE OF BEARING LUBRICATED WITH NON-TOXIC GREASE Słowa kluczowe: nietoksyczny smar plastyczny, dodatek polimerowy, trwałość zmęczeniowa, łożysko toczne Key-word: non-toxic grease, organie additive, fatique live, rolling bearing Recenzent: Antoni NEYMAN Streszczenie W artykule zaprezentowano wyniki badań dotyczące wpływu składnikówkompozycji smarowej na zmianę trwałości zmęczeniowej łożysk pracujących w skojarzeniu smarowanym ekologicznym smarem plastycznym. Ocenie poddano kompozycje smarowe zawierające w swoim składzie jedynie fazę dyspergującą i zdyspergowaną, jak również smary zmodyfikowane polimerowym dodatkiem smarnym. Badania prowadzono z zastosowaniem zmodyfikowanego aparatu czterokulowego - tester T-03. Dla celów porównawczych oceniono również trwałość zmęczeniową łożysk smarowanych komercyjnym smarem łożyskowym. Recenzent: Marek WIŚNIEWSKI Summary This paper presents the results of research of grease composition influence on the wear and fatique live of bearing lubricated with non-toxic grease and its composition with organie additive. The tribological tests were carried out using T-03 four-ball tester under high load conditions.
2-2002 TRIBOLOGIA 563 Witold PIEKOSZEWSKI* *Instytut Technologii Eksploatacji, Zakład Tribologii, 26-600 Radom, ul. Pułaskiego 6/10, e-mail: witold.Piekoszewski @ itee.radom.pl. BADANIA WŁASNOŚCI TARCIOWYCH SKOJARZENIA METAL-POLIMER TESTING OF FRICTION IN METAL-POLIMER PAIR Słowa kluczowe: test tribologiczny, smarowanie, poliamidy, własności tribologiczne, zużycie Key-words: tribological test, lubrication, poliamides, tribological properties, wear Streszczenie Celem badań było określenie wpływu rodzaju środka smarowego na charakterystyki tribologiczne skojarzenia metal-tworzywo sztuczne. Badaniom poddano czysty poliamid PA 66 oraz poliamid PA 66 modyfikowany grafitem (8 i 16%) i dwusiarczkiem molibdenu (4 i 8%). Skojarzenia pracowały w warunkach tarcia technicznie suchego oraz smarowana wodą destylowaną i olejem referencyjnym FVA l. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że dla skojarzenia ślizgowego poliamid-stal wprowadzanie do tworzywa sztucznego sprawdzonych w innych warunkach smarów stałych (dwusiarczku molibdenu i grafitu) nie daje oczekiwanej poprawy zachowań tarciowych i zużyciowych tej pary. Jedynie dla styku smarowanego wodą destylowaną stwierdzono pozytywny efekt zastosowania implementacji tych smarów stałych do tworzywa sztuczne go współpracującego ze stalą. Opory ruchu były przy tym prawie niezależne od rodzaju i ilości dwusiarczku molibdenu czy też grafitu do poliamidu PA 66. Recenzent: Marian SZCZEREK Summary The testing aimed at determination of an effect of a lubricant on tribological characteristics for a metal-połymer tribosystem. PA 66 połyamide as well as this materiał after modification with graphite (8 and 16%) and MoS2 (4 and 8%) were tested. The tribosystem worked under conditions of dry friction and lubricated friction (distilled water and FVA l reference oil). The results show that modification of the połyamide with materials known as solid lubricants (graphite, MoS2) does not give any improvement in tribological properties of the steel-połymer tribosystem. Such modification is effective oniy in case of water lubrication. For this lubricant the friction coefficient is practically independent of the kind or concentration of the modifiers in the połyamide.
2-2002 TRIBOLOGIA 579 Witold PIEKOSZEWSKI*, Marian SZCZEREK*, Marek WIŚNIEWSKI* * Instytut Technologii Eksploatacji, Zakład Tribologii, 26-600 Radom, ul. Pułaskiego 6/10, e-mail: Witold.Piekoszewski @ itee.radom.pl. OPORY RUCHU W SMAROWANYM STYKU ROZŁOŻONYM I SKONCENTROWANYM FRICRION IN LUBRICATED CONFORMAL AND NON-CONFORMAL CONTACT Słowa kluczowe: tarcie, modelowanie, styk smarowany Key-words: friction, modelling, lubricated contact Streszczenie Przedstawione zostały modele tarcia smarowanych węzłów kinematycznych podane przez Rabinowicza i ten Boscha dla styku rozłożonego oraz Dowsona i Higginsona dla styku skoncentrowanego. Recenzent: Stanisław PYTKO Summary The analysis of the model tribology equotions for the friction coefficient given in the literaturę has been peribrmed. The friction models for the distributed contact of Rabinowicz and ten Bosch and the one for the concentrated contact of Dowson and Higginson have been presented.
2-2002 TRIBOLOGIA 593 Anna PROŃSKA* *Instytut Maszyn Przepływowych PAN, ul. Fiszera 14, 80-952 Gdańsk. WYZNACZENIE WSPÓŁCZYNNIKÓW SZTYWNOŚCI I TŁUMIENIA W OPARCIU O ŁOŻYSKOWY MODEL USZCZELNIEŃ LABIRYNTOWYCH TURBOZESPOŁU 13K215 DETERMINATION OF STIFFNESS AND DAMPING COEFFICIENTS FROM THE BEARINGS-BASED MODEL OF LABYRINTH SEALINGS IN THE 13K215 TURBOSET Słowa kluczowe: dynamika wirników, łożyska ślizgowe, uszczelnienie labiryntowe Key-words: rotor dynamics, slide bearings, labyrinth sealings Streszczenie W pracy przeprowadzono wstępną ocenę wpływu uszczelnień labiryntowych turbozespołu 13K215 na własności dynamiczne całej maszyny. Przyjęto bardzo uproszczony model uszczelnień, tzw. model łożyskowy, w którym uszczelnienia zostały potraktowane jak zwykłe kanały przepływowe z pominięciem przegród blaszkowych. Natomiast zachowana została pełna geometria wszystkich 30 uszczelnień kierowniczych i 30 wirnikowych. Ponadto przyjęto rzeczywiste parametry przepływowe medium, tzn. ciśnienie i temperaturę przed i za stopniem uzyskane za pomocą specjalistycznych obliczeń cieplno-przepływowych. Potrzebną do obliczeń lepkość dynamiczną uzyskano stosując algorytmy bazujące na tablicach parowych. Badano wpływ niesymetrycznego położenia uszczelnień w stosunku do powierzchni zewnętrznej kanałów. Tę niesymetryczność określono poprzez przyjęcie tzw. mimośrodowości względnej e. Badania przeprowadzono w ten sposób, aby wymusić możliwie największe spodziewane oddziaływania, tzn. przyjmując skrajnie dużą mimośrodowość względną e = 0,9. Z tego samego powodu uskoki przekrojów w kanałach zaokrąglono do możliwie największej szerokości Obliczenia przeprowadzono za pomocą programu stosowanego do analizy własności statycznych i dynamicznych poprzecznych łożysk ślizgowych. Otrzymane wyniki porównano z wyznaczonymi w ten sam sposób współczynnikami sztywności i tłumienia filmu olejowego. Recenzent: Antoni NEYMAN Summary A preliminary assessment of the influence of labyrinth sealings in the 13K215 turboset on the dynamical properties of the entire machine has been presented in the paper. A very simplified model of the sealings, so called bearings-based model, where the sealings have been treated as normal flow channels without sheet partitions, has been assumed. On the other hand the full geometry of all 30 guide sealings as well as 30 rotor ones has been preserved. Additionally, real flow parameters of the medium have been assumed, i.e. pressure and temperature prior and beyond the stage have been obtained by means of relevant thermal hydraulic calculations. The value of the dynamie viscosity, required in calculations, has been obtained from the algorithm based on the steam tables. The influence of asymmetrical location of sealings with respect to the external surface of channels has been investigated. Such asymmetry has been determined by assumption of so called relative eccentricity a. Investigations have been conducted in such a way as to induce the possibly high expected interactions, i.e. assuming extreme relative eccentricity µ = 0.9. For the same reason the cross-section change in the channels have been rounded up to the highest available width. Calculations have been, conducted using a code applicable for the analysis of static and dynamic properties of transyerse slide bearings. Obtained results have been compared with determined in the same way coefficients of stiffness and damping of the oil film.
2-2002 TRIBOLOGIA 601 Ryszard PRZYBYŁ* *Instytut Obrabiarek i Technologii Budowy Maszyn Politechniki Łódzkiej, ul. Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź, tel. (042) 631-24-15. ZALEŻNOŚĆ WŁAŚCIWOŚCI POPRZECZNEGO ŁOŻYSKA HYDROSTATYCZNEGO OD LICZBY JEGO KOMÓR RELATIONSHIPS BETWEEN PROPERTIES OF A HYDROSTATIC JOURNAL BEARING AND ITS NUMBER OF POCKETS Słowa kluczowe: łożysko hydrostatyczne, liczba komór, sztywność, tłumienie drgań, natężenie przepływu, straty mocy Key-words: hydrostatic bearing, number of pockets, stiffness, vibration damping, rate of flow, losses of power Streszczenie W artykule przedstawiono analizę wpływu liczby komór poprzecznego łożyska hydrostatycznego na jego sztywność, kąt między wektorami przemieszczenia i obciążenia, zdolność tłumienia drgań, natężenie przepływu oleju i straty mocy. Określono zalecaną liczbę komór dla różnych obciążeń: stałych i zmiennych. Recenzet: Olgierd OLSZEWSKI Summary In the paper there is presented an analysis of influence of the number of pockets in a hydrostatic journal bearing on its stiffness, the angle between resultant vectors of the displacement and the load, the vibration damping ability, the ratę of flow and the losses of power. A recommended number of pockets is defined for different types of load: constant or variable.
2-2002 TRIBOLOGIA 615 Piotr M. PRZYBYŁOWICZ* * Politechnika Warszawska, ul. Narbutta 84, 02-524 Warszawa, e-mail: piotrp @ ipbm.simr.pw.edu.pl. SELF-EXCITED VIBRATION IN A JOURNAL BEARING SYSTEM WITH DIVIDED AND PIEZOELECTRICALLYDRIYEN SHELL DRGANIA SAMOWZBUDNE ŁOŻYSKA ŚLIZGOWEGO Z PANWIĄ DZIELONĄ STEROWANĄ PIEZOELEKTRYCZNIE Key-words: journal bearing, stability, critical speed, self-excited vibration, bifurcation, piezoelectric actuator Słowa kluczowe: łożysko ślizgowe, stateczność, prędkość krytyczna, drgania samowzbudne, bifurkacja, piezoelektryczny element wykonawczy Summary In the paper the problem of stability of a joumal bearing system with divided and movable shell controlled by piezoelectric elements is considered. The shell consists of three segments - two fixed and the middle one driven by a piezoelectric actuator. This way the actuator affects the size of the oil gap - one of the most important parameters responsible for the stability threshold of the system. The paper presents the concept and provides one with theoretical fundamentals. Considerations are based on a simplified Reynolds equation. Non-linear behaviour and its sensitivity to the applied method of stabilisation is examined in the direct neigghbourhood of the critical threshold. A bifurcating, near-critical solution is introduced and anałysed for this purpose. Results of numerical simulations prove that the method is effective and brings considerable growth of the critical speed. It is found however, that this effect is associated with in crease ofFloquet's exponent, which physically means that the system can exhibit subcritical bifurcation (hard self-excitation). A compromise is then required in obtaining an optimal control. Recenzent: Krzysztof WIERZCHOLSKI Streszczenie W pracy przedstawiono problem stabilizacji łożyska ślizgowego z panwią dzieloną sterowaną elementami piezoelektrycznymi. Panew takiego łożyska składa się z trzech części - dwóch stałych i środkowej ruchomej połączonej z piezoelektrykiem. W ten sposób element wykonawczy może zmieniać rozmiar szczeliny smarnej - jeden z podstawowych parametrów odpowiedzialnych za wartość progu stateczności łożyska. W pracy zawarto teoretyczne podstawy omawianego modelu. Rozważania oparto na uproszczonym równaniu Reynoldsa. Nieliniową odpowiedź układu i jej wrażliwość na zastosowaną metodę stabilizacji zbadano w pobliżu progu krytycznego. W tym celu zbudowano i przeanalizowano okolokrytyczne rozwiązanie bifurkacyjne równań ruchu. Wyniki symulacji numerycznych potwierdzają skuteczność zastosowanej metody w podnoszeniu krytycznej prędkości wirowania czopa łożyska. Zauważono jednak, że wzrostowi progu stateczności towarzyszy zwiększanie się wykładników Floqueta rozwiązania bifurkacyjnego, co fizycznie oznacza możliwość pojawienia się bifurkacji podkrytycznej (samowzbudzenia twardego) w układzie. Ta obserwacja skłania do poszukiwania kompromisu w uzyskiwaniu optymalnej strategii sterowania.
2-2002 TRIBOLOGIA 629 Andrzej RACZYŃSKI* *Katedra Techniki Grzewczej i Wentylacyjnej Politechniki Łódzkiej, al. Politechniki 6, 90-959 Łódź, tel. (042) 631-35-21 SPECYFICZNE PROBLEMY ŁOŻYSKOWANIA W ŁOŻYSKACH TOCZNYCH MINIATUTROWYCH SPECIFIC PROBLEMS OF BEARING ARRANGMENT WITH MINIATURE BALL BEARINGS Słowa kluczowe : łożysko miniaturowe, kulkowe, moment tarcia, trwałość Key-words: bearing, miniature, ball, torque, moment, friction, life Streszczenie W artykule przedstawiono informacje dotyczące praktyki eksploatacyjnej miniaturowych łożysk tocznych. Zebrano najczęściej spotykane wymagania dotyczące działania takich łożysk. Azprezentowano szereg czynników wpływających na moment tarcia w ruchu oraz trwałość zmęczeniową, zwracając szczególną uwagę na czynniki nie doceniane, bo mało istotne w pracy łożysk tocznych powszechnego użytku, takie jak rodzaj koszyka, rodzaj ewntualnego uszczelnienia, wpółczynnik przy legania, dokładność wykonania łożyska, dokładność wykonania wałka i oprawy, rodzaj i ilość środka smarowego. Recenzent: Krzysztof WIERZCHOLSKI Summary In the present article there are shown some problems connected with operation of miniature ball bearings in measuring instruments. In this using the two main requirements must be fuIlfilled by the bearing: a smali frictional moment and suitable rating life. In some instruments, e.g. flow meter, the suitable indication strongly depends on magnitude of torque. The torque depends on following factors: sort of materiał, seal, bearing size, accuracy, internal clearance, imperfection of shaft and housing, load, rotational speed, sort and quantity of lubricant. It was shown, that the bearing for measuring instruments should have the following features: The balls and rings in stainless steel; ribbon retainer in pressed steel (may be with Teflon-coating); the bearing without seals, only with shields if it is necessary; the bearing size as small as possible; good accuracy grade; large internal clearance (C3-C4); then shouldn't be close fit neither on shaft nor in housing; very important is the coaxiality of both of bearing in the arrangement; if the strong axial force is acting, the greater osculation rating of ball and race is profitable to decrease the equivalent load; as a lubricant should be used the smali viscosity oil (ca 10cSt/20°C) and in a very small quantity. The high osculation rating is also profitable with regard to the bearing durability. In some conditions (very great axial force) there may be used unorthodox bearing arrangement: one angular contact bearing and the deep groove bearing as the second. Generally: the correct mounting and the strict cleanliness is an essential condition for the good performance of all miniature bearings.
2-2002 TRIBOLOGIA 643 Wojciech RADULSKI*, Romuald KARPIUK*, Mariusz DUTKIEWICZ*, Piotr OSTROWSKI*, Olgierd OLSZEWSKI** *ALSTOM Power Sp. z o.o, ul. Stoczniowa 2, 82-300 Elbląg. **Politechnika Gdańska, ul. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk. NOWA KONSTRUKCJA ŁOŻYSKA TURBINOWEGO TYPU „Y” - ELEMENT DZIAŁAŃ RETROFITU I SERWISU ALSTOM POWER SP. Z O.O. W ELBIĄGU NEW DESIGN OF BEARING FOR APPLICATION IN RETROFIT AND SERYICE ACTIVITY Słowa kluczowe: Łożysko - trójpowierzchniowe, statyczne i dynamiczne charakterystyki Key-words: 3-lobejoumal bearings, static and dynamie characteristics Streszczenie Łożysko typu „Y” jest łożyskiem trójpowierzchniowym, wyróżniającym się w stosunku do znanych z literatury łożysk charakterystycznym podziałem na trzy segmenty oraz obciążeniem skierowanym na segment o kącie opasania 180°, co pozwala na zachowanie gniazd łożyskowych, rozmieszczenia podparć (poduszek) i doprowadzenia oleju identycznie jak w dotychczas stosowanych łożyskach eliptycznych (dwupowierzchniowych, inaczej cytrynowych). Rozważane łożysko charakteryzuje się przesunięciem środka geometrycznego powierzchni ślizgowej, co najmniej jednego segmentu w kierunku zgodnym z kierunkiem ślizgania, co w dotychczas znanych łożyskach nie występuje. Artykuł przedstawia wyniki obliczeń i symulacji numerycznych oraz rezultaty pomiarów na turbinie gdzie łożysko o tej konstrukcji zostało zastosowane. Recenzent: Jan KICIŃSKI Summary The turbine 3-lobe joumal bearing operates at higher speeds and mean external loads and consists of three, symmetrically displaced lobes of the same length, uniformiy arranged on the bearing perimeter and separated by the oil suppły grooves. Another type of 3-lobe bearing can be made as the 3 lobe bearing with special orientation of lobes on the bearing perimeter. The paper introduces the results of calculation and experimental investigation of new design of3-lobe journal bearing operating in the conditions of adiabatic oil film. The Reynolds, energy, geometry and viscosity equations were numerically solved under typical assumptions of thermo-hydrodynamic theory of lubrication.
2-2002 TRIBOLOGIA 661 Józef RYBCZYNSKI* * Instytut Maszyn Przepływowych PAN, ul. Fiszera 14, 80-952 Gdańsk tel.: (+48-58) 346-08-81 wew. 273, fax: (+48-58)341-61-44, e-mail: ryb @ imp.gda.pl. OCENA STANU DYNAMICZNEGO MASZYNY WIRNIKOWEJ NA PODSTAWIE TRAJEKTORII CZOPÓW ŁOŻYSKOWYCH ESTIMATION OF DYNAMIC CONDITION OF ROTATING MACHINE ON THE GROUND OF TRAJECTORIES OF BEARING JOURNALS Słowa kluczowe: maszyna wirnikowa, łożysko ślizgowe, diagnostyka techniczna Key-words: rotating machine, slide bearing, technical diagnostics Streszczenie W referacie przedstawiono możliwości zaawansowanej diagnostyki maszyn wirnikowych, których wirniki podparte są w łożyskach ślizgowych poprzez analizę trajektorii czopów łożyskowych. Wyszczególniono i scharakteryzowano rodzaje niesprawności maszyny wirnikowej, które mogą być wykrywane na podstawie obrazu trajektorii czopów. Omówiono elementy trajektorii, które niosą informacje o stanie dynamicznym maszyny i na podstawie których można różnicować defekty maszyny. Omawiane zagadnienia zilustrowano przykładowymi wykresami trajektorii pochodzącymi z własnych badań na stanowisku doświadczalnym bądź z symulacji komputerowych. Referat zawiera głównie materiał do praktycznego wykorzystania. Jego treść oparta jest w znacznej mierze na doświadczeniach własnych autora w zakresie pomiarów związanych z dynamiką wirników i łożysk ślizgowych, dlatego niektóre spostrzeżenia mogą nie w pełni pokrywać się z wiedzą podręcznikową. Recenzent: Jerzy GIRTLER Summary The paper presents possibilities of advanced diagnostics of rotating machines that have their rotors supported in slide bearings by means of analysis of trajectories of bearing journals. The types of defects of rotating machines, which may be detected on the ground of trajectories of their journals, have been specified and characterized. The elements of trajectories, which provide information about the machine's dynamie condition and which may be a base for differentiation the defects of a machinę, have been discussed. The problem has been exemplified by means of the exemplary graphs of trajectories created on the ground of the own experimental investigations or on the ground of computer simulations. The paper includes mainly the materiał for practical use. To a large degree it is based on the own author's experience in measurements of dynamics of rotors and slide bearings. This is the reason why some conclusions may not be fully consistent with theoretical descriptions presented in the literature.
2-2002 TRIBOLOGIA 677 Jan SENATROSKI* * Instytut Mechaniki Precyzyjnej, ul. Duchnicka 3, 01-791 Warszawa, tel. (022) 56-02-943, e-mail:jsen @ imp.edu.pl. OCENA ODDZIAŁYWANIA MINERALNYCH CZĄSTEK ŚCIERNYCH NA ZUŻYWANIE SMAROWANYCH SKOJARZEŃ ŚLIZGOWYCH ESTIMATION OF MINERAL ABRASIVE PARTICLE INFLUENCE ON WEAR OF LUBRICATED SLIDING PAIRS Słowa kluczowe: zużycie, smarowanie, cząstki ścierne Key-words: wear, lubrication, abrasive particle Streszczenie W referacie zaprezentowano wyniki badań dotyczących oceny wpływu zanieczyszczeń ściernych, znajdujących się w środku smarowym, na zużycie tribologiczne skojarzenia: cylinder-pierścień tłokowy. Wpływ ten oceniano w warunkach eksperymentu laboratoryjnego z wykorzystaniem układów imitujących pracę tego typu skojarzenia. Wyniki tej oceny, w postaci uzyskanych charakterystyk tribologicznych, poddano analizie, która pozwoliła m.in. stwierdzić, że zużycie w dużym stopniu zależne jest od stężenia zanieczyszczeń w środku smarowym. Przeprowadzone badania stanu warstwy wierzchniej elementów próbnych po procesie tarcia (m.in. pomiary chropowatości i pomiary twardości) pozwoliły na poznanie mechanizmu zużywania powierzchni roboczych skojarzeń ślizgowych, smarowanych olejem zanieczyszczonym mineralnymi cząstkami ściernymi. Recenzent: Antoni NEYMAN Summary The results of evaluation of abrasive impurities, which are in lubricant, influence on the wear of sliding pair: cylinder-piston ring are presented in the work . This influence has been evaluated in laboratory experiment conditions using such system, which imitates the work of sliding pairs. Results of this evaluation in the form of obtained tribological characteristics were anałyzed. This analysis permits above all to consider, that wear is to a large extend depended to a concentration of impurities in lubricant. Carried out examinations surface layers of sample elements after friction process (among others surface roughness and hardness measurements) allowed for recognition of wear mechanism of the working surfaces of sliding pairs, lubricated with oil polluted with mineral abrasive particles.
2-2002 TRIBOLOGIA 685 Jan SIKORA* *Politechnika Gdańska, ul. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk. ANALIZA WPŁYWU WZGLĘDNEJ DŁUGOŚCI ŁOŻYSKA NA ZMĘCZENIOWE OBCIĄŻENIE WARSTWY ŚLIZGOWEJ ANALYSIS OF INFLUENCE OF RELATIYE BEARING LENGTH ON FATIGUE LOAD OF JOURNAL BEARING LINING Słowa kluczowe: łożyska ślizgowe, charakterystyki operacyjne łożysk, wytrzymałość zmęczeniowa, badania doświadczalne, stanowiska badawcze Key-words: plain bearings, bearing operating characteristics, fatigue strength, experimental research, test rigs Streszczenie W pracy na podstawie przeprowadzonych obliczeń przeanalizowano wpływ stosunku L/D (szerokości panwi do jej średnicy) na wymuszenia w łożyskowym węźle badawczym reakcyjnej maszyny zmęczeniowej SMOK. Oszacowano zmiany maksymalnej wartości ciśnienia hydrodynamicznego i minimalnej grubości filmu olejowego w łożysku w przedziale wartości L/D interesującym z uwagi na testy zmęczeniowe warstw ślizgowych w łożyskach poprzecznych, prowadzone w laboratorium tribologicznym Politechniki Gdańskiej. Summary An influence of relative bearing length L/D on fatigue loading of slide layer in journal bearing has been anałysed in the paper on the basis of hydrodynamic calculation. The research object was a thin walled multiiayer bush flxed in bearing unit of SMOK testing machine in tribological laboratory of the Technical University of Gdańsk. The bearing operates under conditions of fuli hydrodynamic oil film and variable load. Yariations in peak hydrodynamic pressure magnitude and minimum lubricant film thickness within a wide interval of design features of the bearing were assessed. Analysis involved the interval of relative bearing length values from 0,3 to 0,8, that corresponds to the scope of L/D ratio magnitudes employed in practice in internal combustion engines. Calculations were performed for standard tested bearing with relative radial clearance DR/R of 0,001 and 0,0017. The maximum magnitudes of bearing load varying within the loading cycle were of 56 or 95 kN. The results of calculation are presented in the diagrams as the ratio of peak hydrodynamic pressure in the oil film to the bearing specific load (maximum during load cycle) versus L/D ratio. It results from the analysis of computation, that relative bearing length L/D affects the magnitudes of peak hydrodynamic pressure in the oil film in the bearings tested under conditions of the same nominal load. It therefore becomes apparent that results of laboratory tests leading to fatigue cracks experimentally observed in the bearing should be corrected including design proportions of investigated object.
2-2002 TRIBOLOGIA 695 Bogusław J. SIWEK*, Rafał GAWARKIEWICZ* * Politechnika Gdańska, Wydział Mechaniczny, Katedra Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, ul. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk, tel. (058) 347-16-29. **Pracę wykonano w ramach projektu badawczego nr 7T07C 00817 finansowanego przez Komitet Badań Naukowych w latach 1999-2002. ALGORYTM WYZNACZANIA ZUŻYCIA W PŁASKIM SKOJARZENIU ŚLIZGOWYM NA PODSTAWIE DANYCH Z ODWZOROWANIA POWIERZCHNI** ALGORITHM OF THE LINEAR WEAR CALCULATION ON BASE OF GEOMETRICAL DATA OF THE FLAT SLIDE SURFACE Słowa kluczowe: algorytm, program CAD, pomiar zużycia, płaskie skojarzenie ślizgowe, materiały łożyskowe Key-words: algorithm, CAD program, wear measure, flat slide surface, bearing materials Streszczenie Ważnym zagadnieniem w inżynierii łożyskowania jest znajomość właściwości tribologicznych, w tym zużycia materiałów w warunkach występowania mikrodrgań. Charakterystyki tribologiczne są najczęściej wyznaczane doświadczalnie poprzez badania laboratoryjne próbek o prostych kształtach w warunkach zdefiniowanego wymuszenia mechanicznego i cieplnego. W Katedrze Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn Politechniki Gdańskiej przeprowadzono badania doświadczalne zużycia próbek z płaskim skojarzeniem ślizgowym w warunkach prostoliniowego ruchu drgającego o amplitudzie od 80 do 120 µm. Opracowano skuteczną metodę wyznaczania liniowej miary zużycia w oparciu o analizę wejściowego strumienia danych reprezentującego geometryczne odwzorowanie powierzchni zużywanej próbki. Przedstawiono także krótki opis działania i możliwości programu komputerowego realizującego opracowany uprzednio algorytm. Recenzent: Adam BARYLSKI One of the important problems of bearing engineering is the knowledge about the tribological properties, including the wear rate of the bearing systems. At Mechanical Engineering Faculty at the Technical University of Gdańsk the researches of the sliding, flat specimen under conditions of the oscillatory linear motion with amplitude from 80 to 120 µm has been performed. The algorithm that can be used for wear rate determination, on the base of experimental investigation of a sliding pair working in the condition of defined mechanical and heat loading is presented. The data stream, which represents the geometrical structure of the nominally flat worn out specimen surface, is the input data for the algorithm. Computer program based on this algorithm is also described. Ań example of the application of the method for determination of the wear ratę in case ofthe sliding pair, with the flat contact surface is presented.
2-2002 TRIBOLOGIA 707 Zbigniew STARCZEWSKI* * Instytyt Podstaw Budowy Maszy Politechniki Warszawskiej, ul. Narbutta 84, 02-524 Warszawa, tel. (022)660-86-19, (022)660-84-35 WPŁYW WZAJEMNEGO POŁOŻENIA PANWI ŁOŻYSK O ZARYSACH NIEKOŁOWYCH NA DRGANIA SAMOWZBUDNE ŁOŻYSKOWANEGO WIRNIKA EFFECT OF MUTUAL POSITION OF BEARING SHELLS IN JOURNAL BEARINGS WITH NON-CIRCULAR CONTOUR ON SELF-EXCITED VIBRATION OF THE ROTOR Słowa kluczowe: łożysko niekołowe, hydrodynamiczne siły wyporu smaru, obrót łożyska, równania ruchu, drgania samowzbudne Key-words: non-circular journal bearings, hydrodynamical forces, rotatin of journal bearing, equation of motion, self-excited vibration Streszczenie W pracy zbadano wpływ wpływ wzajemnego położenia panewek łożysk ślizgowych perycykloidalnych o wpółczynniku peryckloidy n = 3 na możłiwość tłumienia drgań samowzbudnych wirnika łożyskowanego. Jako model układu przyjęto sztywny, nieodkształcalny wirnik podparty w ww, łożyskach pracujących w warunkach tarcia płynnego. Jako model podpory łożyskowej przyjęto łukowe łożysko powstałe z zastąpienia zarysu perycykloidalnego łukami okręgu z odpowiednimi współczynnikami wagi. Taka aproksymacja umożliwia rozwiązanie równania Reynolds'a i uzyskanie zależności na rozkład ciśnienia i składowe hydrodynamicznej siły wyporu, smaru w postaci analitycznej. Przyjęto, iż rozkład ciśnienia w kierunku długości łożyska ma rozkład paraboliczny, czyli mamy do czynienia z tak zwanym łożyskiem wąskim. Założono izotermiczny przepływ czynnika smarnego. Ułożone równania ruchu, silnie nieliniowe i sprzężone ze sobą możliwe są do analizy tylko na drodze symulacji cyfrowej. Wykazano, iż wzajemne: położenie panewek łożysk może mieć istotny wpływ na ograniczenie amplitudy powstałych drgań samowzbudnych. Załączono odpowiednie i sformułowano uwagi końcowe. Recenzent: Jan KICINSKI Summary In the paper the effect of mutuał geometrie arrangement of bearing shells in a journal bearing system on damping of self-excited vibration is investigated. The shell contour is a pericycloid with the multiplication factor n = 3. A rigid rotor supported in such bearings operating in flow friction conditions is incorporated as the model. Isothermal flow of the lubricating medium is assumed in the considerations. It is proved that the mutuał geometrie arrangement of the noncircular bearing shells can essentially reduce the amplitudę of self-excited vibration occurring in the system. Suitable diagrams showing the obtained results and concluding remarks are also presented.
2-2002 TRIBOLOGIA 717 Stanisław STRZELECKI* Institute of Machine Design, Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź, Poland, e-mail: strzelec @ pkml.p.lodz.pl OIL FILM PRESSURE AND TEMPERATURE DISTRIBUTION OF TILTING 5-PAD JOURNAL BEARING ROZKŁAD CIŚNIENIA I TEMPERATURY FILMU SMAROWEGO 5-POWIERZCHNIOWEGO WAHLIWEGO ŁOŻYSKA ŚLIZGOWEGO Key-words: hydrodynamic lubrication, tilted-pad journal bearings Słowa kluczowe: smarowanie hydrodynamiczne, łożyska z segmentami wahliwymi Summary Radial, tilting-pad journal bearings are applied in high speed rotating machines operating at stable small and mean loads and the peripheral speeds of journal reaching 150 m/s. These bearings applied in the steam and gas turbines, turbo compressors and turbine gearboxes assure the stable operation of rotating elements. Solution of geometry of lubricating gap as well as the equations of thermo-hydrodynamic theory of lubrication allows to receive the oil film pressure and temperature distributions which are the grounds for calculation of static and dynamic characteristics of bearings. The paper introduces an effect of pad geometry on the operation of the 5-lobe tilting-padjournal bearing operating in the conditions of adiabatic oil film. Reynolds, energy, viscosity, and geometry equations were numerically solved under typical assumptions of thermo-hydrodynamic theory of lubrication. Aligned orientation of bearing and journal axis without deflections ofpads and static equilibrium position of joumal was assumed. Recenzent: Antoni NEYMAN Streszczenie Poprzeczne łożyska ślizgowe z segmentami wahiiwymi stosowane są w maszynach wirnikowych wysokoobrotowych [L. 1-5] pracujących przy ustalonym małym lub średnim obciążeniu oraz dużych prędkościach obwodowych czopa dochodzących do 150 m/s. Łożyska ślizgowe wielopowierzchniowe z segmentami stałymi są łożyskami zamkniętymi na obwodzie przy czym wzrost luzu względnego powoduje w szczelinie smarowej częściowe lub pełne przejście z przepływu laminarnego do turbulentnego [L. 6-11]. Zjawisku temu towarzyszy wzrost oporów ruchu i niestateczna praca czopa. Łożyska z segmentami wahiiwymi nie są łożyskami w pełni zamkniętymi na swoim obwodzie. Przestrzeń znajdująca się pomiędzy poszczególnymi segmentami wahiiwymi wywiera wpływ na charakter pracy łożyska w tym na rozkłady ciśnienia i temperatury filmu smarowego. Powierzchnie robocze wahiiwych segmentów są zasadniczo powierzchniami cylindrycznymi z punktem podparcia przesuniętym w kierunku obrotu czopa i znajdującym się poza środkiem segmentu [L. l, 5]. W referacie przedstawiono wyniki obliczeń rozkładów ciśnienia i temperatury 5-powierzchniowego łożyska wahliwego łożyska ślizgowego. Obliczenia numeryczne przeprowadzono przy założeniu adiabatycznego filmu smarowego, równoległego połażenia osi czopa i panewki, statycznego położenia równowagi czopa.
2-2002 TRIBOLOGIA 729 Michał STYP-REKOWSKI* * Akademia Techniczno-Rolnicza w Bydgoszczy, Wydział Mechaniczny, ul. Kaliskiego 7, 85-763 Bydgoszcz, e-mail: msr @ art.bydgoszcz.pl., tel. (052) 34-08-623. SPECJALNE ŁOŻYSKA TOCZNE JAKO ALTERNATYWA DLA ŁOŻYSK TYPOWYCH SPECIAL ROLLING BEARINGS AS ALTERNATIYE FOR TYPICAL BEARINGS Słowa kluczowe: specjalne łożysko toczne, materiały łożyskowe, warunki pracy łożysk Key-words: special rolling bearing, rolling bearing materials, bearing operating conditions Streszczenie W referacie przedstawiono rozważania umożliwiające określenie obszaru stosowania węzłów kinematycznych z łożyskami specjalnymi. Zdefiniowano pojęcie specjalnego łożyska tocznego. Dokonano również analizy uwarunkowań: konstrukcyjnych, technologicznych i eksploatacyjnych stosowania łożysk specjalnych Wskazano przykłady zastosowań takich łożysk, np.: w aparaturze pomiarowej, medycznej, obrabiarkach, pojazdach jednośladowych. Liczne zastosowania spowodowały, że rozszerzył się zbiór tworzyw konstrukcyjnych stosowanych w procesach wytwórczych elementów łożysk tocznych. Recenzent: Jan SIKORA Summary Considerations which make possible the determination of application area of kinematic pairs with special bearings have been presented. This paper deals also definition of notion of special rolling bearing, There are discussed conditions: constructional, technological and operational of special bearings application. Exemplary applications of such bearings have been indicated, eg.: measuring apparatus, medical eąuipment, tool-machines, bicycles. The number of applications cause that the materials set which are used in manufacturing processes of rolling bearings elements is extend.
2-2002 TRIBOLOGIA 741 Włodzimierz SUŁEK*, Tomasz WASILEWSKI* * Politechnika Radomska, 26-600 Radom, ul. Chrobrego 27. WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE KOMPOZYCJI SMAROWYCH ZAWIERAJĄCYCH ALKILOPOLIGLUKOZYDY TRIBOLOGICAL PROPERTIES OF LUBRICANTS, WHICH ARE CONTAINING ALKYL POLYGLYCOSIDES Słowa kluczowe: alkilopoliglukozydy, dodatki do substancji smarowych, współczynnik tarcia, zużycie Key-words: alkyl polyglycosides, lubricant additives, friction coefficient, wear Streszczenie Substancje, które mogą tworzyć uporządkowane struktury, są często wykorzystywane jako dodatki do substancji smarowych. W wyniku istnienia płaszczyzn łatwego poślizgu obserwowano obniżanie oporów ruchu i zmniejszanie zużycia elementów par ciernych. Jako dodatki wybrano alkilopoliglukozydy, które w fazie objętościowej, w charakterystycznych przedziałach stężeń tworzą w wodzie struktury ciekłokrystaliczne. Wykonano pomiary lepkości l-procentowych i 4-procentowych wodnych roztworów alkilopoliglukozydów o różnych długościach łańcucha. Związki o łańcuchach C12-C14 wykazują zdecydowanie większą lepkość, co można przypisywać (w oparciu o badania literaturowe [L. 21-22]) tworzeniu się miceli cylindrycznych. Na podstawie przeprowadzonych testów tarciowych stwierdzono, że alkilopoliglukozydy o łańcuchach C12-C14 wykazują znacznie większą skuteczność zmniejszania oporów ruchu i zużycia współpracujących elementów par ciernych. Recenzent: Stanisław PYTKO Summary Substances which can form ordered structures are often used as lubricant additives. Existence of easy glide planes results in reduction of motion resistance and prevents wear of friction couples. Alkyl połygłycosides were chosen as additives because they form liquid crystalline structures in water solutions. Viscosity tests were performed for 1% and 4% water solutions of alkyl połygłycosides with various chains' lengths. Compounds with C12-C14 chains exhibit much better antifriction and antiwear properties.
2-2002 TRIBOLOGIA 755 Włodzimierz SUŁEK*, Anita BOCHO-JANISZEWSKA* * Politechnika Radomska, ul. Chrobrego 27, 26-600 Radom, tel. (048) 361-75-00. WŁAŚCIWOŚCI PRZECIWZATARCIOWE KOMPOZYCJI 8-HYDROKSYCHINOLINIANÓW: MIEDZI, CYNKU I MANGANU Z LITOWYM SMAREM PLASTYCZNYM ANTISEIZURE PROPERTIES OF COPPER, ZINC AND MANGANESE 8-HYDROXYQUINOLINATES IN THE LITHIUM GREASE Słowa kluczowe: związki metaloorganiczne, dodatki do smarów, tarcie, właściwości przeciwzatarciowe Key-words: organometallic compounds,lubricant additives, friction, anti-seizure properties Streszczenie Badano wpływ kompleksów metaloorganicznych na proces tarcia. Zastosowano kompleksy 8-hydroksychinoliny z miedzią, cynkiem i manganem jako dodatki do litowego smaru plastycznego. Porównywano wpływ tak otrzymanej substancji smarowej na właściwości przeciwzatarciowe w odniesieniu do smaru bazowego. Testy przeprowadzono na aparacie czterokulowym mierząc zależności momentu tarcia w funkcji czasu, dla liniowo narastającego obciążenia. Wyniki badań ujawniły, że najwyższe obciążenie zatarcia wykazywała kompozycja zawierająca 8-hydroksychinolinian miedzi. Obserwowane zmiany właściwości przeciwzużyciowych mogą być interpretowane jako wynik modyfikacji powierzchni stali i tworzenia się warstewek ochronnych. Recenzent: Marek WIŚNIEWSKI Summary The influence of organometallic complexes on friction process was investigated. 8-hydroxyquinoline and copper, zinc and manganese complexes were applied as additives to lithium grease. The influence of these additives on anti-seizure properties of lithium grease was compared. Dependence of friction torque on time for linearły increasing load was tested on a four-ball machine. The results show that the highest seizure load was obtained for the copper complex of 8-hydroxyquinoline. The observed changes of anti-seizure properties can be interpreted as the result of steel surfaces modification and creation of thin metal plates.
2-2002 TRIBOLOGIA 765 Krzysztof CH. WIERZCHOLSKI* * Base Technique Department, Maritime University of Gdynia PL-81-225 Gdynia, ul. Morska 83, Tel.: 058- 6289348, e-mail: wierzch @ wsm.gdynia.pl. NUMERICAL VIEW OF PRESSURE CAPACITY AND COMPRESSIYE STRESS IN HUMAN HIP JOINT GAP NUMERYCZNA WIZJA CIŚNIENIA, NOŚNOŚCI I NAPRĘŻEŃ ŚCISKAJĄCYCH W STAWIE BIODROWYM CZŁOWIEKA Key-words: capacity, pressure, human hip joint Słowa kluczowe: ciśnienie, nośność, staw biodrowy człowieka Summary Numerical calculations of carrying capacity in human hip joint for synovial unsymmetrical fluid flow are presented in this paper. Following assumptions are taking into account: stationary, isothermal and incompressible synovial unsymmetrical non Newtonian fluid flow, rotational motion of bone head, squeezing of synovial fluid in changeable joint gap height, and constant synovial fluid density. Reynolds equations and capacity forces are presented in spherical co-ordinates. A new results obtained in this paper are numerical performances for pressure distribution and capacity calculated from surface integrals in spherical co-ordinates. Capacity formulae contain not oniy changeable height of bearing gap but also unsymmetrical flow of synovial fluid. Obtained in present paper numerical values may be very useful for medical diagnosis. Recenzent: Antoni NEYMAN Streszczenie W niniejszej pracy przedstawione zostały obliczenia numeryczne siły nośnej biodra człowieka dla niesymetrycznego rzeczywistego przepływu cieczy synowialnej w szczelinie stawu. Przyjęto następujące założenia: przepływ ustalony cieczy synowialnej, izotermiczny i nieściśliwy przepływ nienewtonowskiej cieczy smarującej, smarowanie wywołane ruchem obrotowym oraz poprzez wyciskanie w szczelinie, a także przyjęto stalą wartość gęstości cieczy synowialnej. W pracy posłużono się wyprowadzonym wcześniej równaniem Reynoldsa we współrzędnych sferycznych zarówno dla ruchu obrotowego, jak i dla wyciskania cieczy synowialnej przy uwzględnieniu specyficznych geometrycznych i fizycznych warunków panujących w szczelinie stawu biodrowego. Nowymi wynikami uzyskanymi w niniejszej pracy są numeryczne wartości rozkładu ciśnienia i siły nośnej. W obliczeniach numerycznych została uwzględniona zmienna wysokość szczeliny stawu biodrowego przy mimośrodowym usytuowaniu głowy kości względem chrząstki, a także przepływ niesymetryczny mazi stawowej. Uzyskane w niniejszej pracy wartości numeryczne ciśnienia, siły nośnej i naprężeń ściskających są przydatne w diagnostyce lekarskiej, a także dostarczają nowych propozycji rozwiązań tribologicznych współczesnej technice w budowie maszyn.
|
1-2002 TRIBOLOGIA 7 PROFESOR DR INŻ. ZBIGNIEW LAWROWSKI Życzenia dalszych sukcesów naukowych składają
1-2002 TRIBOLOGIA 791 Jan BURCAN* Anna SŁAWIŃSKA* * Politechnika Łódzka, ul. Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź, Zakład Geometrii Wykreślnej i Rysunku Technicznego. CHARAKTERYSTYKI DYNAMICZNE MAGNETYCZNYCH PASYWNYCH ŁOŻYSK WZDŁUŻNYCH DYNAMIC CHARACTERISTICS OF PASSIVE AXIAL MAGNETIC BEARINGS Słowa kluczowe: nośność, łożysko pasywne, współczynnik sztywności, współczynnik tłumienia, magnesy ziem rzadkich Key-words: load carrying ability, passive bearing, stiffness coefficient, damping coefficient, rare earth magnets Streszczenie Uzyskanie porównywalnej nośności łożysk magnetycznych z łożyskami ślizgowymi wymaga odpowiedniego doboru cech konstrukcyjnych łożysk magnetycznych. Własne badania modelowe wykazały ścisłą zależność nośności, sztywności i właściwości tłumienia drgań łożyska od jego cech konstrukcyjnych. Przedmiotem badań są łożyska pasywne wzdłużne jednostronne i dwustronne. Pracują one bez styku powierzchni roboczych. Jedynym tarciem jest brodzenie wirujących części w otaczającej atmosferze. Głównymi parametrami łożyska magnetycznego są nośność i sztywność oraz zdolność tłumienia drgań generowanych w czasie pracy łożyskowanego wału. Badania przeprowadzono na istniejącym w Zakładzie Geometrii Wykreślnej i Rysunku Technicznego stanowisku do badań modelowych łożysk magnetycznych. Podczas badań określono charakterystyki dynamiczne nośności i tłumienia łożysk w funkcji cech konstrukcyjnych łożyska. Drgania obracającego się wirnika mogą być wywołane wychyleniem początkowym xq z jego położenia równowagi lub zmianą sił działających na wirnik. Recenzent: Zbigniew LAWROWSKI Summary Obtaining the load carrying ability of magnetic bearings comparable with slide bearings' load carrying ability requires the proper choice of design features of the magnetic bearings. The results of model testing show the dependence between load capacity, stiffness, bearing's ability to damp vibrations on the bearing's design features. The objects of the research are single and double acting passive magnetic bearings. They work without any contact between working surfaces. The only loss is fording of rotating elements in the surrounding atmosphere. The main parameters of a magnetic bearing are the load carrying ability, stiffness and the ability to damp vibrations. The investigation was carried out on the stand for model testing magnetic bearings existing in the Division of Descriptive Geometry and Engineering Drawing. The research focused on the dynamic characteristics of the carrying load ability and damping depending on the design features of the bearing.
1-2002 TRIBOLOGIA 801 Dymitry CAPANIDIS* * Politechnika Wrocławska, Instytut Konstrukcji i Ekploatacji Maszyn, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław. OCENA DEGRADACJI POLIOKSYMETYLENU (POM) ZACHODZĄCEJ PODCZAS JEGO TARCIA PO STALI EVALUATION OF THE DEGRADATION OF POLYOXYMETHYLENE (POM) OCCURRING DURING ITS FRICTION AGAINST STEEL Słowa kluczowe: polioksymetylen (POM), tarcie, degradacja polimeru Key-words: polyoxymethylene (POM), friction, degradation of polymer Streszczenie Przedmiotem badań była degradacja polioksymetylenu (POM) zachodząca podczas tarcia POM po stali oraz ocena jej wpływu na właściwości tribologiczne tego polimeru. Degradacja POM związana jest z niszczeniem (rozrywaniem) makrocząsteczek (łańcuchów) w warstwie wierzchniej polimeru. Powoduje ona zmianę własności fizykomechanicznych polimeru i związaną z tym jego mniejszą odporność na zużywanie podczas tarcia. Badaniom poddano kopolimer POM produkcji Z.A. Tarnów--Mościce SA, o nazwie handlowej Tarnoform 300, który współpracował w warunkach tarcia technicznie suchego ze stalą 45 przy różnych wartościach nacisku jednostkowego i prędkości poślizgu. Ocenę degradacji POM dokonywano pośrednio - wykorzystując zależność między lepkością roztworu polimeru i jego średnią masą cząsteczkową. Pomiary średniej masy cząsteczkowej obejmowały polimer wyjściowy do badań oraz produkty zużycia pochodzące z tarcia tego polimeru po stali. Wyniki tych badań wykazały, że oprócz fizykomechanicznej destrukcji POM istotne znaczenie dla procesu tarcia i zużywania tego polimeru ma jego termiczna degradacja. Recenzent: Zbigniew LAWROWSKI Summary The paper discusses the degradation process of polyoxymethylene POM bearing against steel and evaluation of all its impacts on the tribological properties of the polymer. The degradation of POM is a result of the breakage process occurring in macromolecules (chains) of the polymer surface layer. This process changes physical and chemical properties of the polymer and, consequently, reduces its resistance to wear during friction. The testing was carried out with POM copolymer manufactured by Z.A. Tarnów Moscice (trade name Tarnoform) bearing under conditions of dry technical friction against medium carbon steel (grade 45) at different unit loading and speed. The evaluation of degradation was done indirectły using a relationship between the viscosity of the polymer solution and its medium molecular mass. Measurements of the medium molecular mass included both the tested polymer and products of wear. The results of experiments confirm that the thermal degradation of POM polymers is equally important as physical and mechanical degradation when assessing the friction and wear processes in POM polymers.
1-2002 TRIBOLOGIA 811 Ryszard CZARNY*, Krzysztof BIERNACKI* * Politechnika Wrocławska, Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Zakład Podstaw Konstrukcji Maszyn i Tribologii, ul. Łukasiewicza 7/9, 50-370 Wrocław. BADANIA WŁAŚCIWOŚCI REOLOGICZNYCH KOMPOZYCJI SMARÓW PLASTYCZNYCH Z WYPEŁNIACZAMI MoS2 I PTFE INVESTIGATION OF TRIBOLOGICAL PROPERTIES OF GREASE COMPOUNDS WITH MoS2 AND PTFE Słowa kluczowe: smar plastyczny, wypełniacze, reologia Key-words: grease, fillers, rheology Streszczenie Praca poświęcona jest badaniom nad właściwościami reologicznymi smarów plastycznych: litowego i bentonitowego, do których wprowadzono w charakterze wypełniaczy sproszkowany PTFE oraz MoS2. Do badań doświadczalnych nad powstałymi w ten sposób kompozycjami wykorzystano reometr rotacyjny. Przeprowadzone badania wykazały, że zarówno proszek PTFE, jak też MoS2 wpływają na właściwości reologiczne powstałych kompozycji smarowych. Dwusiarczek molibdenu wprowadzony do smaru litowego, w miarę wzrostu jego udziału procentowego w masie smaru, powoduje spadek naprężeń stycznych. Natomiast proszek PTFE praktycznie nie wpływa na wartość naprężenia stycznego powstałej kompozycji smarowej. Wypełniacze te inaczej wpływają na właściwości reologiczne smaru bentonitowego. Dodatek proszku PTFE i MoS2 spowodował wzrost naprężenia stycznego w kompozycji smarowej, przy czym wzrost tego naprężenia jest wprost proporcjonalny do przyrostu w tej kompozycji udziału procentowego tych wypełniaczy. Badania prowadzono w ramach Projektu Badawczego KBN pt. „Reologiczne podstawy doboru kompozycji smarowych do zautomatyzowanych układów smarowania maszyn, nr 7 07 B 032 18". Recenzent: Stanisław KRAWIEC Summary The presented research deals with the rheological properties of lithium and bentonite based greases which were modified with pulverised PTFE and MoS2. The experimental work upon the compounds thus obtained was carried out using a rotational rheometer. It was established that the introduction of the two types of powders affected the tribological properties of the lubricant compounds tested. MoS2 as an additive of the lithium based grease contributed to the reduction of shearing stresses, the rate of which was proportional to the additive percentage content in the bułk of the grease. The PTFE powder did not atfect the value of the shearing stresses in the compounds tested. The same fillers affected differently the rheological properties of bentonite based greases. The addition of PTFE and MoS2 powders brought about an increase of the shearing stress in the tested compounds, the rate of which was proportional to the percentage content of the filler in the compound.
1-2002 TRIBOLOGIA 819 Krzysztof DUDEK*, Wojciech WIELEBA* * Politechnika Wrocławska, Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, 50-371 Wrocław, ul. Wybrzeże Wyspiańskiego 27. POMIAR TEMPERATURY PODCZAS TARCIA MATERIAŁÓW POLIMEROWYCH PO STALI THE MEASUREMENT OF TEMPERATURE DURING FRICTION OF POLYMER MATERIALS AGAINST STEEL Słowa kluczowe: temperatura tarcia, polimery, termografia Key-words: temperature of friction, polymers, thermography Streszczenie Przedstawiono przegląd metod pomiaru temperatury elementów współpracujących ze sobą ślizgowo podczas badań tribologicznych. W opisie uwzględniono zarówno zalety, jak i wady prezentowanych metod wykorzystujących między innymi pomiar przy pomocy termoelementów, fotoelementów oraz inne niekonwencjonalne sposoby określania rozkładu temperatury (np. pomiar odkształceń termicznych). Zwrócono szczególnie uwagę na możliwości pomiaru temperatury metodą termografii.Przedstawiono, uzyskane tą metodą, przykładowe wyniki badań rozkładu temperatury na powierzchni polimerowych próbek podczas ich ślizgowej współpracy ze stalowym przeciwelementem. Zwrócono uwagę na występowanie najwyższej temperatury w objętości materiału polimerowego w pewnej odległości pod powierzchnią tarcia. Zjawisko to wyjaśniono zmiennym stanem odkształceń, jaki występuje podczas procesu tarcia w objętości materiału polimerowego oraz znacznym tarciem wewnętrznym i małą przewodnością cieplną tych materiałów. Recenzent: Czesław KOZIARSKI Summary Different methods of temperature measurement of elements sliding against steel are treated in this article. The advantages as well as disadvantages of these methods are discussed. Special attention is paid to the thermovision method. This method was used to determine the temperature on the surface of specimens during sliding operation. Examples of thermal images and variation of temperatures on the measuring lengths are presented. The results showed that the maximum temperature occurs at a certain distance under the nominał surface of contact, i.e. in the subsurface region of polymer composites. The main reason of this phenomenon is the dissipation of energy, in the form of heat, owing to the internal friction and the variation of plastic stress and strain in the bułk of polymer materials.
1-2002 TRIBOLOGIA 827 Dionizy DUDEK*, Stanisław KRAWIEC*, Franciszek W. PRZYSTUPA*, Tomasz ZAJĄC* * Politechnika Wrocławska, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław. BADANIA OBROTOWEGO WĘZŁA ŚLIZGOWEGO W KOLE WSPORCZYM GĄSIENICOWYM SLIDE-ROTATING BEARING RESEARCH OF THE TRACK CHAIN SUPPORTING WHEEL Słowa kluczowe: uszkodzenia, smarowanie, pasowania, błędy konstrukcyjne Key-words: failures, lubrication, fit, design errors Streszczenie Praca dotyczy wadliwego działania obrotowego węzła ślizgowego poprzeczno-wzdłużnego we wsporczym kole gąsienicy maszyny roboczej. Zrealizowano algorytm naprawczy: badania charakteru degradacji, analizę przyczyn, wskazano metody modyfikacji węzła. Pomiary geometrii tulei łożyska wykazały nierównomiemość zużycia w części zawierającej pierścień obciążany osiowo. Zużycie tulei wskazało na nadmierne siły poprzeczne oraz ukosowanie tulei, gdzie lokalnie przekraczano dopuszczalne naciski jednostkowe. Wyniki pomiarów geometrii zużytych w eksploatacji tulei wykazały powiększające się zużycie w części łożyska zawierającej pierścień obciążany osiowo. Nietypowy sposób zużycia tulei wskazał na istnienie znacznych sił poprzecznych oraz występowania ukosowania tulei. Takie warunki prowadziły do przekroczenia dopuszczalnych nacisków jednostkowych - aż do dotarcia się pary ciernej w nowej konfiguracji. Badania własności smarnych olejów prowadzono na standardowym aparacie czterokulowym. Do oceny skuteczności działania badanych olejów przyjęto obciążenie zespawania oraz wartość zużycia. Przyczyn wadliwego działania poszukiwano również w konstrukcji węzła. Wytypowano przyczyny wadliwego działania podzespołu, co pozwoliło na modyfikację węzła. Recenzent: Jarosław STRYCZEK Summary The paper presents a few problems concerning the slide-rotating bearing research of the track chain-supporting wheel. The main observation target was an erratic work of such slide-rotating bearing. The basie work was based on the algorithm: degradation characteristics research then causes analysis and on the end presenting of the bearing modifications. The slide-rotating bearing assembly materials were anałyzed. By the research of the bearing sleeve-shaft geometry the great errors were revealed. The next paper part presents a short results of the lubricating oils research.
1-2002 TRIBOLOGIA 835 Marek GAWLIŃSKI, Janusz ROGULA* * Politechnika Wrocławska, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 55-500 Wrocław. WYZNACZENIE SKŁADOWEJ ADHEZYJNEJ WSPÓŁCZYNNIKA TARCIA PARY STAL-ELASTOMER DETERMINATION OF ADHESION COMPONENT OF FRICTION COEFFICIENT FOR RUBBER-STEEL PAIR Słowa kluczowe: współczynnik tarcia, adhezja Key-words: friction coefficient, adhesion Streszczenie W pracy rozważono sposób określenia składowej adhezyjnej współczynnika tarcia pary guma-stal. Dla takiej pary wartość współczynnika tarcia zależy głównie od składowej adhezyjnej. Wartość składowej adhezyjnej współczynnika tarcia wyznaczono na tribometrze jednokulowym własnej konstrukcji. Wyznaczenie tej wartości pozwala na określenie przydatności danej mieszanki gumowej na uszczelnienia już na etapie przygotowania próbek. Dla badanych materiałów elastomerowych wyznaczono wartości stałych materiałowych t>o i b, które pozwolą na określenie wartości współczynnika tarcia przy założeniu dowolnego nacisku. Badania przeprowadzono dla trzech materiałów: guma NBR (nitrylowa) - o twardości wg stopni Shore'a 60 i 80, guma ACM (akrylowa) - o twardość wg stopni Shore'a 62 i 75, guma FPM (fluorowa) - twardość wg stopni Shore'a 65 i 70. Przeprowadzone badania pozwoliły określić wpływ twardości danej mieszanki gumowej na wartość składowej adhezyjnej współczynnika tarcia. Badania prowadzono przy tej samej wilgotności i temperaturze w jakiej prowadzone są badania ścieralności gumy zgodnie z PN. Recenzent: Joachim POTRYKUS Summary This paper presents the method of determination of adhesion component of friction coefficient of the rubber-metal pair. For such joints the friction coefficient value depends mainly on the adhesion component. The values of the adhesion component of friction coefficient were determined by means of one-ball tribometer for different rubber grades used in production of the oil lip seals. Determination of this value makes easy an estimation of the rubber quality just on the stage of the formulation. Material constants t>o and b were calculated from experimental data for all examined rubbers; the knowledge of these constants enables prediction of the friction coefficients at given load. The tests were carried-out for three rubber types: NBR with hardness of 60 and 80 IHRD, ACM with hardness of 62 and 75 IHRD and FPM - 65 and 70 IHRD. It was also possible to find dependance of adhesion component of friction on the elastomer hardness. The test were run at the same humidity and temperature as the tests concerning rubber wear resistance according with Polish Standard.
1-2002 TRIBOLOGIA 843 Zbigniew GNUTEK*, Janusz ROGULA* * Politechnika Wrocławska, ul. Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław. TERMODYNAMICZNY OPIS ELEMENTARNEGO ZJAWISKA TARCIA SUCHEGO THERMODYNAMICS DESCRIPTION OF AN ELEMENTARY DRY FRICTION BEHAVIOUR Słowa kluczowe: współczynnik tarcia, naprężenie powierzchniowe Key-words: friction coefficient, surface stress Streszczenie W pracy rozważono możliwość termodynamicznego opisu elementarnego zjawiska tarcia suchego pary guma-stal. Proces przejścia ze spoczynku do ruchu względnego pary guma-stal potraktowano jako proces izotermiczno-izobaryczny. Pozwoliło to porównać pracę siły tarcia do przyrostu entalpii swobodnej AG. Przyrost entalpii swobodnej jest równy pracy niezbędnej do zwiększenia powierzchni poza obszarem styku gumy i zależy od wartości naprężenia powierzchniowego hs/g. Na wartość naprężenia stycznego tn wpływa wielkość sczepienia adhezyjnego gumy ze stalą. Określono zależność między naprężeniem powierzchniowym hs/g i naprężeniem stycznym tn powstałym podczas tarcia wiertnego stalowej kulki po gumie. Na tribometrze jednokulowym wyznaczono wartość naprężenia powierzchniowego między gumą i stalą jako wielkość termodynamiczną zależną od sił przyciągania i siły obciążającej powierzchnię kontaktujących się ciał. Wyznaczono wielkość powierzchni gumy poza obszarem styku z kulką, która ulega odkształceniu w trakcie przejścia kulki ze spoczynku do ruchu. W pracy zdefiniowano napięcie i naprężenie powierzchniowe jako wielkości określające stan nierównowagi energetycznej powierzchni. Recenzent: Marek GAWLIŃSKI Summary This paper presents possibility of the thermodynamics description of an elementary dry friction behavior for rubber-steel pair. The process of transition from standby to relative motion of the pair steel rubber has been treated as the isothermal-isobaric one. It made possible to compare the friction work with the increase of the free enthalpy AG. The free enthalpy increment equals to work of necessary to increase the deformed area of the rubber outside the contact area and it depends on the value of the surface stress hs/g. The value of tangential stress tn is affected by the adhesive interaction between the steel and the rubber. The dependance between surface stress hs/g and tangential stress tn resulting from pivoting friction has been detennined. The values of surface stress between the rubber sample and the steel bali were determined on one-ball tribometer. Surface stress as the thermodynamic quantity depends on the attraction force and the load between contacting materials. Furthermore, it was necessary to determine the area of deformed rubber surface outside the contact area. There are definitions of both the surface tension and stress as the quantities characterizing the energetic non-equilibrium conditions of the surface.
1-2002 TRIBOLOGIA 853 Jan GUZIK* * Politechnika Radomska, IEP1M, ul. Chrobrego 45, 26-600 Radom. NORMALIZACJA POMIARÓW WŁAŚCIWOŚCI PRZECIWTARCIOWYCH OLEJÓW SMAROWYCH MEASUREMENT'S STANDARDIZATION OF THE LUBRICATING OILS ANTIFRICTIONAL PROPERTIES Słowa kluczowe: właściwości przeciwtarciowe, normalizacja Key-words: antifrictional properties, standardization Streszczenie Zmniejszenie strat energii wytwarzanej przez silnik pojazdu, bezproduktywnie traconej na pokonanie oporów w węzłach tarcia, można osiągnąć głównie przez polepszenie właściwości przeciwtarciowych oleju silnikowego oraz przekładniowego. W ostatnich latach zwraca się coraz większą uwagę na te właściwości olejów smarowych, czego dowodzi np. wprowadzanie do eksploatacji olejów silnikowych Energy Conserving (EC I i EC II). Dotychczas nie znormalizowano laboratoryjnych metod ani urządzeń do pomiaru właściwości przeciwtarciowych olejów smarowych. Autor proponuje przedyskutowanie w ramach Szkoły Tribologicznej możliwości uruchomienia w Polsce produkcji odpowiedniej maszyny tarciowej i zaproponowania znormalizowanej procedury badawczej. Artykuł może być wstępem do proponowanej dyskusji. Recenzent: Ryszard CZARNY Summary About 38% of combustion energy of fuel changes in mechanical energy, but about 15% is no-productivity loss on overcome a resistance in frictional pairs [L. l]. It is possible to reduce these losses using engine and gears oils with good antifrictional properties. No standardization of laboratory tests and machine systems to measurement antifrictional properties of the lube oils was found. The method of measuring of antifrictional properties in mixed friction conditions is proposed in the paper. The method contains: a) determination of characteristic: friction coefficient versus pressure, m = f(p), b) 5-hours running-in the friction pair with tested oil, c) determination of characteristic m = f(p) after running-in. The characteristic a) differs from characteristic c). Characteristics (m = f(p) for some engine and gear oils are shown on figures 2 and 3. There is the interpretation of results in the paper. Author proposses to discuss (within Tribological School) possibility of start to the production suitable frictional machine and stardardization research procedure.
1-2002 TRIBOLOGIA 861 Czesław KAJDAS* Mohamed AL-NOZILI* * Politechnika Warszawska, Instytut Chemii w Płocku, ul. Łukasiewicza 17, 09-400 Płock. **Politechnika Ibb, Jemen. CHARAKTERYSTYKA PRZECIWZUŻYCIOWA I REAKCJE TRIBOCHEMICZNE ESTRÓW ALIFATYCZNYCH ANTIWEAR CHARACTERISTICS AND TRIBOCHEMICAL REACTIONS OF ALIPHATIC ESTERS Słowa kluczowe: estry, dodatki AW, zużycie, stal, glin, tribochemia Key-words: esters, AW additives, wear, steel, aluminum, tribochemistry Streszczenie W artykule przedstawiono wyniki badania estrów z punktu widzenia właściwości przeciwzużyciowych i reakcji tribochemicznych. Badano monoestry, diestry, hydroksykwasy, diole zawierające 16 atomów węgla w cząsteczce i dikwas palmitynowy. Zasadniczym celem pracy było porównanie wybranych związków, które mogą ulec reakcji tribopolikondensacji, ze związkami o budowie chemicznej wykluczającej taką reakcję. Badania tribologiczne prowadzono na aparacie T-01M (trzpień-tarcza) produkcji Instytutu Technologii Eksploatacji Maszyn w Radomiu. Jako substancje smarowe stosowano roztwory dodatków w a-metylonaftalenie. Do oceny właściwości przeciwzużciowych diestrów i generowania niektórych produktów triboreakcji jako substancje smarowe stosowano czyste związki. Analizę utworzonych depozytów w styku tarciowym przeprowadzono za pomocą mikrospektroskopii w podczerwieni z transformacją Furiera (FTIRM). Uzyskane wyniki badań tribologicznych, szczegółowa analiza widm podczerwieni depozytów utworzonych w strefie styku tarciowego i dane literaturowe pozwoliły na sformułowanie nowego mechanizmu działania monoestru kwasu dikarboksylowego C36 i glikolu etylenowego. W warunach dynamicznych, pod wpływem wysokiej temperatury i elektronów emitowanych ze świeżo odkrytych powierzchni, monoester reaguje z powierzchnią zarówno poprzez grupę karboksylową, jak też i hydroksylową tworząc połączenia o charakterze soli. Jednocześnie potwierdzono istotność niehydrolitycznego mechanizmu działania estrów jako dodatków przeciwzużyciowych. Recenzent: Ryszard CZARNY Summary The paper presents experimental results concerning esters' antiwear properties and tribochemical reactions. Monoesters, diesters along with hydroxyacids, C16-diols and palmitic diacid were investigated. The research aimed at comparing the antiwear behavior of hydroxyacids and esters - able to form polymers - with those esters and other compounds that are not able to polymerize. Using mostły the steel ball-on-steel disk friction system (T-01M apparatus) antiwear characteristics of the tested compounds were obtained. Some pin-on-disk tests were performed to generate tribochemical reaction products using aluminium. To nałyze the formed deposits on wear tracks FTIRM analysis technique was applied. Obtained results demonstrate that the tribopolymerization process is not significant neither for hydroxyacids nor monoesters containing both carboxylic and hydroxyl groups. Tribochemical reaction mechanisms for diesters and monoester dimer C36/ethylen głycol are proposed.
1-2002 TRIBOLOGIA 879 Czesław KAJDAS*, Krystyna KARDASZ*, Ewa KĘDZIERSKA* * Instytut Chemii Wydziału Budownictwa, Mechaniki i Petrochemii Politechniki Warszawskiej w Płocku, ul. Łukasiewicza 17, 09-400 Płock. BADANIE EFEKTYWNOŚCI WYBRANYCH ESTRÓW KWASÓW MONO-1 DIKARBOKSYLOWYCH ALKOHOLI WIELOWODOROTLENOWYCH JAKO DODATKÓW SMARNOŚCIOWYCH EFFECTIVENESS OF SELECTED POLYHYDROXYL ALCOHOLS ESTERS OF MONO AND DICARBOXYLIC ACID AS LUBRICITY ADDITIYES Słowa kluczowe: dodatki smarnościowe, tarcie graniczne, estry kwasów karboksylowych, glikol etylenowy, gliceryna, pentaerytryt Key words: lubricity additives, boundary friction, carboxylic acid esters, ethylene głycol, głycerine, pentaerythrite Streszczenie Estry kwasów karboksylowych posiadają cechy dodatków poprawiających smarność niskosiarkowych olejów napędowych. Dokonano syntezy estrów kwasów karboksylowych (azelainowy, pelargonowy, izostearynowy, z gliceryną i pentaerytrytem) oraz sprawdzono wstępnie ich właściwości tribologiczne (przeciwzużyciowe). Badania tribologiczne prowadzono na standardowym urządzeniu HFRR (Wielka Brytania) do badania smarności olejów napędowych w postaci roztworów w dwu wybranych komponentach bazowego oleju napędowego pochodzących z PKN ORLEN S.A. - frakcji z Instalacji Hydrokrakingu (LON) i Instalacji Hydroodsiarczania Oleju Napędowego HON VI (HON). Key-words: lubricity additives, boundry friction, carboxylic acid esters, ethylene glycol, pentaerythrite Recenzent: Ryszard CZARNY Summary Carboxylic acid esters act as lubricity improvers for Iow-sulfur diesel fuels. The esterification of Carboxylic acids (azelaic, pelargonie and isostearic) with głycerol and pentaerythrite has been carried out. The tribological tests have been run with HFRR apparatus, according to the CEC F-06-A-96 standard. The obtained esterification products were applied in the form of solutions in two selected components of base diesel fuel manufactured in PKN ORLEN SA.
1-2002 TRIBOLOGIA 887 Andrzej KAŹMIERCZAK* * Politechnika Wrocławska, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław. ANALIZA WYNIKÓW BADAŃ PRZEPROWADZONYCH NA TRIBOTESTERZE TYPU ROLKA-KLOCEK ELEMENTÓW PIERŚCIENI TŁOKOWYCH Z POWŁOKĄ PRZECIWZUŻYCIOWĄ THE RESULTS ANALYSIS OF PISTON RINGS PART WITH ANTIWEAR COATING TESTS DONE BY ROLLER - BLOCK STAND Słowa kluczowe: zużycie tribologiczne, odporność na zużywanie, powłoka cermetaliczna Key-words: tribological wear, wear resistance, cermetallic layer Streszczenie W opracowaniu zamieszczono opis i analizę wyników badań wykonanych na tribotesterze klocek-rolka typu T05 produkcji ITeE w Radomiu. Badaniom poddano próbki wykonane z żeliwa z pojedynczymi wydzieleniami węglików typu S 15 (symbol wytwórcy pierścieni tłokowych FPT „Prima” SA) pokryte powłoką z azotku tytanu. Współpracowały one z przeciwpróbkami wykonanymi z żeliwa stopowego typu W l P (symbol wytwórcy tulei cylindrowych MAHLE Krotoszyn SA), z których połowa została poddana procesowi azotowania wg technologii „Nitrovac" opracowanej na Politechnice Łódzkiej. Ogółem przebadano 19 zestawów próbka-przeciwpróbka podczas współpracy przy smarowaniu olejem silnikowym mineralnym i syntetycznym. Podczas pomiarów mierzono wartość siły tarcia, wartości zużycia próbek i przeciwpróbek oraz wyliczono wartości współczynnika tarcia. Wyniki wykazały ponad dwukrotnie mniejsze wartości współczynnika tarcia podczas współpracy próbek z powłoką z azotku tytanu z przeciwpróbkami azotowanymi w odniesieniu do przeciwpróbek żeliwnych bez zmian w warstwie wierzchniej. Prezentowane badania na tribotesterze TO5 są jednym z etapów pracy polegającej na opracowaniu nowego uszczelnienia pierścieniowego silnika spalinowego, w którym pierścień tłokowy został wykonany z powłoka z azotku tytanu. Recenzent: Antoni DZIAMA Summary The test describe and results analysis is presented in this paper. This test was done by block-roller stand type TOS. The sample from iron with separately carbide inclusions type S15 (denotation after FPT "Prima" SA.) and titanium nitride coating was tested. The opposite sample was done from alloy iron type W1P (denotation after MAHLE Krotoszyn S.A.). The half of opposite sample was done nitride case according to "Nitro vac" technology. The nineteen sample - opposite sample sets was research with minerał and synthetic oil lubrication during the test. The friction force, coefficient of friction, sample wear and opposite sample wear was measured. The material of sample and opposite sample is simply to materiał of piston ring and cylinder liner. Considering more than twice smaller values of the coefficient of friction between the sample of titanium nitride and the opposite sample of cast iron W1P of the upper layer being nitrided, it was decided that it would be destined to set up a sealing piston ring of a TiN coating with a cylinder sleeve of W1P cast iron with the upper layer nitrided according to the "Nitrovac" technology.
1-2002 TRIBOLOGIA 895 Adam KLESZCZYNSKI* * Politechnika Wrocławska, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław. TARCIOWE ASPEKTY MODYFIKACJI WARSTWOWYCH KOMPOZYTÓW POLIAMIDOWO-STALOWYCH FRICTION ASPECTS OF MODIFICATION OF LAYER POLYAMIDE-STEEL COMPOSITES Słowa kluczowe: kompozyt poliamidowo-stalowy, tarcie, zużycie, krystaliczność Key-words: layer polyamide-steel composites, friction, wear, crystallinity Streszczenie Przeprowadzono badania tribologiczne warstwowych kompozytów poliamidowo-stalowych współpracujących ślizgowo ze stalą oraz badania rentgenograficzne warstw poliamidowych tych kompozytów. Kompozyty wytworzono w dwóch grupach - w pierwszej w warunkach normalnych w wyniku fluidyzacji i w drugiej w warunkach takich jak w pierwszej, ale z dodatkową modyfikacją termiczną. Porównano tarcie i zużycie par materiałowych. Współpracowały one ze sobą przy różnych parametrach ruchowych na tribometrze Amsiera w warunkach tarcia suchego ślizgowego. Porównano także krystaliczność wyjściową warstw poliamidowych kompozytów wytworzonych w różnych warunkach oraz jej zmiany po tarciu. Otrzymano interesujące wyniki, które przedstawiono na wykresach. Wykazują one mniejsze opory tarcia par ślizgowych z kompozytami poddanymi modyfikacji termicznej w porównaniu z kompozytami niemodyfikowanymi. Inny przebieg miało zużycie kompozytów. Te poddane modyfikacji w pewnych warunkach tarcia zużyły się bardziej niż niemodyfikowane. Różne warunki tarcia spowodowały także różną krystaliczność końcową warstw poliamidowych. W poliamidach modyfikowanych jedne parametry ruchowe powodowały wzrost krystaliczności, inne zmniejszały ją. Recenzent: Wojciech WIELEBA Tribological investigations of layer polyamide-steel composites bearing against steel and X-ray examination of polyamide layers i the tested composites were carried out. Two different sets of composites were employed for testing. In the first group, the composites were subjected to normal manufacturing conditions (pressure and temperature) as a result of fluidisation. The second group was manufactured according to the same method as the first group but the composites were additionally thermally modified. The testing was carried out using the Amsier tribomachine. Friction and wear of different sliding pairs operating under different pressure, sliding velocity and under dry friction conditions were compared. The initial crystallity of the polyamide layers of the two group o posites was compared as well as its changes after friction. Some interesting results were obtained and presented in the graphs. Friction pairs which were subjected to thermal modification displayed lesser friction resistance than those not modified. Modification, however, had adverse influence on the wear of the tested materials. As a result of friction some changes (increase, decrease) in the crystallity of the polyamide layers were recorded. These depended also upon conditions of testing.
1-2002 TRIBOLOGIA 903 Stanisław KRAWIEC*, Tadeusz LEŚNIEWSKI* * Politechnika Wrocławska, Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, ul. Łukasiewicza 7/9,50-371 Wrocław. WPŁYW MATERIAŁU PANWI NA SKUTECZNOŚĆ DZIAŁANIA SMARU W ŁOŻYSKU THE INFLUENCE OF THE SHELL MATERIAL ON THE EFFICIENCY OF LUBRICATION IN A JOURNAL BEARING Słowa kluczowe: skuteczność smarowania, smar plastyczny Key-words: efficiency of lubrication, grease Streszczenie Przedstawiono wyniki badań nad wpływem materiału panwi na skuteczność działania smaru plastycznego napełnionego proszkiem PTFE. Badania tribologiczne prowadzono na stanowisku modelującym pracę łożyska w ruchu wahadłowym. Panwie łożyskowe wykonane były z trzech materiałów, tj. stali 45, żeliwa Zl 300 oraz brązu BK331. Łożyska smarowano smarem litowym 1 S oraz dwoma kompozycjami sporządzonymi na jego bazie, zawierającymi 3 i 6% proszku PTFE. Skuteczność działania analizowanych łożysk oceniano według dwóch kryteriów, tj. wartości oporów tarcia (współczynnika tarcia) i odporności na zatarcie, mierzonej wartością największego nacisku, który nie powodował jeszcze zatarcia łożyska. Stwierdzono, że skuteczność działania smaru zmodyfikowanego proszkiem PTFE zależy od materiału panwi. W łożyskach z panwią stalową wystąpił efekt pozytywny, natomiast w skojarzeniach z panwią z brązu BK331 działanie tak zmodyfikowanego smaru było niekorzystne, tj. opory tarcia były większe, a odporność łożyska na zatarcie mniejsza niż przy smarowaniu smarem bez dodatku PTFE. Zbadano metodą mikroanalizy rentgenowskiej skład chemiczny warstw wierzchnich współpracujących powierzchni badanych łożysk. Recenzent: Ryszard CZARNY Summary The paper presents a research upon the influence of bearing shell material on the efficiency of lubrication of grease filled with polytetrafluoroethene (PTFE). The testing was carried out using a stand modeling the operation of a bearing in oscillatory motion. The bearing shells were manufactured of three materials: medium carbon steel (45), cast iron (grade 300, and bronze (BK331). The bearings were lubricated with 1S lithium grease and with two combinations of lithium based grease filled with 3% or 6% of PTFE powder, The efficiency was evaluated based upon two criteria: resistance to friction (the coefficient of friction) and resistance to seizure (maximum bearing pressure which does not result with seizure). It was concluded that the efficiency of lubrication of the grease modified with PTFE depends upon the material of the shell. With steel shells the efficiency of lubrication was higher than in the case of the nonmodified grease. With bronze shells, the efficiency of lubrication was Iower that means that the friction coefficient is higher and the resistance to seizure, Iower. The chemical composition of the surface layer was examined using X-ray analysis.
1-2002 TRIBOLOGIA 911 Czesław KUSIAK* * Politechnika Wrocławska, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław. ANALIZA SIŁ ODDZIAŁYWANIA MIĘDZY POWIERZCHNIAMI CIAŁ STAŁYCH PODCZAS TARCIA ŚLIZGOWEGO ANALYSIS OF INTERACTION FORCES BETWEEN SOLID SURFACES UNDER SLIDING FRICTION Słowa kluczowe: oddziaływania międzyatomowe, tarcie ślizgowe, wakanse Key-words: sliding friction, atom interactions, vacancies Streszczenie W pracy omówiono elementarne oddziaływania między atomami oraz przedstawiono skrótowo model tarcia ślizgowego na poziomie atomowym, opracowany przez autora i przedstawiony we wcześniej opublikowanej pracy, a także przypomniano najważniejsze wnioski, wynikające z analizy tego modelu.W obecnie prezentowanej pracy przedstawiono, bazując na poprzednim modelu, inny, zmieniony model tarcia ślizgowego, uwzględniający, że rzeczywista powierzchnia ciała stałego ma defekty w postaci wakansów. Wykonano obliczenia składowej stycznej siły oddziaływania między atomami tworzącymi powierzchnie pary tarciowej z uwzględnieniem wakansów. Postawiono hipotezę, że podczas tarcia ślizgowego, w związku z obecnością wakansów na powierzchni, następują przeskoki atomów w wakanse, zmieniając w sposób zasadniczy zależność siły tarcia od przesunięcia. Dla całkowitego wypełnienia powierzchni atomami jest to funkcja wahadłowa, natomiast gdy przeskoki następują w wakanse, będzie to funkcja zmieniająca się od zera do pewnej wartości maksymalnej. Recenzent: Zbigniew LAWROWSKI Summary The paper discusses the elementary interactions between atoms of a solid and gives the outlines of a model of sliding friction at the level of atoms which had been worked out by the author and presented in one of his earlier publications. The main points of the analysis of that model are included in this paper too. A modified model of sliding friction which stems from the old one and takes into account defects of the actuał surface of a solid in the form of voids is proposed. The calculations of the tangential component of the force of interaction between the atoms at the friction surface of a friction pair with the voids present were carried out. A hypothesis was set forth claiming that during sliding friction voids on the friction surface are filled with atoms, which substantially modifies the relation between the friction force and displacement. With the surface fully filled with atoms the relationship is of a fluctuating character whereas in the case of voids present it may be of pulsating character, with values changing from zero to a certain niaximum value.
1-2002 TRIBOLOGIA 921 Wiesław LESZEK* * Politechnika Poznańska, Instytut Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych, ul. Piotrowo 3, 60-695 ROZWAŻANIA NAD PODSTAWAMI TRIBOLOGII l. ROLA PRAKTYKI TECHNICZNEJ W ROZWOJU TRIBOLOGII TECHNICAL PRACTICE IN PROGRESS OF TRIBOLOGY Stówa kluczowe: tribologia, praktyka, rozwój Key-words: tribology, practice, progress Streszczenie W artykule przedstawione zostały główne definicje i określenia związane z zagadnieniem praktyki technicznej i relacje między wiedzą trybologiczną a praktyką. Recenzent: Zbigniew LAWROWSKI In this first part of this paper are presented basie definitions concerned technical practice. In the second part are presented relations between tribological science and technical practice.
1-2002 TRIBOLOGIA 931 Janusz LUBAS* * Uniwersytet Rzeszowski, ul. Rejtana 16a, 35-959 Rzeszów WPŁYW TECHNOLOGICZNIE UKSZTAŁTOWANEJ WARSTWY POWIERZCHNIOWEJ DWUSKŁADNIKOWEJ CZOPA NA WARUNKI TARCIA W ŁOŻYSKU ŚLIZGOWYM INFLUENCE OF TECHNOLOGICAL FORMING TWO COMPONENTS SURFACE LAYERS ON CONDITIONS OF FRICTION IN SLIDE BEARING Słowa kluczowe: łożysko ślizgowe, warstwa wierzchnia, obróbka powierzchniowa, niezawodność Key words: slide bearing, surface layer, surface treatment, reliability Streszczenie W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu ukształtowanej warstwy wierzchniej jednoskładnikowej z TiN i CrN oraz dwuskładnikowej TiN-stal i CrN-stal czopa na warunki tarcia w łożysku ślizgowym. Badania wykonano w parze ciernej próbka pierścieniowa-wycinek panwi ze stopu CuPb30 i AlSn20. Pary tribologiczne w czasie prób smarowano olejem silnikowym LOTOS SYNTETYK 5W/40. Badania przeprowadzono na testerze trybologicznym T-05. Wyniki badań potwierdziły możliwość zastosowania dwuskładnikowych warstw powierzchniowych w parach ślizgowych, które pracują w warunkach tarcia mieszanego. Badania wykazały, że siła tarcia i zużycie materiału łożyskowego zależy od warunków tarcia i kompozycji współpracujących warstw powierzchniowych pary czop-panew. Zaobserwowano korzystne parametry tarcia w parach ciernych z czopami z warstwą powierzchniową dwuskładnikową CrN-stal, szczególnie podczas współpracy z panwią ze stopu CuPb30. Artykuł opracowano w ramach projektu badawczego KBN nr 9T12C06317. Recenzent: Joachim POTRYKUS Summary The study has determined influence formed one component surface layers TiN, CrN and two components surface layers TiN and steel, CrN and steel ofjournal on parameters offriction in kinematics pair of journal and bearing. During the research ring samples worked with segment of bearing made of CuPb30 or AlSn20. The kinematics pair lubricated engine oil lotos syntetyk 5W-40. The research performed on test machine T-05. Results of researches confirmed possibilities of use two components surface layers in sliding pairs, which work under conditions of mixed friction. The researches showed it that friction force and wear depended on load condition and structure of kinematics pair journal and bearing. It obseryed profitable parameters of friction in kinematics pair with two components surface layers CrN and steel (it was important during the work journal CrN and steel with bearing made of CuPb30 alloy).
1-2002 TRIBOLOGIA 939 Ryszard MARCZAK* *Politechnika Radomska, Instytut Ekspl. Pojazdów i Maszyn, ul. Chrobrego 45, 26-600 Radom, tel. (048) 361-76-50, fax (048) 361-76-44. WARSTWA WIERZCHNIA. WSPÓŁCZESNY STAN WIEDZY I KIERUNKI PRZYSZŁYCH BADAŃ SURFACE LAYER. CONTEMPORARY KNOWLEDGE AND DIRECTIONS OF FUTURE INVESTIGATIONS Słowa kluczowe: warstwa wierzchnia, tribologia, inżynieria powierzchni, badanie materiałów, adaptacja Key-words: surface layer, tribology, surface engineering, materials study, adaptation Streszczenie Praca dotyczy kształtowania się pojęcia technologicznej warstwy wierzchniej (TWW) w końcu XX wieku w Polsce. Omawia, zgodnie z adaptacyjnym modelem materiału, fizykochemiczny proces przekształcania się TWW w eksploatacyjną warstwę wierzchnią (EWW). Podkreśla przydatność modelu EWW w badaniach tribologicznych właściwości materiałów. Oddziaływanie środków smarowych (np. gliceryny) z niektórymi metalami może w odpowiednich warunkach wymuszeń (p, v. T) doprowadzić do wystąpienia zjawiska selektywnego przenoszenia; zjawisko to cechuje się anomalnie niską wartością oporów tarcia i intensywności zużywania. W tym przypadku adaptacja jawnie obejmuje cały system tribologiczny, a nie pojedynczy materiał. Autor proponuje zużywanie tribologiczne traktować jako mechanochemiczny proces niszczenia metali. Recenzent: Zbigniew LAWROWSKI Summary This paper concerns the forming process of technological surface layer (TWW) conception at the end of XX century in Poland. It describes, according to the adapt model of materiał, the physicochemical transformation process of TWW in the seryice generated layer (EWW). It stresses the usefulness of the EWW model in tribological investigations on materiał properties. Interaction of some lubricating oils (e.g. głycerin) with some metals can lead, under suitable conditions (p, v, T), to manifestation of selective transfer phenomenon; this phenomenon is characterized by low values of friction resistance and wear intensity. In this case, adaptation comprise the whole tribological system, not oniy an individual materiał. The author suggests to treat the tribological wear as a mechanochemical process of metal destruction.
1-2002 TRIBOLOGIA 957 Remigiusz MICHALCZEWSKI*, Witold PIEKOSZEWSKI*, Marian SZCZEREK* * Instytut Technologii Eksploatacji (ITeE), Zakład Tribologii, ul. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom. BADANIA TRIBOLOGICZNE WARSTW PRZECIWZUŻYCIOWYCH W WARUNKACH EKSTREMALNYCH WYMUSZEŃ TRIBOLOGICAL INVESTIGATION OF ANTIWEAR COATINGS UNDER EXTREME-PRESSURE CONDITIONS Słowa kluczowe: właściwości przeciwzatarciowe, powłoki PVD, aparat czterokulowy, dodatki smarnościowe typu AW i EP Key-words: antiseizure properties, PVD coatings, four-ball apparatus, AW additives, EP additives Streszczenie W artykule przedstawiono wyniki badań powłok TiN, CrN i ZrN w warunkach zacierania. Celem badań było określenie możliwości zwiększenia odporności na zacieranie smarowanych stalowych elementów trących poprzez pokrycie powierzchni stali cienką, twardą powłoką przeciwzużyciową. Badania zostały przeprowadzone z wykorzystaniem aparatu czterokulowego. Elementy testowe czterokulowego węzła tarcia pokryte powłokami PVD były smarowane olejem bazowym oraz kompozycjami olejowymi z dodatkami EP i AW. Ślady zużycia poddano analizie wykorzystując mikroskopię skaningową (SEM) oraz mikroanalizę rentgenowską (EDS). Pokrycie elementów testowych czterokulowego węzła tarcia powłoką PVD skutkowało wzrostem obciążenia powodującego zatarcie węzła tarcia. Stwierdzono, że powszechnie używane dodatki typu AW i EP nie mają wpływu na charakterystyki tribologiczne elementów pokrytych powłokami. Uzyskane wyniki wskazują na możliwość zwiększenia odporności na zacieranie smarowanych elementów maszyn poprzez zastosowanie powłok PVD. Recenzent: Zbigniew LAWROWSKI Summary The authors show the results of investigation of PVD coatings (TiN, CrN, and ZrN) under scuffing conditions. The aim of research is to increase the resistance to scuffing of lubricated friction joints by modification of the surface layer properties. The tribological experiments were realized using a Four-ball Tester. The four-ball friction pair with PVD deposited coatings was lubricated with a base oil with and without EP and AW additives. The worn surface was analysed using SEM and EDS techniques. It is shown that PVD coatings affect the scuffing load. Commonly, commercially available AW and EP additives do not have any effect on tribological characteristics of coated specimens. The obtained results show the possibility to increase the resistance to scuffing of lubricated machine parts by deposition of PVD coatings.
1-2002 TRIBOLOGIA 965 Antoni NEYMAN* * Politechnika Gdańska, Wydział Mechaniczny, Katedra Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, ul. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk-Wrzeszcz UWARUNKOWANIA FRETTINGU JAKO PROCESU DESTRUKCJI WARSTWY WIERZCHNIEJ CONDITIONS OF THE FRETTING AS SURFACE DEGRADATION PROCESS Słowa kluczowe: fretting, warunki procesu Key-words: fretting, process conditions Streszczenie Uwarunkowania frettingu jako procesu destrukcji warstw wierzchnich związane są głównie z geometrycznymi warunkami styku, rodzajem i kierunkiem względnego ruchu elementów będących w styku, wartością obciążenia, wartością amplitudy poślizgów na powierzchni styku i wpływem otoczenia (tlen, smary, wilgoć). Rodzaj i kierunek względnego ruchu stykających się elementów decyduje o podziale frettingu na 4 zasadnicze rodzaje: fretting przy ruchu stycznym (tangential fretting), fretting przy ruchu normalnym (radial fretting), fretting przy ruchu obrotowym (rotational fretting) oraz fretting przy ruchu skrętnym (torsional fretting). W zależności od wartości amplitudy i wartości obciążenia rozróżnia się trzy zakresy frettingu: styk z poślizgami na części obszaru (partial slip regime), styk z poślizgami na całym obszarze (gross slip regime), zakres przejściowy (mixed slip regime). Analizę uwarunkowań frettingu uwzględniającą współczesne poglądy przedstawiono w referacie. Recenzent: Ryszard CZARNY Summary Conditions of the fretting as surface degradation process are connected with geometrical contact conditions, kind and direction of relative movement of contacting elements, load value, sliding amplitude value and influence of surrounding atmosphere (oxygen, lubricant, moisture). Kind and direction of relative movement decide on division of fretting on four types: tangential fretting, radial fretting, rotational fretting, torsional fretting. Three fretting regimes are classified depending on load and amplitude of sliding: partial slip regime, gross slip regime and mixed slip regime. Fretting conditions analyse taking into account contemporary views is presented in the paper.
1-2002 TRIBOLOGIA 975 Ewa PAWELEC*, Jolanta DRABIK*, Janusz JANECKI* * Instytut Technologii Eksploatacji, ul. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom. CHARAKTERYSTYKI TARCIOWO-ZUŻYCIOWE SKOJARZENIA MATERIAŁOWEGO STAL-STAL SMAROWANEGO NIETOKSYCZNYM SMAREM PLASTYCZNYM FRICTION-WEAR CHARACTERISTICS OF THE STEEL-STEEL SYSTEM LUBRICATED WITH NON-TOXIC GREASE Słowa kluczowe: smar plastyczny, odporność na zużycie, współczynnik tarcia, stabilność termiczna Key-words: grease, wear resistance, friction coefficient, thermal Streszczenie W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące przeciwzużyciowych i przeciwzatarciowych oddziaływań wybranych modelowych kompozycji smarów plastycznych opracowanych z wykorzystaniem nietoksycznych składników spełniających funkcję fazy dyspergującej i zdyspergowanej. Wyznaczono charakterystyki tarciowo-zużyciowe opracowanych kompozycji smarowych. Badania przeprowadzono za pomocą urządzenia testowego typu rolka-klocek (tester T-05) przy zachowaniu zmiennych wartości wymuszeń węzła tarcia. Na podstawie przebiegu zmiany wartości współczynnika tarcia, jak również pomiaru zużycia materiału próbki i przeciwpróbki oceniono wpływ rodzaju fazy smaru plastycznego na zmianę przeciwzużyciowej i przeciwzatarciowej odporność kompozycji smarowej. Ponadto zastosowano metodę analizy termograwimetrycznej do oceny stabilności termicznej nietoksycznych smarów plastycznych. Recenzent: Ryszard CZARNY Summary This paper presents results of investigation connected wiht AW and EP properties of some non-toxic grease compositions. It has been determined friction-wear characteristics of the compositions. Tribological tests were carried out using T-05 block-on-ring tester. An influence of the phase type of grease on its AW and EP properties was evaluated on the base of friction coefficient and materiał wear measurements. Besides it has been determined a thermal stability of the greases by means of TG method.
1-2002 TRIBOLOGIA 985 Marcin PRZEDLACKI*, Czesław KAJDAS* * Politechnika Warszawska, Instytut Chemii, ul. Łukasiewicza 17, 09-400 Płock. WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE OLEJÓW CYKLOFOSFAZENOWYCH X-1P I X-100 W UKŁADACH TARCIOWYCH STAL/STAL I STAL/GLIN THE TRIBOLOGICAL PROPERTIES OF CYCLOPHOSPHAZENE LUBRICANTS X-1P AND X-100 IN STEEL/STEEL AND STEEL/ALUMINUM CONTACTS Słowa kluczowe: cyklofosfazeny, stal, glin, tarcie graniczne Key-words: cyclophosphazenes, steel, aluminum, boundary lubrication Streszczenie W artykule przedstawiono wyniki badań tribologicznych olejów cyklofosfazenowych X-1P i X-100. Testy tribologiczne realizowano w warunkach tarcia granicznego na aparacie typu Optimol SRV w układach tarciowych: kula stalowa-tarcza stalowa i kula stalowa-tarcza glinowa. Zaobserwowano, że mniejsze zużycie elementu aluminiowego w układzie aluminium-stal występuje przy zastosowaniu oleju X-1 P o mniejszej zawartości fluoru. Z kolei w układzie stal-stal lepsze właściwości przeciwzużyciowe wykazuje olej X-100, który zawiera znacznie więcej fluoru. W przypadku obydwu układów tarciowych zaobserwowano, że olej zapewniający niższe zużycie charakteryzuje się wyższym współczynnik tarcia. Powierzchnie tarcz smarowanych tymi olejami badane były z wykorzystaniem technik XPS i SEM/EDS. Stwierdzono, że w przypadku układu stal-stal wyższe zużycie stali przy użyciu oleju X-1 P powiązane jest z silniejszą degradacją substancji smarowej niż dla oleju X-100. Recenzent: Joachim POTRYKUS Summary The tribological test results of cyclophosphazene lubricants X-1P and X-100 are presented in this paper. The tribological tests were performed on an Optimol SRV tester with steel bali - steel disc and steel ball - aluminum disc contacts. The Iower wear of aluminum disc in steel/aluminum contacts was observed for the X-1P lubricant which contains smaller concentration of fluorine. On the other hand, in the steel/steel contact better anti-wear properties were exhibited by X-100 oil containing more fluorine. For both friction contacts higher friction coefficient was observed for the lubricant providing smaller wear. The surfaces of the discs lubricated with X-1P and X-100 were examined using XPS and SEM/EDS techniques. It was found that in the steel/steel contact higher steel wear is connected with stronger degradation of lubricant X-1P than of X-100.
1-2002 TRIBOLOGIA 999 Jan SADOWSKI* * Politechnika Radomska, ul. Malczewskiego 29, 26-600 Radom, Instytut Budowy Maszyn. TERMODYNAMICZNE ASPEKTY PROCESÓW TRIBOLOGICZNYCH THERMODYNAMIC ASPECTS OF TRIBOLOGIC PROCESSES Słowa kluczowe: system tribologiczny, termodynamika, tarcie, zużywanie, odporność na zużywanie Key-words: tribological system, thermodynamic, friction, wear, wear resistance Streszczenie W referacie podano opis systemu tribologicznego opracowany na podstawie pierwszej zasady termodynamiki fenomenologicznej. Ustalono zależności między przepływami różnych form energii i masy w systemie tribologicznym i na jego granicach z otoczeniem. Opisano zużycie tribologiczne i jego przebieg w czasie. Rozważono problem odporności na zużywanie i termodynamiczną naturę oporów tarcia. Uwzględniono wszystkie wielkości ekstensywne i intensywne konieczne do systemowego opisu tarcia na makroskopowym poziomie organizacji materii. Zanalizowano system tribologiczny złożony z dwóch elementów. Ustalono zasadę podziału energii i masy między tymi elementami w procesie tarcia. Wykazano, że praca właściwa zużycia i entalpia właściwa produktów zużycia są wielkościami systemowymi, charakteryzującymi odporność na zużywanie. Rozważono procesy zachodzące w elementarnym systemie tribologicznym. Ustalono termodynamiczne kryterium zacierania oraz warunek maksymalnej odporności na zużywanie. Recenzent: Zbigniew LAWROWSKI Summary Author presented his own, phenomenological interpretation of friction and its results on the basis of the thermodynamic first principle for open systems. All energetic interactions in the system and on the system boundary with surrounding are described. There were considered: dissipation of mechanical energy, thermal processes, changes of internal energy and of enthalpy, tribological wear and resistance to such wear. The termodynamic interpretation of frictional resistance and the way of generalisation of such resistance interactions with tribological system elements were given. All extensive and intensive quantities, essential for comprehensive friction description on macroscopic level of matter organisation, are considered. Tribological system consist of two elements was analysed. The principle of energy and mass distribution between these elements in friction process was given. Author proved that specific work of wear and specific enthalpy of wear products are the system attributes characterise the resistance to wear. The processes proceed in the elementary tribological system are considered. The thermodynamic criteria of seizing up and condition of maximum resistance to wear was defined.
1-2002 TRIBOLOGIA 1015 Marian SZCZEREK* Waldemar TUSZYŃSKI* * Instytut Technologii Eksploatacji (ITeE), Zakład Tribologii, ul. Pułaskiego 6/10,26-600 Radom. METODA JAKOŚCIOWEJ KLASYFIKACJI SAMOCHODOWYCH OLEJÓW PRZEKŁADNIOWYCH A METHOD FOR ASSESSING PERFORMANCE OF AUTOMOTIYE GEAR OILS Słowa kluczowe: samochodowy olej przekładniowy, klasa jakościowa API GL, aparat czterokulowy, metoda badawcza, warunki EP Key-words: automotive gear oil, API GL quality level, four-ball tester, test method, extreme pressure conditions Streszczenie Omówiono kryteria i celowość zastępowania kosztownych i czasochłonnych badań stanowiskowych, wykorzystujących rzeczywiste elementy maszyn lub ich zespoły, badaniami na prostych próbkach. Zaproponowano, opracowaną w Zakładzie Tribologii ITeE, nową metodę oceny środków smarowych, realizowaną za pomocą aparatu czterokulowego w warunkach liniowo rosnącego obciążenia. Analizowany jest przebieg zacierania aż do momentu stwierdzenia zatarcia węzła, a także zużycie kulek nieruchomych. Zbadano możliwości wykorzystania metody dla jakościowego klasyfikowania samochodowych olejów przekładniowych (według API GL), bez potrzeby wykonywania serii testów stanowiskowych. W tym celu zbadano blisko 20 handlowych olejów przekładniowych. Stwierdzono, że metoda pozwala na ocenę skuteczności działania zawartych w nich dodatków smarnościowych, a także na jakościowe klasyfikowanie takich olejów. Ma to duże znaczenie utylitarne, gdyż badania czterokulowe pozwalają na znaczną redukcję kosztów, eliminując (przynajmniej na etapie badań wstępnych) konieczność bardzo drogich testów stanowiskowych. Niebagatelny jest także bardzo krótki czas realizacji badań z zastosowaniem nowej metody, w porównaniu do testów stanowiskowych. Nowa metoda może być zatem skutecznie stosowana w laboratoriach przemysłowych, a także uczelnianych i instytutowych przy opracowywaniu optymalnych kompozycji olejów smarowych, szczególnie przekładniowych. Recenzent: Antoni DZIAMA Summary Criteria and rationale for substitution of bench testing for costly and time time-consuming component tests have been described. A new test method for investigation of lubricants under extreme pressure conditions has been proposed. The method has been developed at the Tribology Department of ITeE, and is realised using a four-ball tester. During a run the load increases continuousły. To assess a tested oil, one should analyse the scuffing propagation until seizure (the stop of the relative movement of the balls) occurs, as well as wear of the stationary balls. The authors have assessed suitability of the proposed method for dassification of automotive gear oils with respect to API GL quality levels, without a necessity for performing component tests. About 20 commercial, automotive gear oils were tested. The authors have stated that - using the method - it is possible to investigate the action of AW and EP additives in gear oils, as well as ciassify such oils. This allows for resigning (at least at the preliminary stage) from very expensive component tests. This is of significant economic importance, sińce four-ball tests allow to find an optimum, economic oil formulation at a relatively Iow cost. A very short tirne of the realisation of the new test method, in comparison with component tests, is its additional advantage. So, the new method can be successfully employed at petroleum laboratories, especially for formulation of gear oils.
1-2002 TRIBOLOGIA 1031 Stanisław F. SCIESZKA* * Politechnika Śląska, ul. Akademicka 2, 44-101 Gliwice. SYNERGIZM W PROCESACH TRIBOLOGICZNYCH SYNERGISM IN TRIBOLOGICAL PROCESSES Słowa kluczowe: zużycie, ścieranie, erozja, korozja, synergizm Key-words: wear, abrasion, erosion, corrosion, synergism Streszczenie Zagadnienie synergii w procesach tribologicznych przedstawiono w oparciu o najlepiej w literaturze opisane łączne oddziaływanie korozji i zużywania ścierno-erozyjnego w węzłach tribologicznych wykonanych z metali. Synergiczny atak procesów zużyciowych i korozji na metale obejmuje szereg jednocześnie zachodzących procesów, takich jak: tworzenie i niszczenie warstw adsorbowanych lub pasywnych, rozpuszczanie elektrochemiczne wzmacniane przez naprężenia oraz zużywanie intensyfikowane przez korozję. W ostatnich latach synergizm procesów korozji i zużywania był badany w wielu ośrodkach, w rezultacie tych badań opracowano szereg nowych metod i procedur badawczych. Główna trudność w rozpoznaniu i ocenie ilościowej synergizmu wynika z faktu, że oba procesy zachodzą jednocześnie. Artykuł zawiera przegląd i analizę dotychczas opracowanych metod badawczych i niektórych wyników badań. Recenzent: Stanisław KRAWIEC Summary This paper reviews the most recent advances in measuring the wear - corrosion synergism. This review focuses mainly on ferrous alloys highlighting the synergistic interaction between wear and corrosion. Wear and corrosion processes involve many mechanical and electrochemical mechanisms and the combined action of these mechanisms often result in significant mutuał reinforcement. Quantification of wear - corrosion synergism can hełp guide a potential user to the best materiał for Iowering overall materiał loss for a particular environment e.g. mining and minerals processing (coal handling).
1-2002 TRIBOLOGIA 109 Wiesław ZWIERZYCKI, Arkadiusz STACHOWIAK, Tomasz ROCHATKA* Politechnika Poznańska, Instytut Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań. PODSTAWY PROGNOZOWANIA ZUŻYCIA PAR ŚLIZGOWYCH W ŚRODOWISKACH AKTYWNYCH WEAR'S PROGNOSIS OF SLIDING PAIRS WORKING IN ACTIVE ENYIRONMENTS - GENERAL APPROACH Słowa kluczowe: tarcie, zużywanie, środowisko aktywne, prognozowanie Key-words: friction, wear, active enyironments, prognosis Streszczenie W referacie przedstawiono najpierw ogólne podejście metodologiczne do prognozowania zużycia oraz obliczania niezawodności par ślizgowych. Następnie scharakteryzowano oddziaływanie środowisk aktywnych na własności mechaniczne materiałów oraz zmęczenie stykowe. Syntetycznie podano również stan rozwoju metod obliczania zużycia korozyjnomechanicznego. Recenzent: Franciszek W. PRZYSTUPA Summary In the paper, at the begining, the general methodological approach to the problem of wear's prognosis and reliability calculation, has been presented. Then, the influences of active environmentes on mechanical properties of the materials, has been characterised.
|
1-2002 TRIBOLOGIA 1063 Konrad BARTKOWIAK*, Wlodzimierz WALIGÓRA* *Politechnika Poznańska, ul. Piętrowo 3, 60-965 Poznań. ANALIZA WPŁYWU BOROWANIA LASEROWEGO NA ZUŻYCIE ELEMENTÓW ZE STALI 16HG ANALYSIS OF LASER BORONIZING INFLUENCE ON THE 16HG STEEL ELEMENTS WEAR Słowa kluczowe: borowanie laserowe, bór, warstwa wierzchnia, odporność na zużycie Key-words: laser boronizing, boron, surface layer, wear resistance Streszczenie W artykule zaprezentowano wpływ obróbki laserowej na zużycie elementów wykonanych ze stali niskowęglowej. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, iż możliwe jest wprowadzenie boru do warstw przypowierzchniowych elementów ze stali 16HG. Grubość warstwy zawierającej bor po obróbce wykańczającej na całym obwodzie elementów przekracza 0,l mm. Badania odporności na zużycie badanych próbek przeprowadzono za pomocą testera tribologicznego TO-5. W modelowym węźle tarcia jako przeciwpróbkę wykorzystano węglik spiekany G10. W efekcie przeprowadzonych badań stwierdzono, że stosując borowanie laserowe można uzyskać warstwę wierzchnią, która charakteryzuje się nie mniejszą odpornością na zużycie niż warstwy nawęglanej. Recenzent: Władysław CZUPRYK Summary This paper presents wear resistance elements made of Iow-carbon steel under influence laser boronizing. On the basis of this research it was found that possibility of boron alloying to surface layers of steel 16HG elements is possible. The layer including boron after finał treatment of cylindrical samples is 0.1 mm thick on their entire perimeter. Research of resistance wear of those investigated elements was done with tribological tester TO-5. In the modeling friction spot as antispecimen sintered carbides type G10 was used. It was stated that as a result of laser boronizing elements made of 16HG steel a surface layer as wear resistant as layers after carburizing can be achieved.
1-2002 TRIBOLOGIA 1071 Dionizy BIAŁO* * Politechnika Warszawska, Wydział Mechatroniki, Instytut Inżynierii Precyzyjnej i Biomedycznej, ul. Chodkiewicza 6, 02-525 Warszawa. ZMIANY W WARSTWIE WIERZCHNIEJ KOMPOZYTÓW ALUMINIOWYCH SPOWODOWANE TARCIEM STATE OF SURFACE LAYER IN ALUMINIUM MATRIX COMPOSITES INDUCTED BY FRICTION Słowa kluczowe: kompozyty aluminiowe, tarcie, warstwa wierzchnia Key-words: aluminium matrix, friction, surface layer Streszczenie Przedstawiono wyniki badań nad zmianami zachodzącymi w wyniku tarcia w warstwie wierzchniej materiałów kompozytowych zawierających osnowę Al + 4,5 Cu + 0,7 Si + 0,5 Mg i fazę umacniającą w postaci cząstek Al2O3 w ilości 10%. Kompozyty otrzymano w procesie metalurgii proszków. Ziarnistość fazy umacniającej wynosiła 3, 9, 23, 53 µm. Próby tribologiczne prowadzono na maszynie typu trzpień-tarcza w warunkach tarcia na sucho o stalową przeciwpróbkę przy następujących parametrach: nacisk jednostkowy 0,5-5 MPa, prędkość tarcia l m/s, droga tarcia 6000 m. Stwierdzono, że warstwa wierzchnia jest zdeformowana plastycznie i utwardzona. Jej twardość w pobliżu powierzchni tarcia przekracza o 50-70% twardość w strefie nieodkształconej. Grubość warstwy wierzchniej jest tym większa, im bardziej plastyczny jest materiał. Największe grubości warstwy wierzchniej występują dla materiału osnowy. Dla kompozytów grubość warstwy wierzchniej jest tym mniejsza, im większy jest rozmiar cząstek fazy umacniającej. Istotny wpływ na stan warstwy wierzchniej wywiera nacisk jednostkowy przy tarciu. Jej grubość i twardość rosną ze wzrostem nacisku. Recenzent: Władysław CZUPRYK Summary The results of investigations on changes in surface layer caused by friction in composite materials containing the Al + 4,5 Cu + 0,7 Si +0,5 Mg matrix and reinforcing phase - Al2O3 particle with 10% volume fraction. Composites were manufacturing in powder metallurgy route. Average size of reinforcing phase was 3,9,23 and 53 µm. Tribological tests were carried out on the pin-on-disk apparatus and dry friction condition with the steel counter-specimen at the folIowing parameters: contact pressure of 0,5-5 MPa, friction velocity of l m/s, friction distance of 6000 m. It was noticed that surface layer undergo to plastic deformation and hardening. Surface layer hardness nearby the friction surface is about 50--70% higher than hardness of the not deformed materiał. Thickness of the surface layer is the higher the more ductile is composite materiał. So for the matrix materiał thickness of the surface layer is grestest. For the composites its thickness is the smaller, the larger the reinforcing particles are. Substantial influence of contact pressure during friction on state of surface laeyr was observed. Its hardness and thickness increase when contact pressure increases. 1-2002 TRIBOLOGIA 1081 Dariusz BIELIŃSKI, Otmar DOBROWOLSKI, Piotr GŁĄB, Ludomir ŚLUSARSKI* * Instytut Polimerów Politechniki Łódzkiej, ul. Stefanowskiego 12/16, 90-924 Łódź. DYSPERSJA NAPEŁNIACZA A WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE I MECHANICZNE GUMY INFLUENCE OF FILLER DISPERSION ON TRIBOLOGICAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF RUBBER Słowa kluczowe: dyspersja napełniacza, aglomeracja napełniacza, guma, właściwości tribologiczne, właściwości mechaniczne Key-words: filler dispersion, filler agglomeration, rubber, tribological properties, mechanical properties Streszczenie Przedmiotem badań, których rezultaty zamieszczono w niniejszej pracy, było zjawisko dyspersji napełniacza w matrycy elastomeru i wpływ jej stopnia na właściwości mechaniczne i tribologiczne gumy. Badana mieszanka gumowa została sporządzona z kauczuku etylenowo-propylenowo--dienowego (EPDM) - Yistalon 2504 (Exxon Chemicals, USA) napełnionego krzemionką - Coupsil VP 6411 (Degussa, Niemcy) i usieciowanego nadtlenkiem dikumylu (DCP). Stopień dyspersji napełniacza w kauczuku określono z użyciem aparatu DisperGrader (Optronic, USA). Parametry wulkanizacji oznaczono za pomocą wulkametru Monsanto (Włochy). Właściwości mechaniczne zostały zmierzone przy użyciu zrywarki Zwick 1435 (Niemcy). Parametry tribologiczne badano używając tribometru T-05 (ITeE, Polska), natomiast ścieralność oznaczono wykorzystując aparat Shoppera (Niemcy). Przeprowadzone pomiary wykazały istnienie zależności pomiędzy stopniem dyspersji napełniacza w matrycy kauczuku a właściwościami fizycznymi wulkanizatów, przede wszystkim wytrzymałością mechaniczną, tarciem i zużyciem ściernym. Stwierdzono, że zależności te wykazują trend liniowy, jednak jedynie do pewnego stopnia aglomeracji cząstek napełniacza. Jakość zdyspergowania napełniacza można ocenić na podstawie charakterystyki reologicznej mieszanki gumowej (przed wulkanizacją). Uzyskane wyniki potwierdzają, że charakteryzując gumę, oprócz jej składu i parametrów procesu wulkanizacji, należałoby również podać warunki, w jakich sporządzano mieszankę. Recenzent: Dymitry CAPANIDIS Summary This paper presents results of investigations on phenomenon of filler dispersion in elastomer matrix and its influence on mechanical and tribological properties of rubber. The rubber studied was peroxide (DCP) vulcanisates of ethylene-prophylene-diene rubber (EPDM) -Vistalon 2504 (Exxon Chemicals, USA) filled with silica - Coupsil VP 6411 (Degussa, Niemcy). Degree of filler dispersion in rubber matrix was determined with DisperGrader (Optronic, USA) apparatus. Parameters of vulcanisation were evaluated with Monsanto (Itały) vulcameter. Mechanical properties were determined with Zwick 1435 tensile machine (Germany). Tribological properties were studied with T-05 tribometer (ITE, Poland) and abrasion determined with Shopper (Germany) apparatus. The results obtained showed dependence between degree of filler dispersion and physical properties of rubber, especially mechanical strength, friction and abrasion resistance. The relationship was found to be linear, however oniy up to some degree of filler aggiomeration. Quality of filler dispersion can be estimated based on rheological characteristic of rubber mix (prior to vulcanisation). The results obtained confirm, that complete characterisation of rubber, apart its composition and parameters of vulcanisation, additionally requires information on conditions of mix preparation.
1-2002 TRIBOLOGIA 1089 Dariusz BIELIŃSKI*, Piotr GŁĄB*, Ludomir ŚLUSARSKI* * Instytut Polimerów Politechniki Łódzkiej, ul. Stefanowskiego 12/16, 90-924 Łódź. WPŁYW MIGRACJI POWIERZCHNIOWEJ ALIFATYCZNYCH KWASÓW KARBOKSYLOWYCH NA WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE WULKANIZATÓW KAUCZUKU BUTADIENOWO--STYRENOWEGO INFLUENCE OF SURFACE MIGRATION OF ALIPHATIC CARBOXYLIC ACIDS ON TRIBOLOGICAL PROPERTIES OF STYRENE-BUTADIENE RUBBER Słowa kluczowe: elastomery, migracja, tarcie, kwasy karboksylowe Key-words: elastomers, migration, friction, carboxylic acids Streszczenie Przedmiotem badań była migracja alifatycznych, liniowych kwasów karboksylowych w matrycy kauczuku butadienowo-styrenowego (SBR) i jej wpływ na właściwości tribologiczne wulkanizatów. Właściwości tribologiczne w mikro- i makroskali były korelowane zarówno z właściwościami wynikającymi z obecności kwasów w matrycy elastomeru jak i powstawania wykwitu na powierzchni wulkanizatów. Zmiany właściwości matrycy elastomeru opisywane były obniżeniem temperatury zeszklenia (DTG), oznaczonej metodą DSC. Grubość wykwitów oznaczana była metodą mikroindentacji z zastosowaniem aparatu NanoTest 600. Morfologia powierzchni wykwitów badana była techniką mikroskopii sił atomowych (AFM). Tarcie w skali mikroskopowej badane było również z użyciem aparatu NanoTest 600, pracującego w skojarzeniu ciernym kulka stalowa-płaszczyzna gumowa. Tarcie w skali mikroskopowej jest wrażliwe na właściwości warstwy wierzchniej, o czym świadczy uzyskana zależność współczynnika tarcia od mikrochropowatości (Rms) i nośności powierzchni (B). Do badań w skali makroskopowej użyto tribometru T-05 o skojarzeniu ciernym rolka gumowa-klocek stalowy. Zaobserwowano zależność, siły tarcia od dwu konkurencyjnych efektów: plastyfikacji matrycy, powodującej wzrost współczynnika tarcia i efektu smarującego wykwitu kwasu, zmniejszającego siłę tarcia. Recenzent: Dymitry CAPANIDIS Praca została wykonana w ramach PBZ-KBN-013/T08/39 „Nanokompozyty polimerowe - struktura i właściwości powierzchniowe i objętościowe”. Summary Surface migration of aliphatic, linear carboxylic acids in styrene-butadiene rubber (SBR) matrix was investigated together with its tribological consequences. Macro- and microtribological properties were correlated with properties, both orginated from presence of acids in the elastomer matrix and their bloom on the surface of rubber. Plastification effect was estimated as an decrease of glass transition temperaturę (DTG), measured by DSC method. Thickness of the blooms was determined with microindentation technique. Atomie force microscopy was used for examination of the blooms morphology. Microfriction was also measured using NanoTest 600 apparatus, operating with steel bali on the rubber plate friction pair. Micrifriction was found being result of the surface layer properties. Correlation with microroughness (Rms) and bearing area (B) was determined together with effect of interactions with the elastic substrate. Macrofriction was studied using T-05 tribometer, working with steel błock on the rubber ring friction pair. Macrofriction was found being correlated with two opposite effects: plastification - producing an increase of friction and bloom lubrication effect - reducing friction.
1-2002 TRIBOLOGIA 1097 Tadeusz BURAKOWSKI* * Politechnika Radomska, 26-600 Radom, ul. J. Malczewskiego, Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Duchnicka 3, 01-796 Warszawa. ZNACZENIE INŻYNIERII POWIERZCHNI W TRIBOLOGII SURFACE ENGINEERING MEANING IN TRIBOLOGY Słowa kluczowe: inżynieria powierzchni, tribologia, warstwa powierzchniowa, warstwa wierzchnia, powłoka, zużycie tribologiczne, system areologiczny, system tribologiczny Key-words: surface engineering, tribology, surface layer, superfical layer, tribological wear, coating aerological system, tribological system Streszczenie W oparciu o przedmiot i zadania inżynierii powierzchni i tribologii, podano związki między obydwoma dyscyplinami nauki i techniki, wprowadzono pojecie systemu areologicznego oraz omówiono współpracę systemu areologicznego i systemu tribologicznego a także przedstawiono obszary działania inżynierii powierzchni i tribologii. Przedstawiono także możliwości ograniczenia zużycia tribologicznego metodami inżynierii powierzchni oraz wytyczono wspólne zadania dla inżynierii powierzchni i tribologii. Recenzent: Zbigniew LAWROWSKI Summary On the base of the scope and tasks of surface engineering and tribology, relations between both of scientific and technical directions have been given, the conception of areological system and tribological system has been introduced, and activity areas of surface engineering and tribology have been presented. The possibility of tribological wear limiting by the methods of surface engineering also have been shown and common tasks for surface engineering and tribology have been described.
1-2002 TRIBOLOGIA 1113 Dymitry CAPANIDIS *, Wojciech WIELEBA* *Politechnika Wrocławska, Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław. TARFLEN (PTFE) POROWATY NASĄCZANY ŻYWICĄ EP JAKO MATERIAŁ ŚLIZGOWY POROUS TARFLEN (PTFE) SOAKED WITH EP RESIN AS A SLIDING MATERIAL Słowa kluczowe: politetrafluoroetylen (PTFE) porowaty, żywica EP, tarcie, zużycie Key-words: porous polytetrafluoroethylene (PTFE), resine EP, friction, wear Streszczenie W pracy przedstawiono wyniki badań nad możliwością zagospodarowania odpadów politetrafluoroetylenu (PTFE). Duże ilości odpadów tego polimeru powstają w następstwie specyficznej technologii przetwórstwa PTFE, polegającej na jego spiekaniu z proszków i zwykle późniejszej obróbce wiórowej. Zagospodarowanie odpadów PTFE stanowi poważny problem, gdyż powtórne przetworzenie tego tworzywa jest stosunkowo trudne, a jego spalanie powoduje powstawanie toksycznych związków. Opracowanie technologii produkcji Tarflenu porowatego (reprotarflenu), otrzymywanego poprzez spiekanie zmielonych odpadów PTFE, stworzyło szersze możliwości zagospodarowania tych odpadów. PTFE porowaty ma stosunkowo słabe własności mechaniczne oraz małą odporność na zużywanie podczas tarcia. W celu polepszenia jego właściwości tńbologicznych, zwłaszcza zwiększenia odporności na zużywanie, PTFE porowaty o różnych stopniach porowatości nasączano żywicą epoksydową EP. Badania tribologiczne nowo utworzonych materiałów, współpracujących w warunkach tarcia technicznie suchego ze stalą, wykazały możliwość zastosowania ich jako materiały ślizgowe. Recenzent: Zbigniew LAWROWSKI Praca została wykonana w ramach projektu badawczego KBN 7T07B 048 18. Summary In the paper the results of a research project upon the possibility of utilization of polytetrafluoroethylene wastes are presented. Large amounts of this polymer are a result of a specific processing method employed for PTFE, which consists in its baking and then machining. The utilization of PTFE wastes is a challenging problem as the recycling of this materiał is relatively difficult and the products of waste burning are poisonous. The elaboration of a manufacturing process for porous Tarflen (Retrotarflen), which consists in the baking of ground PTFE wastes, opened new fields of possible applications. Porous Tarflen has relatively poor mechanical properties and poor resistance to wear under sliding friction. To improve its tribological properties, especially to raise its resistance to wear, porous PTFE of different grades of porosity was soaked with EP epoxy resin. Tribological testing of these new materials (dry friction conditions, steel as counterspecimen) gave satisfactory results.
1-2002 TRIBOLOGIA 1121 Janusz DASIEWICZ*, Zbigniew PAWELEC* * Instytut Technologii Eksploatacji, ul. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom REAKTYWNOŚĆ I BUDOWA CHEMICZNA ŚRODKA SIECIUJĄCEGO A STRUKTRURA I WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE KOMPOZYTÓW REGENERACYJNYCH THE EFFECT OF REACTIYITY AND CHEMICAL STRUCTURE OF CROSS-LINKING AGENT ON STRUCTURE AND TRIBOLOGICAL PROPERTIES OF REGENERATING COMPOSITES Słowa kluczowe: kompozyt metalożywiczny, utwardzacze, właściwości tribologiczne, struktura wewnętrzna Key-words: metal-resinous composite, curing agent, tribological properties, structure Streszczenie W artykule zaprezentowano wpływ rodzaju i budowy chemicznej środków sieciujących na właściwości kompozytów regeneracyjnych. Jako utwardzacze kompozytów zastosowano mieszaniny związków aminowych (aminy alifatycznej - Z1, poliaminoamidu PAC, produktu reakcji fenolu, formaldehydu i aminy - TFF oraz cykloalifatycznej dwuaminy - akfanil). Dla wszystkich kompozytów przeprowadzono badania wytrzymałościowe (twardość, udamość i wytrzymałość na ściskanie), określono także istotny parametr technologiczny - czas żelowania. Dla kompozytów o najlepszych parametrach fizykomechanicznych przeprowadzono cykl testów tribologicznych na testerze typu rolka-klocek. Kompozyty polimerowe usieciowane mieszaniną amin oznaczoną symbolem (M5) mają najlepsze parametry użytkowe. Charakteryzują się również niskim współczynnikiem tarcia i wysoką odpornością na zużycie tribologiczne. Wykorzystując spektrofotometrię w podczerwieni (FTIR) dokonano oceny stopnia przereagowania grup funkcyjnych polimerowej osnowy i środków sieciujących. Niemożliwe jest jednak w sposób ilościowy określić częstość występowania wiązań poprzecznych. Recenzent: Zbigniew LAWROWSKI Summary The paper presents the effect of cross-linking agents and its chemical structure on properties of regenerating composites. The mixtures of amine compounds (aliphatic amine - Z1, połyaminoamide PAC, reaction product of phenol, formaldehyde and amine - TFF and cycloaliphatic diamine - akfanil) were employed as curing agents. The strength tests were performed for all composites (hardness, impact resistance and compression strength). The gelation tirne as very important production factor were determined. For composites with the best physical and mechanical properties the tribological tests using T-05 BIock-on-Ring Wear Tester were performed. polymer composites cross-linked with amine mixture denoted M5 had the best properties. These composites characterized Iow friction coefficient and high resistance to tribological wear. Degree of reaction between matrix functional groups and crosslinking agents were estimated using IR technique. It was impossible to make quantity estimation of number of transverse bondings.
1-2002 TRIBOLOGIA 1133 Włodzimierz DUDZINSKI*, Krystyna HAIMANN*, Maciej LACHOWICZ* *Instytut Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej Politechniki Wrocławskiej, ul. Smoluchowskiego 25, 50-370 Wrocław. STRUKTURA I WŁASNOŚCI MATERIAŁOWE ŁOŻYSK ŚLIZGOWYCH TURBOSPRĘŻAREK WSPÓŁPRACUJĄCYCH Z SILNIKAMI SPALINOWYMI THE STRUCTURE AND MATERIALS PROPERTIES OF TURBOCHARGER SLIDE BEARINGS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES Słowa kluczowe: materiałoznawstwo, łożysko ślizgowe, turbodoładowanie, turbosprężarka Key-words: materials science, slide bearing, turbocharging, turbo-charger Streszczenie W referacie przedstawiono wyniki badań materiałowych 7 łożysk ślizgowych wykonanych z brązów cynowo-ołowiowych pracujących w kilku różnych typach turbosprężarek, przeznaczonych do współpracy z silnikami o zapłonie iskrowym lub samoczynnym, samochodów osobowych oraz ciężarowych. Badania obejmowały ocenę stanu zużycia łożysk metodami makro - i mikroskopowymi z zastosowaniem mikroskopu świetlnego i skaningowego, pomiary twardości i mikrotwardości materiałów łożysk, określenie ich składów chemicznych metodą tradycyjną oraz z wykorzystaniem mikroanalizatora rentgenowskiego. W wyniku przeprowadzonych badań określono rodzaj, własności, charakter struktury materiałów ślizgowych i cechy poszczególnych składników wchodzących w skład struktury oraz ich wpływ na tendencję do uszkodzenia lub zużycia łożysk ślizgowych. Przedstawiono różnicę we własnościach mikrostruktury decydujących o cechach tribologicznych w obrębie jednej grupy materiałów ślizgowych, Stwierdzono, że występujące uszkodzenia oraz zużycie ścierne zależy od rodzaju faz występujących w strukturze stopów. Recenzent: Zbigniew LAWROWSKI Summary The results of materials investigation of seven types of slide bearings manufactured of copper-tin-lead bronzes used in different types ot turbochargers destined for petrol and diesel engines of cars, vans and trucks were presented. In the paper, results of determined types, properties and microstructures of slide materials were anałysed. The investigation included assessment of the slide bearing consumption using macro and microscopic methods (light and scanning electron microscope), hardness, microhardness and chemical composition using chemical method and EDX microanalysis were described. The microstructural analyse of slide bearings components and their influence on the exploitation or damage tendency was performed. The difference in microstructural properties deciding about tribological properties in the domain of one slide materials were described. It was stated that types of damages and wear abrasive resistance of turbochargers slide bearings are strictły related to distribution and sizes of phases observed in their microstructure.
1-2002 TRIBOLOGIA 1143 Monika GIERZYNSKA-DOLNA* * Politechnika Częstochowska, Al. Armii Krajowej 21, 42-200 Częstochowa. NOWE TENDENCJE W DOBORZE BIOMATERIAŁÓW NA ELEMENTY TRĄCE ENDOPROTEZ NEW TENDENCIES IN THE SELECTION OF BIOMATERIALS FOR FRICTION ELEMENTS IN ENDOPROSTHESES Słowa kluczowe: endoprotezy stawu biodrowego, tarcie, zużycie, produkty zużycia, biomateriały Key-words: endoprostheses of hip joint, friction, wear, wear products, biomaterials Streszczenie W pracy zwrócono uwagę na dominującą rolę procesów tribologicznych w utracie stabilności endoprotez. Podkreślono negatywne oddziaływanie produktów zużycia (cząstek polietylenu) na organizm ludzki. Omówiono nowe materiały (ceramiczne) stosowane na węzeł tarcia „głowa-panewka” endoprotez stawu biodrowego. Recenzent: Czesław KOZIARSKI Summary In the paper a special attention has been paid to a dominant role of tribological processes in implant loosening. A negative effect of wear products (połyethylene debris) on human body has been pointed. New materials (ceramic) used for kinematic pair: "head - cup" of hip endoprostheses have been discussed.
1-2002 TRIBOLOGIA 1151 Marian GRĄDKOWSKI, Monika MAKOWSKA* * Instytut Technologii Eksploatacji, ul. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom. PROBLEMY IDENTYFIKACJI PRODUKTÓW PRZEMIAN TRIBOCHEMICZNYCH NA POWIERZCHNI TARCIA PROBLEMS WITH IDENTIFICATION OF TRIBOCHEMICAL PRODUCTS ON FRICTION SURFACE Słowa kluczowe: przemiany tribochemiczne, badanie powierzchni, SEM/EDS, FTIRM, XPS, SIMS Key-words: tribochemical changes, surface analysis, SEM/EDS, FTIRM, XPS, SIMS Streszczenie W artykule omówiono problemy związane z identyfikacją produktów, powstających na powierzchni tarcia w wyniku przemian tribochemicznych składników środków smarowych. Szczególną uwagę poświęcono możliwości wykorzystania do tego celu nowoczesnych technik instrumentalnych. Jako modelowego środka smarowego użyto n-heksadekanu, którym smarowano skoncentrowany styk elementów stalowych. Przedstawiono przykłady obrazujące jakościową i ilościową analizę powstających produktów. Ponadto omówiono zalety i ograniczenia zastosowania metod spektroskopowych w tego typu badaniach. Recenzent: Marek GAWLIŃSKI Summary This paper describes problems related to identification of products forming on the steel friction surface as a result of the tribochemical changes of lubricant components. To this end authors used some modern instrumental techniques. As a model lubricant it was applied n-hexadecane. There were shown examples of qualitative and quantitative analysis of tribochemical products and description of advantages and limitations of the used methods in surface investigations.
1-2002 TRIBOLOGIA 1163 Mariusz JENEK* Stanisław LABER* * Uniwersytet Zielonogórski, Instytut Budowy Maszyn i Pojazdów, ul. Podgórna 50, 65-245 Zielona Góra. WPŁYW PREPARATÓW EKSPLOATACYJNYCH NA WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE ŻELIWA INFLUENCE OF EXPLOITATION PREPARATIONS ON A CAST IRON TRIBOLOGICAL PROPERTIES Słowa kluczowe: żeliwo szare, zużycie tribologiczne, odporność na zużycie, preparaty eksploatacyjne Key-words: cast-iron spheroid, tribological wear, wear resistance, exploitation preparations Streszczenie W referacie przedstawiono wyniki badań wpływu preparatów eksploatacyjnych na właściwości tribologiczne żeliwa szarego perlitycznego. Przeanalizowano wyniki badań udziału struktur przeciwzużyciowych (a'AW) i przeciwzatarciowych (a'EP) oleju bazowego SN150 modyfikowanego preparatami eksploatacyjnymi R-2000 (preparat na bazie metali miękkich) oraz Motor Life (preparat o działaniu chemicznym). Badania przeprowadzono w dwóch etapach. Celem pierwszego etapu było ustalenie optymalnych zawartości poszczególnych preparatów w oleju bazowym wykorzystaniem metody a'i. Drugi etap badań polegał na określeniu skuteczności działania preparatów eksploatacyjnych R-2000 oraz Motor Life w skojarzeniu żeliwo szare perlityczne - stal NC10 poprzez zmianę współczynnika tarcia, zużycia oraz temperatury węzła tarcia. Badania przeprowadzono na testerach T-02 (aparat 4-kulowy) oraz T-05 (tester typu rolka-klocek) w Zakładzie Obróbki Ubytkowej i Technologii Eksploatacji Maszyn Uniwersytetu Zielonogórskiego. Recenzent: Joachim POTRYKUS Summary In the paper the results of a study upon the influence of exploitation preparations on the tribological properties of perlitic cast iron were presented. The results of examination of the presence of anti-wear and anti-seizure structures in the SN 150 base oil modified with exploitation preparations R 2000 (soft materiał based preparation) or Motor Life (chemical preparation) were anałysed. The experiments were carried out at two stages. The objective of the first stage was to establish the optimum content of individual preparations in the base oil using the Li method. The aim of the second stage was to establish the efficacy (changes in the coefficient of friction, wear and temperaturę in the friction pair) of the R 2000 and Motor Life preparations in a friction pair: perlitic cast iron-NV 10 steel. The testing was carried out using a T-02 tester (four bali apparatus) and a T-05 tester (ring błock apparatus) in the Dmsion of Machining Processes and Operational Engineering of the Technical University of Zielona Góra.
1-2002 TRIBOLOGIA 1171 Jan KICINSKI* *Instytut Maszyn Przepływowych PAN, ul. J. Fiszera 14, 80-952 Gdańsk, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski - Olsztyn. WIELKOGABARYTOWE ŁOŻYSKA ŚLIZGOWE - METODYKA OBLICZEŃ LARGE SCALE JOURNAL BEARINGS - CALCULATION METODOLOGY Słowa kluczowe: łożyska ślizgowe, smarowanie hybrydowe, modelowanie węzłów łożyskowych, analiza komputerowa Key-words: slide bearings, hybrid lubrication, modelling of bearings nodes, computer analysis Streszczenie Przedstawiono koncepcję, model teoretyczny i program komputerowy do analizy własności łożysk ze smarowaniem hybrydowym, tzn. hydrostatycznym i hydrodynamicznym. Na powierzchni szczeliny smarnej może być usytuowana dowolna ilość komór lewarowych, do których dostarczamy jest olej pod określonym ciśnieniem hydrostatycznym. Istnieje możliwość praktycznie dowolnej konfiguracji klinów smarnych w płaszczyźnie luzów, co oznacza możliwość opisu własności łożysk z luzem cylindryczny soczewkowym, offsetowym, typu Y lub innych wieloklinowych. Opracowany model i program komputerowy umożliwia analizę wpływu „przekoszenia" panwi w stosunku do osi obrotu czopa, co ma kapitalne znaczenie z punktu widzenia oceny wpływu błędów montażowych. Zaproponowany model i program komputerowy o nazwie „IZOSLEW" umożliwia konkretne aplikacje przemysłowe związane z analizą własności złożonych węzłów tribologicznych. Recenzent: Antoni DZIAMA Summary A new model and a computer code for description of static and dynamic properties of journal slide bearings with siphon pockets and skewed bushes are presented in the work. Examples of calculations as illustration of the code capabilities have been presented. The object of investigations was a large turbinę bearing. Presented in the paper spatial distributions of pressure and tabulated static and dynamie characteristics enable assessment of the influence of the siphon pockets and skewed bushes for the typical bearing operating in real operational conditions. The results presented in the paper are predominantly an illustration of the capabilities of a new model and the accompanying computer code IZOSLEW for advanced analysis of bearings with siphon pockets and skewed bushes.
1-2002 TRIBOLOGIA 1181 Aleksander KOWAL* Jacek SPAŁEK** * Politechnika Śląska, Instytut Mechanizacji Górnictwa, ul. Akademicka 2, 44-100 Gliwice, kowalal @ polsl.gliwice.pl. ** Politechnika Śląska, Instytut Mechanizacji Górnictwa, ul. Akademicka 2, 44-100 Gliwice, jotes @ polsl.gliwice.pl. ANALIZA TARCIA POTOCZYSTEGO W WARUNKACH RUCHU OSCYLACYJNEGO O MAŁEJ AMPLITUDZIE PRZEMIESZCZEŃ*** ANALYSIS OF ROLLING FRICTION UNDER CONDITIONS OF OSCILLATORY MOVEMENT OF SMALL DISLOCATION AMPLITUDE Słowa kluczowe: tarcie potoczyste, opory ruchu oscylacyjnego Key-words: rolling friction, resistance of oscillatory movement ***Praca wykonana w ramach projektu badawczego KBN 8 T12A 052 20. Streszczenie Zagadnienie tarcia potoczystego analizowane jest zazwyczaj dla ruchu ustalonego o znacznych przemieszczeniach elementu tocznego. Jeśli jednak ruch ten jest nawrotny, a więc oscylacyjny o małych przemieszczeniach (np. ruch czopa bądź sworznia w panewce złącza przegubowego), wówczas mamy do czynienia ze stanem nieustalonym. Wektory prędkości i przyspieszenia ulegają harmonicznym zmianom. W opracowaniu dokonano analizy oporów ruchu oscylacyjnego jako funkcji cech geometrycznych i materiałowych oraz właściwości substancji smarnej. Przeprowadzono analizę zilustrowano wybranymi wynikami badań doświadczalnych uzyskanymi przy zastosowaniu oryginalnej metody bazującej na zasadzie zachowania energii do analizy ruchu wahadła fizycznego z modelowym skojarzeniem przegubowym. Uzyskane wyniki wskazują, że opory ruchu tocznego pojedynczej kuli po płaskiej powierzchni charakteryzują się znacznie mniejszymi wartościami od podawanych w literaturze dotyczącej łożysk tocznych. Wykazano też, że ze wzrostem lepkości zastosowanego środka smarującego rosną opory oscylacyjnego ruchu tocznego. Recenzent: Franciszek W. PRZYSTUPA Summary Problem of rolling friction is usually anałysed for steady movement with considerable dislocations of rolling element. However if the movement is an oscillatory movement with small dislocations (e.g. movement of shaft or pin in an articulated joint) a non stationary state occurs. Vectors of velocity and acceleration change in harmonie way. The paper presents analysis of resistance of oscillatory movement as a function of geometrical and materiał features and properties of lubricant. The analysis is illustrated by the chosen experimental results of obtained with the use of original method. The method is based on the energy conservation law which was applied to analysis of physical pendulum movement with model articulated connection. Obtained results show that resistance of movement of single ball over the flat surface is lesser than value of resistance given by literature of rolling bearing. It was also shown that the resistances of rolling oscillatory movement increase with the increase of lubricants viscosity.
1-2002 TRIBOLOGIA 1189 4-2002 TRIBOLOGIA 1189 Paweł KRASOWSKI* *Akademia Morska, ul. Morska 83-87, 81-225 Gdynia. LAMINARNE, NIESTACJONARNE SMAROWANIE ŁOŻYSKA ŚLIZGOWEGO W POLU MAGNETYCZNYM DLA LEPKOŚCI OLEJU ZALEŻNEJ OD CIŚNIENIA LAMINAR, UNSTEADY LUBRICATION OF SLIDE JOURNAL BEARING IN MAGNETIC FIELD WITH DYNAMIC OIL VISCOSITY DEPENDED ON PRESSURE Słowa kluczowe: równania Reynoldsa, przepływ niestacjonarny laminarny, lepkość zależna od ciśnienia i indukcji magnetycznej Key-words: reynolds equation, unsteady laminar flow, oil viscosity depended on pressure and magnetic induction Streszczenie W prezentowanym artykule rozważany został problem laminarnego niestacjonarnego smarowania poprzecznego cylindrycznego łożyska ślizgowego przy czym lepkość dynamiczna newtonowskiego czynnika smarującego jest zależna od ciśnienia i stałej indukcji pola magnetycznego. Podstawowy układ równań opisujących przepływ w szczelinie smarnej, całkowano przy założeniu, że rozwiązanie końcowe jest sumą rozwiązań dla przepływu stacjonarnego i pewnych rozwiązań opisujących efekty niestacjonarne. Pominięto przy tym wpływ sił masowych i bezwładności czynnika smarującego. Przedstawiono metodę wyznaczania oraz wyznaczono układ równań Reynoldsa rozpatrywanego przepływu. Uwzględniono zmianę zaburzeń geometrii szczeliny smarnej związanej z wysokością szczeliny, a także zaburzenia związane z niestacjonamością prędkości czynnika smarującego na czopie i panewce łożyska cylindrycznego. Uwzględnienie obu rodzajów zaburzeń niestacjonamości przepływu przy lepkości dynamicznej zależnej od ciśnienia i indukcji pola magnetycznego stanowi o oryginalności przedsięwzięcia. Wyniki przedstawiono w postaci układu równań różniczkowych Reynoldsa w formie bezwymiarowej, umożliwiających wyznaczenie rozkładu ciśnienia hydrodynamicznego w cylindrycznym poprzecznym łożysku ślizgowym dla rozpatrywanego przepływu, a następnie rozkład prędkości przepływu w szczelinie smarnej i wyznaczenie siły nośności hydrodynamicznej oraz siły tarcia. Recenzent: Krzysztof WIERZCHOLSKI Autor składa podziękowania prof. dr. hab. inż. Krzysztofowi Wierzcholskiemu za liczne dyskusje w trakcie opracowania referatu. Summary This paper presents the derivation way to obtain Reynolds equations for laminar unsteady oil flow in slide bearing gap. We are considered cylindrical slide journal bearing lubricated with Newtonian liquid which dynamie oil viscosity depends on pressure and magnetic induction. Laminar, unsteady oil flow is performed during periodic and unperiodic perturbations of bearing load or is caused by the changes of gap height in the time. Steady and unsteady laminar oil flow will be described by means of basie equations namely equation of continuity, equation of mass conservation. We use constitutive dependencies between stress and strain tensor for Newtonian liquid. The system of equations is presented in dimensioniess form, where body forces and inertia forces are neglected. Imposing boundary conditions on the oil velocity components and pressure in stationary and unsteady part of above mentioned equations we obtain sequences of differential Reynolds equations which are describing steady and unsteady oil flow in bearing gap. Results are presented in the form of Reynolds equations for dimensionless values. These equations enable the determination of hydrodynamic pressure distributions in cylindrical journal bearing, Moreover are obtained capacity values and oil velocity distributions and friction forces.
1-2002 TRIBOLOGIA 1201 Stanisław KRAWIEC*, Tadeusz LEŚNIEWSKI* * Politechnika Wrocławska, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 55-500 Wrocław. KORELACJA TWARDOŚCI MATERIAŁU I JEGO WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNYCH CORRELATION BETWEEN MATERIAŁ HARDNESS AND ITS TRIBOLOGICAL PROPERTIES Słowa kluczowe: tribologia, odporność na zużywanie, twardość Key-words: tribology, resistance to wear, hardness Streszczenie Polepszenie odporności materiałów na zużycie wymaga poznania czynników mających wpływ na ten proces. W referacie przedstawiono przegląd prac teoretycznych i eksperymentalnych związanych z wpływem często pomijanej cechy materiału, tj. twardości na charakterystyki tribologiczne stalowych węzłów ślizgowych. Próby powiązania tej własności z właściwościami tribologicznymi podjęto przez analogie istniejących związków pomiędzy twardością a własnościami mechanicznymi stali. Zakres artykułu uniemożliwia szczegółową interpretację zauważonych zależności, lecz ukazuje dotychczasowe podejście badaczy do cechy twardości oraz sposobu jej oddziaływania na system tribologiczny. Stwierdzono, że nie ma jednoznacznej zgodności co do wpływu twardości współpracujących powierzchni na proces ich zużywania oraz na opory tarcia. Dostrzeżono konieczność kompleksowego podejścia do problemu twardości w aspekcie właściwości tribologicznych węzłów tarcia oraz nieodzowność budowy modeli uwzględniających tę własność współpracujących elementów. Pozwoli to na dokładniejszą analizę rozważanego zagadnienia oraz umożliwi dobór optymalnych cech konstrukcyjnych węzłów ślizgowych już na etapie projektowania. Recenzent: Zbigniew LAWROWSKI Summary To enhance the resistance of materials against wear, all phenomena and agents involved must be studied. In this paper a survey of scientific reports, both theoretical and experimental, dealing with the often neglected influence of hardness on the tribibological properties of steel materials was done. Ań attempt to establish this relationship stems from the fact that there is an analogous relationship between hardness and mechanical properties of steel. The scope of the paper does allow a detailed analysis of the phenomena observed. It highlights however the present approach of researchers to the problem of hardness. It was concluded that a univocal correlation between mechanical properties (hardness) and tribological properties of materials was absent. Postulated was further research aiming at a comprehensive approach to the problem of hardness relative to the tribological properties of friction pairs and a necessity for the construction of models including materiał hardness. This will permit a detailed study of the problem discussed and a more rational selection of properties of the materials involved at the stage of design.
1-2002 TRIBOLOGIA 1211 Leszek KUŚMIERZ*, Zofia GAJEWSKA* * Politechnika Lubelska, Wydział Mechaniczny, Katedra Podstaw Konstrukcji Maszyn, ul. Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin. MOŻLIWOŚCI ZMNIEJSZENIA OPORÓW TARCIA W ŚLIZGOWYM ŁOŻYSKU WZDŁUŻNYM POSSIBILITIES OF REDUCING OF FRICTIONAL RESISTANCE OF THRUST SLIDER BEARING Słowa kluczowe: ślizgowe łożysko wzdłużne, moment tarcia, deformacje płytek wahliwych, metoda elementów skończonych Key-words: thrust slider bearing, moment of friction, tilting pad deformations, finite element method Streszczenie W pracy rozważono model ślizgowego łożyska wzdłużnego z płytkami wahliwymi, pracującego w warunkach smarowania hydrodynamicznego. Założono, że przepływ czynnika smarnego przez szczelinę olejową jest adiabatyczny, a wymiana ciepła w filmie olejowym odbywa się na drodze konwekcji. Uwzględniono zmiany lepkości oleju w funkcji temperatury oraz deformacje sprężyste i termosprężyste segmentów wahliwych łożyska. Zbadano wpływ dwóch postaci konstrukcyjnych płytek wahliwych, ich sztywności oraz szerokości względnej na opory tarcia w łożysku. Przeprowadzono badania symulacyjne dotyczące wpływu lepkości oleju, prędkości kątowej wału oraz liczby płytek wahliwych na wartości momentu tarcia. Obliczenia numeryczne zostały przeprowadzone w oparciu o opracowany własny program komputerowy BEARING, umożliwiający wyznaczenie rozkładu ciśnienia oraz temperatury w filmie olejowym zintegrowany z systemem metody elementów skończonych ALGOR. Wyniki badań numerycznych wykazały widoczny wpływ wybranych czynników na wartości momentu tarcia w ślizgowym łożysku wzdłużnym. Recenzent: Zbigniew LAWROWSKI Summary In the paper the model of the tilting pad thrust bearing operating in conditions of hydrodynamic lubrication has been considered. The adiabatic flow of the lubricating medium in the oil clearance has been assumed. The assumption that the heat exchange in the oil film is performing by the way of convection was adopted. Changes of the oil viscosity with temperature, elastic and thermoelastic deflections of tilting pads were taken into account. The influence of the two variants ot pads, their stiffness, and the relative width parameter on the frictional resistance of the bearing has been studied. The simulation examinations concerning the influence of the oil viscosity, shaft rotational velocity and the number of tilting pads on the values of friction moment were carried on. The computations were executed basing on the own computer programme BEARING making possible the determination of the oil film pressure and temperature distributions. This programme is integrated with the finite element method system ALGOR. The results of computations show the essential influence of chosen factors on the thrust bearing frictional resistance.
1-2002 TRIBOLOGIA 1221 Zbigniew LAWROWSKI* * Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn Politechniki Wrocławskiej, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław. MATERIAŁY ŚLIZGOWE. HISTORIA, TERAŹNIEJSZOŚĆ, PRZYSZŁOŚĆ ANTIFRICTION MATERIALS: PAST, PRESENT AND FUTURE Słowa kluczowe: materiały ślizgowe, materiały łożyskowe Key-words: antifriction materials, bearing materials Streszczenie Opracowanie dotyczy rozwoju materiałów na elementy ruchu ślizgowego. Przypomina się rolę materiału w węzłach ślizgowych zależnie od rodzaju tarcia. W rysie historycznym podaje się chronologiczny przegląd najdawniejszych materiałów ślizgowych, począwszy od urządzeń transportowych o ruchu posuwistym. W związku z odkryciem i zastosowaniem koła znaczenia nabierają materiały na łożyska ślizgowe. Stąd bierze się synonim materiałów ślizgowych-materiały łożyskowe. Współczesne materiały ślizgowe lokuje się w XIX wieku. Obok wypróbowanych już materiałów: drewna, brązu i żelaza pojawiają się nowe, zaspokajające ówczesne potrzeby przemysłu maszynowego, transportu i innych gałęzi gospodarki. Jako znaczące osiągnięcie w tym przedmiocie notuje się wynalazek stopu łożyskowego przez I. Babbitta. W XX wieku powstaje dużo stopów łożyskowych na bazie metali kolorowych. Równocześnie notuje się duże zapotrzebowanie na materiały do łożysk bezobsługowych. Odpowiedzią na nie są pomięty nasycane olejem, a potem ich różne modyfikacje. Szczególnym akcentem minionego stulecia są kompozyty oparte na polimerach lub też wykonywane z ich udziałem. Przyszłość materiałów ślizgowych widzi się dwukierunkowo: jako ulepszanie istniejących materiałów dla zwiększenia ich obciążalności i trwałości oraz tworzenie zupełnie nowych materiałów, szczególnie do nowych zastosowań, np. dla ekstremalnych warunków pracy. Recenzent: Stanisław KRAWIEC Summary The paper deals with the deyelopment of materials for sliding motion elements. The role of materiał in friction pairs as a function of friction modę has been reminded. A historical note provides a survey of sliding materials, to begin with those employed in translatory transportation systems. With the discovery and application of the wheel, materials for sliding bearing gain in importance. Contemporary sliding materials stem from the 19th century. Apart from the proved materials like wood, bronze and iron, new materials which met the specification of the machine industry, transportation and other branches of economy came into application. A significant exploit was the invention of a bearing alloy by I. Babbitt. The 20th century features the appearance of many bearing alloys which are based on non-iron metals. At the same time there is a growing demand for serviceless bearings. This demand has been answered with porous metals filled with oil and later, with their various modifications. A special achievement of the past century are polymer based composites or composites with polymer included within their structure. The future of sliding materials is forecast as progress in either of the two directions: improving the existing materials for higher load carrying capacity and durability or creating quite new materials for new applications, e.g. for extreme operational conditions.
1-2002 TRIBOLOGIA 1239 Anna MATUSZEWSKA*, Marian GRĄDKOWSKI* * Instytut Technologii Eksploatacji, ul. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom. WPŁYW RODZAJU DODATKU AW/EP NA PRZECIWZATARCIOWE WŁAŚCIWOŚCI KOMPOZYCJI SMAROWEJ THE INFLUENCE OF AW/EP ADDITIVE TYPE ON THE OIL ANTISEIZURE PROPERTIES Słowa kluczowe: dodatki AW/EP, film smarowy, warstwa wierzchnia, zacieranie, zużywanie Key-words: AW/EP additives, lubricating film, surface layer, scuffing, wear Streszczenie Za pomocą aparatu czterukulowego T-02 badano działanie dodatków AW/EP w układzie stal-stal, w warunkach zacierania. Jako środki smarowe stosowano l-, 2- lub 5-procentowe kompozycje handlowych pakietów dodatków typu AW/EP, opartych na dialkiloditiofosforanie cynku (Dl) lub siarkowano-fosforowanych olefinach (D2 i D3) w mineralnym oleju bazowym SN-400. Właściwości smarne kompozycji oceniano na podstawie wartości obciążenia zacierającego (pt i granicznego nacisku zatarcia (ppoz). Stwierdzono, że dodatki AW/EP oparte na organicznych związkach siarki i fosforu kształtują właściwości systemu tribologicznego w warunkach zacierania. Opóźnienie zacierania (większa wartość pt nie zawsze jest jednoznaczne ze zmniejszeniem zużywania w warunkach tarcia mieszanego (większa wartość poz). Niektóre dodatki, np. Dl, zdolne do tworzenia odpornego filmu smarowego (pt »2300 N), są nieskuteczne po jego przerwaniu (poz » 800 N/mm2). Inne, np. D3, tworzące film smarowy o mniejszej nośności (pt » 2100 N), są bardziej efektywne w warunkach zacierania (poz » 2000 N/mm2). Właściwości systemu tribologicznego w warunkach zacierania są zależne od zdolności kompozycji smarowej do implementacji siarki w warstwę wierzchnią powierzchni tarcia. Recenzent: Zbigniew LAWROWSKI Summary The authors have investigated a lubricating properties of SN-400 mineral base oil compositions with a various content (l, 2 and 5 wt. %) of commercial P- and S-containing AW/EP additives (the additives were denoted Dl, D2 and D3). Lubricating properties of the tested oils were determined using scuffing load (Pi) and limiting pressure of seizure (poz). The tests were carried out in steel-steel system using T-02 fourball extreme-pressure tester. During the test the load was increasing continuousły from 0 to 7200 N. P- and S-containing AW/EP additives significantly effect on oil lubricating properties under scuffing conditions. The higher value off what is mean better load-carrying capacity of lubricating film, is not always univocal with a good strength of surface layer (expressed by póz) under mixed lubrication regime. Some of AW/EP additives (e.g. Dl based on zinc dialkyldithiophosphate) can give high values of load causing lubricating film breakdown but are not effective at higher loads. Others (e.g. D3 based on phospho-sulphurized olefins) better protect surface layer under scuffing conditions although they have lower values of scuffing load. The tribological system properties under scuffing conditions depend on the lubricating composition ability to sulphur implantation in the surface layer of friction steel elements.
1-2002 TRIBOLOGIA 1249 Andrzej MISZCZAK* * Akademia Morska, Katedra Podstaw Techniki, ul. Morska 83, 81-225 Gdynia. ROZWIĄZANIE NUMERYCZNE PÓL SPRZĘŻONYCH W WĘŹLE TARCIA ŚLIZGOWEGO NUMERICAL SOLUTIONS OF CONJUGATE FIELD IN NODE SLIDING FRICTION Słowa kluczowe: pole magnetyczne, rozkłady ciśnienia, rozkłady temperatury, lepkość dynamiczna, deformacja temperaturowa, ferrosmar Key-words: magnetic field, pressure distributions, temperaturę distributions, dynamic viscosity, thermal sleeve deformations, ferrooil Streszczenie W pracy przedstawiono numeryczną symulację rozkładów ciśnienia dla nieizotermicznego smarowania w poprzecznym łożysku ślizgowym smarowanym ferrosmarem w polu magnetycznym z uwzględnieniem rzeczywistych warunków brzegowych Reynoldsa. Wpływ temperatury na zmiany ciśnienia był uwzględniany poprzez zmianę lepkości dynamicznej i zmianę wysokości szczeliny wywołaną deformacją termiczną cienkiej warstwy stopu łożyskowego. Obliczenia te zostały wykonane z wykorzystaniem równań pędu, ciągłości strugi i równania zachowania energii. Niestacjonarne pole magnetyczne zostało wyznaczone na podstawie równań Maxwella opisanych równaniem Hemholtza. Kolejne kroki obliczeniowe deformacji powierzchni panewki wywołane temperaturą w nieustalonym polu magnetycznym zostały podane w formie jednostajnie zbieżnych wartości. Zgodnie z wiedzą autora, rozwiązania problemu smarowania poprzecznego łożyska ślizgowego w nieustalonym polu magnetycznym nie były do tej pory rozpatrywane w pracach naukowych. Recenzent: Krzysztof WIERZCHOLSKI Summary Present paper shows numerical simulation of pressure distribution for non isothermal lubrication flow of ferrolubricant in magnetic field inside slide journal bearing gap. Real Reynolds's boundary conditions were taken into account. The influence of temperature on pressure changes was caused by the changes oil dynamie viscosity and gap height changes caused by the thermal deformations of thin layer of bearing alloy. Non stationary magnetic fieid has been determined from Helmholtz equation. Numerical calculations are performed using equations of conservation of momentum, continuity equation and equation of energy. Successive steps of calculations of sleeve surface deformations caused by the temperature in unsteady magnetic field are given in the form as uniform convergent values. Accordingly to the. Author knowledge the solutions of lubrication problems of slide journal bearings in unsteady magnetic fieid was not considered in scientific papers hitherto.
1-2002 TRIBOLOGIA 1261 Stanislaw NOSAL* * Politechnika Poznańska, Instytut Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych, ul. Piętrowo 3, 60-965 Poznań. WPŁYW STOPNIA WZAJEMNEGO PRZEKRYCIA NA ZACIERANIE ADHEZYJNE INFLUENCE OF OVERLAP RATIO ON SCUFFING Słowa kluczowe: para ślizgowa, stopień wzajemnego przekrycia, zacieranie adhezyjne zimne Key-words: sliding pair, overlap ratio, scuffing Streszczenie W referacie przedstawiono wyniki badań odporności na zacieranie adhezyjne zimne stalowego węzła ślizgowego o różnym stopniu wzajemnego przekrycia. Stopień ten określono jako stosunek powierzchni tarcia nieruchomego elementu skojarzenia ślizgowego do powierzchni tarcia elementu ruchomego. Różne wartości tego stopnia uzyskano szlifując promieniowo rowki na płaskich próbkach wykonanych ze stali 10. Z płaską próbką ślizgowo współpracowała powierzchnia czołowa tulejki, również ze stali 10. Jedna partia próbek płaskich i wszystkie tulejki zostały poddane nawęglaniu i odpuszczaniu do twardości 40±2 HRC. Druga partia próbek płaskich nie była obrabiana cieplnie. Prędkość ślizgania wynosiła 0,024 m/s. Para tarcia była smarowana zanurzeniowo olejem parafinowym. Docieranie prowadzono przez 5 minut pod obciążeniem 400 N, następnie co minutę zwiększano obciążenie aż do wystąpienia zacierania. Stwierdzono, że wraz ze zmniejszaniem stopnia wzajemnego przekrycia od Kwp = l do Kwp = 0,48 nacisk jednostkowy zacierania zwiększył się ok. 2-krotnie, natomiast zmiana obciążenia zacierania zależała od rodzaju próbki. Największe wartości obciążenia zacierania skojarzeń z miękką próbką stwierdzono dla Kwp = 0,8-0,9. Dla skojarzeń z twardą próbką parametr ten nie ulegał istotnym zmianom. Recenzent: Adam KLESZCZYŃSKI Summary Results of the research on resistance from cold adhesive scuffing of steel sliding pair with different overlap ratios are presented in this paper. Overlap ratio was assumed as sliding pair element's passive (immobile) friction in relation to friction surface of active (mobile) elements. These different ratios had been obtained by grinding in radins the grooves on a flat specimen made of steel 10. This specimen cooperated in sliding with the front surface of sleeve, also made of steel 10. First group of flat specimens and all sleeves were carburized and tempered to hardness 40±2 HRC. Second group of specimens was not thermal processed. Sliding velocity amounted to 0.024 m/s. Sliding pair was dip-feed lubricated with paraffin oil. Trials were carried during 5 minutes under the load of 400N and afterwards load was gradually with increasing by 200N every minutę untii scuffing. It had been stated that change in overlap ratio from K=l to K=0.48 resulted in twofold increase in unit pressure at scuffing, while change in scuffing load depended on specimen's type. The highest load value for scuffing in pairs with soft specimen was stated at K=0,8-0,9. For pairs with hard specimen this parameter did not change considerably
1-2002 TRIBOLOGIA 1267 Robert Andrzej NYC, Lech STARCZEWSKI, Jerzy SZUMNIAK WSPÓŁPRACA CERAMIKI (Al2O3, ZrO2) Z KOMPOZYTEM CIERNYM W UKŁADZIE HAMULCA TARCZOWEGO SAMOCHODU COOPERATION CERAMICS (Al2O3, ZrO2) WITH FRICTIONAL COMPOSITE IN BRAKING SYSTEM OF CAR Słowa kluczowe: tarcie, odporność na zużycie, żeliwo, ceramika Al2O3 i ZrO2, kompozyt cierny Key-words: friction, wear resistance, cast iron, ceramics Al2O3 and ZrO2, frictional composite Streszczenie Układy hamulcowe pojazdów eksploatowane są często przy przeciążeniach mechanicznych powyżej 50 MPa i temperaturze powyżej 700°C, w silnie zanieczyszczonym produktami ściernymi i podatnym do inicjowania korozji środowisku. Trwałość elementów (bęben, tarcza, kompozyt cierny) układu hamulca w tych warunkach jest dalece niezadowalająca. W krajach o wysokim poziomie rozwoju technologicznego na elementy cierne - głównie bębny i tarcze hamulcowe - lub ich warstwę wierzchnią coraz szerzej stosuje się, zamiast żeliwa szarego stal stopową, kompozyt węglowy [L. 5], kompozyt z cierną powłoką molibdenową i kompozyt z cienką wielowarstwową powłoką ceramiczno-metaliczną [L. 6]. W badaniach uwzględniana była ceramika typu Al2O3 oraz ceramika typu ZrO2. Właściwości tribologiczne tych materiałów, także przy dużym zawilgoceniu środowiska, predysponują je do zastosowania w elementach hamulca. Mankamentem ich jest podatność do pęknięć przy wysokim wytężeniu obszaru tarcia. Recenzent: Felicjan SZYMANKIEWICZ Summary The braking systems of vehicles often operate in cyclic loadings conditions with maximum over 50 MPa and in temperature above 700°C, and the medium is corrosive and strongly impure by wear products. In these conditions brake drums, brake disks, frictional compositcs lifespan is unsatisfactory. In high-quality technologies, alloy steel, carbon composite [5], composite with thin mołybdenum coating, and composite with ceramic-metal multiiayer [6] replace grey cast iron. In our paper investigations of the Al2O3 and ZrO2 ceramic layers in the brake systems are presented. Tribological proprieties of these materials, also at large humidity of enyironment, they enable it to use in elements of brake systems. Susceptibility is shortcoming of them cracks at high strain of area of friction.
1-2002 TRIBOLOGIA 1275 Zbigniew PAWELEC*, Janusz DASIEWICZ* * Instytut Technologii Eksploatacji ul. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom. ODDZIAŁYWANIE GRUP FUNKCYJNYCH PROMOTORÓW ADHEZJI I PROSZKOWYCH NAPEŁNIACZY TLENKOWYCH NA WŁAŚCIWOŚCI WIELOSKŁADNIKOWYCH MATERIAŁÓW KOMPOZYTOWYCH STOSOWANYCH DO REGENERACJI ŚLIZGOWYCH WĘZŁÓW TARCIA THE ACTION OF FUNCTIONAL GROUPS OF ADHESION ACTIYATORS AND OXIDE POWDER FILLERS ON PROPERTIES OF MULTICOMPONENT COMPOSITE MATERIALS FOR REGENERATION OF SLIDING FRICTION PAIRS Słowa kluczowe: Kompozyt, napięcie powierzchniowe, zwilżalność, promotory adhezji, wytrzymałość kohezyjna, współczynnik tarcia, odporność na zużywanie Key-words: composite, surface tension, wettability, adhesion activators, cohesion strength, fńction coefficient, resistance to wear Streszczenie W pracy przedstawiono wpływ związków krzemoorganicznych na wielkość napięcia powierzchniowego żywicy epoksydowej. Jako modyfikatory własności powierzchniowych polimerowej matrycy zastosowano trzy rodzaje związków krzemoorganicznych o różnych grupach funkcyjnych (vinylosilan, epoksysilan i aminosilan). Na bazie zmodyfikowanej osnowy polimerowej sporządzono kompozyty, a jako dodatkowy napełniacz zastosowano proszkowe napełniacze tlenkowe. Dla opracowanych kompozytów zbadano główne właściwości fizykomechaniczne (twardość, udamość, wytrzymałość na ściskanie i odrywanie). Przedmiotem badań były również właściwości cieplne, tj. współczynnik liniowej rozszerzalności cieplnej i temperaturę ugięcia wg Maitensa. Najlepsze wyniki badań właściwości wytrzymałościowych i cieplnych otrzymano dla kompozytów z promotorami adhezji z funkcyjną grupa epoksydową i vinylową. Dla wybranych kompozytów polimerowych wyznaczono również charakterystyki tribologiczne na testerze T-05. Zastosowane modyfikatory wpływają również korzystnie na wielkość współczynnika tarcia i zwiększają odporność kompozytów na zużycie. Recenzent: Zbigniew LAWROWSKI Summary The effect of silicoorganic compounds on surface tension of epoxide resin was presented. Three kinds of silicoorganic compounds with various surface tension (vinylsylane, epoxysilane, aminosilane) were employed as modifiers of surface properties of polymer matrix. The composite was prepared on the base of polymer matrix and as additional filler oxide fillers were applied. The main physical and mechanical properties of the composite were investigated (hardness, impact resistance, compression strength and peel strength). The thermal properties i.e. coefficient of linear thermal expansion, temperaturę of deflection according to Martens were also investigated. The best strength and thermal properties were obtained for composites containing adhesion activators with epoxy or vinyl functional group. The tribological tests were performed using T-05 Block-on-Ring Wear Tester. The modifiers have positive effect on friction coefficient and increasing the wear resistance of the composites.
1-2002 TRIBOLOGIA 1285 Elżbieta ROGOŚ*, Andrzej URBAŃSKI* * Instytut Technologii Eksploatacji, 26-600 Radom, ul. Pułaskiego 6/10. WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE KOMPOZYCJI SMARNYCH WYTWORZONYCH NA BAZIE OLEJÓW ROŚLINNYCH TRIBOLOGICAL PROPERTIES OF LUBRICATING OILS BASED ON VEGETABLE OILS Słowa kluczowe: oleje roślinne, właściwości przeciwzużyciowe, właściwości przeciwzatarciowe Key-words: vegetable oils, antiwear properties, antiseizure properties Streszczenie W artykule omówiono właściwości tribologiczne olejów roślinnych i kompozycji smarnych wytworzonych na bazie oleju rzepakowego. Badano działanie przeciwzatarciowe i przeciwzużyciowe kompozycji, również w warunkach zacierania i w podwyższonej temperaturze. Do badań wykorzystano czterokulowy węzeł tarcia oraz skojarzenie stal-stal typu kula-tarcza. Wyniki przeprowadzonych badań wykazały lepsze od produktu mineralnego właściwości smarne olejów roślinnych. Spośród nich najkorzystniejsze charakterystyki smarnościowe wykazywał surowy olej rzepakowy. Wykonane badania właściwości tribologicznych kompozycji wytworzonych na bazie oleju rzepakowego pozwoliły stwierdzić, że zarówno stopień jego przetworzenia, jak i wprowadzenie do niego dodatków modyfikujących właściwości funkcjonalne (lepkościowo-temperaturowych, przeciwpiennych, przeciwkorozyjnych i termooksydacyjnych) najczęściej powodują pogorszenie właściwości przeciwzużyciowych, natomiast poprawę przeciwzatarciowych. Jednocześnie stwierdzono, że modyfikacja oleju bazowego zmniejsza zależność intensywności zużycia od temperatury węzła tarcia. Recenzent: Joachim POTRYKUS Summary The lubricating properties of vegetable oils and mixtures based on rape oil were discussed. The investigation aimed at determination of antiwear action of lubricants and its antiseizure properties under scuffing conditions. Additionally tests at elevated temperatures were performed. The investigations were performed using four-ball testing machine (antiwear and antiseizure properties) and ball-on-disc testing machinę (antiwear properties). The results showed that vegetable oil has better lubricating properties than minerał one. It was stated that the best lubricating properties from all investigated compositions was found for crude rape oil. The oil processing degree as well as the additives, modifying oil functional properties (i.e. antifoam, anticorrosive, thermooxidation and viscosity-temperature characteristics) in general decrease oil antiwear properties and increase their antiseizure properties. Furthermore additives to oil reduces the dependence between friction pair temperature and wear intensity.
1-2002 TRIBOLOGIA 1295 Włodzimierz SUŁEK*, Radosław JEDYNAK* * Politechnika Radomska, Malczewskiego 29, 26-600 Radom. WPŁYW POKRYĆ GALWANICZNYCH NIKLU I CHROMU NA OPORY RUCHU THE EFFECT OF ELECTROPLATED NICKEL AND CHROME COATINGS ON FRICTION CONDITIONS Słowa kluczowe: pokrycia galwaniczne, tarcie suche, współczynnik tarcia Key-words: electroplated coatings, dry friction, coefficient of friction Streszczenie W celu weryfikacji modelu tarcia suchego [L. l] wykonano pomiary współczynnika tarcia w funkcji czasu dla układu trzpień-tarcza, w którym trzpień był wykonany ze stali 45, a tarcze z tlenku aluminium i tlenku cyrkonu [L. l, 2]. Badania tribologiczne przeprowadzono na testerze T-01M [L. 3]. Na podstawie uzyskanych rezultatów dokonano doboru empirycznego parametru. Podjęto kolejną próbę potwierdzenia przyjętego modelu dla innych materiałów. W prezentowanej pracy wykonano analogiczne badania, jakie przedstawiono w doniesieniach literaturowych [L. 5, 6] przy czym trzpień był wykonany ze stali, a tarcze stalowe były pokryte galwanicznie niklem i chromem. Współczynnik tarcia dla niklu praktycznie nie zależał od czasu tarcia (drogi tarcia) i nacisku i wynosił ok. l (Rys. l). Dla chromu wartości µ. dla pierwszych 120 sekund były jednakowe dla trzech badanych nacisków i wynosiły ok. 0,4 (Rys. 2). Po godzinie tarcia wartość µ dla poszczególnych nacisków wynosiła dla: 0,4 MPa - 0,8 , 0,8 MPa -1,0, 1,2 MPa -1,2. Obserwowana była więc tendencja rosnąca µ wraz ze wzrostem obciążenia. Uzyskane rezultaty [L. l, 5, 6] stanowić będą podstawę do dalszego potwierdzenia słuszności przyjętego modelu tarcia suchego [L. 2], a wyniki jego weryfikacji będą przedstawione w przygotowywanej do druku publikacji. Recenzent: Felicjan SZYMANKIEWICZ Summary In order to verify the model of dry friction [l] the coefficient of friction was determined as a function of time for a pin-on-disk system in which the pin was made of steel and the disks were made of aluminium oxide and zirconium oxide [l, 2]. The tribological investigations were carried out using the T-01 tester [3]. The empirical parameter was selected on the basis of the results obtained. A subsequent attempt was made to confirm this model for other materials [4-9]. The tests conducted in this research were analogous with the ones described in literature [5, 6]; however, the pin was made of steel and the steel disks were electroplated with nickel and chromium. The coefficient of friction for nickel was practically independent of friction time (distance covered) and load, and it equalled about l (Fig. l). In the case of chromium the µ values for the first 120 s were identical for the three loads tested and equalled about 0.4 (Fig. 2). After an hour of rubbing the µ values for individuał loads were: 0.8 for 0.4 MPa, 1.0 for 0.8 MPa and 1.2 for 1.2 MPa. The tendency observed was an increase in p with an increase in loading. The results obtained [l, 5, 6] will form the basis for further studies to confirm the correctness of the assumed model of dry friction [2] and its verification results will be presented in a paper being prepared for publication.
1-2002 TRIBOLOGIA 1303 Włodzimierz SUŁEK*, Tomasz WASILEWSKI* * Politechnika Radomska, 26-600 Radom, ul. Chrobrego 27. WŁAŚCIWOŚCI SMARNE WODNYCH ROZTWORÓW OKSYETYLENOWANYCH ESTRÓW SORBITANU LUBRICATING PROPERTIES OF ETHOXYLATED SORBITAN ESTERS AQUEOUS SOLUTIONS Słowa kluczowe: oksyetylenowane estry sorbitanu, liotropowe ciekłe kryształy, współczynnik tarcia, zużycie Key words: ethoxylated sorbitan esters, lyotropic liquid crystals, friction coefficient, wear Streszczenie W pracy prezentowane są wyniki badań wodnych roztworów oksyetylenowanych monoestrów sorbitanu (OE MES) stosowanych jako kompozycje smarowe. Analizowano wpływ typu związku i jego stężenia na współczynnik tarcia, zużycie i wielkość temperatury w węźle tarcia. Badania tribologiczne prowadzono z użyciem aparatu czterokulowego w skojarzeniu materiałowym stal-stal. Przeprowadzono 900-sekundowe testy pod stałym obciążeniem 2kN, przy prędkości obrotowej 200 obr./min. Jako kompozycje smarowe stosowano wodne roztwory oksyetylenowanego monolaurynianu sorbitanu (ESL), oksyetylenowanego monostearynianu sorbitanu (ESS) i oksyetylenowanego monooleinianu sorbitanu (ESO). Na podstawie uzyskanych rezultatów stwierdzono, że najkorzystniejszą zdolność zmniejszania oporów ruchu i obniżania temperatury w węźle wykazywały roztwory l-, 30- i 50-procentowe. Z kolei w miarę wzrostu stężenia wodnych roztworów oksyetylenowanych estrów sorbitanu obserwowano polepszanie ich właściwości przeciwzużyciowych. Recenzent: Joachim POTRYKUS Summary The paper presents results of tribological tests of ethoxylated sorbitan esters water solutions, which were applied as lubricants. The influence of the type of compounds and concentrations on the friction coefficient, wear and temperature were investigated. The tests were performed on the four bali machine. Test duration was 900s, applied load: 2kN, rotating speed: 200rpm. 1%, 4%, 10%, 30% and 50% ethoxylated sorbitan monolaurate, ethoxylated sorbitan monostearate and ethoxylated sorbitan monooleate water solutions were applied as lubricants. It was concluded that 1%, 30% and 50% water solutions have best ability to reduce motion resistance and to lower temperature. On the other hand, along with increasing of the concentration of ethoxylated sorbitan esters water solutions, better antiwear properties were observed.
1-2002 TRIBOLOGIA 1313 Wojciech WIELEBA* * Politechnika Wrocławska, Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, 50-371 Wrocław, ul. Wybrzeże Wyspiańskiego 27. TARCIE I ZUŻYWANIE KOMPOZYTÓW PTFE WYPEŁNIANYCH KOKSEM I GRAFITEM PODCZAS WSPÓŁPRACY ZE STALĄ W WARUNKACH TARCIA SUCHEGO THE FRICTION AND WEAR OF PTFE COMPOSITES FILLED WITH CARBON AND GRAPHITE SLIDING AGAINST STEEL UNDER DRY FRICTION CONDITIONS Słowa kluczowe: kompozyty PTFE, właściwości tribologiczne, proces zużywania Key-words: PTFE composites, tribological properties, wear process Streszczenie W opracowaniu przedstawiono wyniki badań tribologicznych kompozytów na osnowie PTFE zawierających koks lub grafit. Materiały te współpracowały ślizgowo ze stalowymi przeciwelementami o różnej chropowatości powierzchni w warunkach tarcia technicznie suchego. Ponadto przeprowadzono obserwacje mikroskopowe powierzchni ślizgowych współpracujących materiałów po procesie tarcia. Przedstawiono zestaw zdjęć mikroskopowych, na których ukazano charakterystyczne procesy dotyczące zużywania polimerowej matrycy oraz cząstek wypełniaczy, a także przenoszenie polimerowej warstwy na powierzchnię elementu stalowego. Zaobserwowano zwiększenie ilości wypełniaczy na powierzchni ślizgowej kompozytów po procesie tarcia w porównaniu z głębiej położonymi obszarami materiału kompozytowego. Obserwacje mikroskopowe, w powiązaniu z wynikami badań tribologicznych, umożliwiły wnioskowanie o procesach tarcia i zużywania, jakie zachodziły na powierzchni warstwy wierzchniej badanych kompozytów PTFE zawierających koks i grafit. Recenzent: Dymitry CAPANIDIS Summary The results of tribological research of composites based on polytetrafluoroethylene (PTFE) filled with carbon or graphite are treated in this paper. These materials slid against steel under dry friction conditions. The effect of surface roughness of steel counterface on tribological properties of PTFE composites was observed. The ranges of the surface roughness parameter Rs^ of steel counterface for which PTFE composites sliding against steel show the best tribological properties were presented. Some phenomena can be explained using microscopy observations. Worn surfaces of PTFE-composites were examined with scanning electron microscopy (SEM). The amount of fillers observed on the worn surfaces was greater than that observed inside the composites. Surfaces of the steel were covered with the polymer film (PTFE). Microscopy examination of the sliding surface together with the results of tribological investigations made it possible to conclude about friction and wear processes of the investigated PTFE composites.
1-2002 TRIBOLOGIA 1321 Krzysztof WIERZCHOLSKI* * Base Technique Department, Maritime Academy of Gdynia, Morska str. 83, 81-225 Gdynia, tel. (058) 628 93 48, e-mail: wierzch @ wsm.gdynia.plNUMERICAL CALCULATIONS OF PRESSURE AND CAPACITY FOR UNSTEADY LUBRICATION OF HUMAN HIP JOINT NUMERYCZNE WYZNACZANIE CIŚNIENIA I NOŚNOŚCI DLA NIEUSTALONEGO SMAROWANIA STAWU BIODROWEGO CZŁOWIEKA NUMERICAL CALCULATIONS OF PRESSURE AND CAPACITY FOR UNSTEADY LUBRICATION OF HUMAN HIP JOINTS Key-words: unsteady motion, capacity, pressure, human hip joint Słowa kluczowe: ruch nieustalony, ciśnienie, nośność, staw biodrowy człowieka Summary This paper shows anałytical formulae for synovial fluid unsymmetrical velocity components and pressure for hip joint gap hydrodynamic lubrication with variable time dependent gap in unsteady motion. Accordingly to the Author knowledge the problem of human joint lubrication in unsteady motion was not considered in scientific papers of biotribology hitheito. In this paper we assume the following assumptions: rotational motion of the human bone, unsymmetrical synovial unsteady fluid flow, time dependent gap height, changeable synovial fluid viscosity in ai and 03 directions, variable geometry of gap height, constant synovial fluid density, isothermal, incompressible synovial fluid flow. We assume that bone head in human hip joint moves in two directions namely in circumference and meridian directions. Basic equations describing synovial fluid flow in human hip joint are solved on the anałytical and numerical way Recenzent: Romuald BĘDZIŃSKI Streszczenie Niniejsza praca przedstawia analityczne formuły i obliczenia numeryczne dla rozkładów wartości ciśnienia w szczelinie stawu biodrowego człowieka przy smarowaniu hydrodynamicznym w ruchu nieustalonym dla zmiennej w czasie szczeliny. Wysokość szczeliny stawu deformuje się z upływem czasu. W pracy uwzględniony został ruch obrotowy głowy kości stawu biodrowego człowieka w dwóch różnych nie pokrywających się kierunkach. Taki stan rzeczy odpowiada rzeczywistym warunkom dynamiki podczas funkcjonowania stawu człowieka. Z obliczeń numerycznych wynika okresowość zmian wartości rozkładów ciśnienia hydrodynamicznego. Według informacji Autora, nie zostały do tej pory rozwiązane problemy hydrodynamicznego i nieustalonego smarowania stawów człowieka. Niniejszy niestacjonarny model matematyczny smarowania stawu biodrowego człowieka zbliża wyniki teoretyczne do praktyki medycznej.
|
5-2002 TRIBOLOGIA 1341 Jerzy BOCHNIA*, Krzysztof MATECKI* *Instytut Technologii Eksploatacji, ul. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom. WYZNACZANIE PARAMETRÓW PRACY PIERŚCIENI ŚLIZGOWYCH MODELI USZCZELNIEŃ CZOŁOWYCH W WARUNKACH DOLNEGO STANU GRANICZNEGO DETERMINATION OF WORKING PARAMETERS FOR SLIDING RINGS OF MODELS FACE SEALS IN LOWER BORDER-STATE CONDITION Słowa kluczowe: uszczelnienie czołowe, pierścienie ślizgowe, parametry pracy uszczelnienia, kompozyty PTFE Key-words: face seal, sliding rings, parameter operation seal, PTFE composites Streszczenie Przedstawiono wyznaczanie zakresu dopuszczalnych nacisków jednostkowych dla pierścieni ślizgowych. Opisano wyniki badań na stanowisku SUM-1 w warunkach tzw. dolnego stanu granicznego dla pierścieni z różnych materiałów kompozytowych PTFE. Recenzent: Janusz JANECKI Summary There has been presented a determination of permissible unit presure range for sliding rings. The paper also describes results of the Iow border condition tests of the sealing rings madę of composit materiałs PTFE.
5-2002 TRIBOLOGIA 1353 Andrzej Antoni CZAJKOWSKI* *University of Szczecin, Mathematical and Physical Department, Institute of Mathematics, 70-451 Szczecin, Wielkopolska 15, phone: (091) 444-12-69, phone/fax: (091)433-58-14, e-mail: czajko @ wmf.univ.szczecin.pl NUMERICAL CALCULATIONS OF CAPACITY AND COMPRESSIYE STRESS IN HUMAN ELLIPTICAL ENDOPROSTHESIS OBLICZENIA NUMERYCZNE WARTOŚCI SIŁY NOŚNEJ ORAZ NAPRĘŻEŃ W ELIPTYCZNEJ ENDOPROTEZIE CZŁOWIEKA Key-words: lubrication, human endoprosthesis, working parameters Słowa kluczowe: smarowanie, endoprotezy człowieka, parametry pracy Summary The numerical analysis of pressure, carrying capacity and compressive stresses shown for synovial unsymmetrical and stationary fluid flow in human elliptical endoprosthesis was performed in this paper. The paper describes the simplified system of basie equations, particular Reynolds equation for pressure distribution in hydrodynamic lubrication problem for human endoprosthesis by the synovial fluid. The new elements of the paper are not oniy the anałytical formulae for capacity force in elliptical system but also the pressure distributions calculated for changeable elliptical gap height of endoprosthesis and changeable synovial fluid viscosity. Also the new element of this paper is the calculation of the compressive stresses occurring in human endoprosthesis. Numerical analysis of carrying capacity force, pressure values and compressive stresses done for human endoprosthesis may be very useful in orthopaedic diagnostics. The knowledge about the working parameters of human endoprosthesis also is very useful not oniy in customize, design and manufacture of endoprosthesis but also in clinical practice. Streszczenie W pracy przedstawiono analizę numeryczną ciśnienia, siły nośnej i naprężeń dla niesymetrycznego i stacjonarnego przepływu w eliptycznej protezie stawu biodrowego człowieka. Opisano uproszczony układ równań podstawowych, w szczególności równanie Reynoldsa dla rozkładu ciśnienia w problemie smarowania cieczą synowialną protez stawu biodrowego człowieka. Nowym elementem pracy są nie tylko wzory analityczne dla siły nośnej w układzie eliptycznym, ale także rozkłady ciśnienia obliczone dla zmiennej wysokości eliptycznej szczeliny endoprotezy i zmiennej lepkości cieczy synowialnej. Również nowym elemntem pracy jest obliczenie naprężeń występujących w endoprotezach człowieka. Analiza numeryczna wartości siły nośnej, ciśnienia i naprężeń wykonana dla endoprotez człowieka może być bardzo użyteczna w diagnostyce ortopedycznej. Wiedza o parametrach pracy protez stawu biodrowego człowieka często jest bardzo użyteczna nie tylko w modelowaniu, projektowaniu i wytwarzaniu endoprotez, lecz również w praktyce klinicznej.
5-2002 TRIBOLOGIA 1367 Janusz DASIEWICZ*, Zbigniew PAWELEC* *Instytut Technologii Eksploatacji, ul. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom. BADANIA TARCIA STATYCZNEGO KOMPOZYTOWYCH MATERIAŁÓW REGENERACYJNYCH INVESTIGATION OF THE STATIC COEFFICIENT OF FRICTION OF COMPOSITE MATERIALS FOR REGENERATION Słowa kluczowe: kompozyt metalożywiczny, siła tarcia, współczynnik tarcia spoczynkowego, powierzchnia ślizgowa, czas spoczynku Key-words: metal-resinous composite, friction force, static friction coefficient, sliding area, rest time Streszczenie Przedmiotem badań jest materiał kompozytowy DIP-1 przeznaczony do regeneracji powierzchni ślizgowych prowadnic obrabiarek skrawających. Pomiary wykonano na stanowisku do badań procesów tarcia i ciernych drgań samowzbudnych. Przedstawiono wykres obrazujący przebieg maksymalnej i minimalnej wartości siły tarcia ruchowego f( w funkcji czasu trwania spoczynku. Wyznaczono charakterystyki zależności współczynnika tarcia spoczynkowego od czasu trwania postoju. Stwierdzono, że zależą od intensywności smarowania węzła tarcia, czasu postoju i rodzaju materiału par ślizgowych. Recenzent: Marian SZCZEREK DIP-1 composite intended for regeneration of sliding surfaces of turning lathe ways was inyestigated The tests were performed using friction and wear testing machinę and self-excited vibration friction machine. The chart showing dependence between maximum and minimum friction force f( and rest time was presented. The dependence between static friction coefficient characteristics and rest time were also shown. It was stated that friction characteristics depend on lubricating intensity, rest time and friction pair materials.
5-2002 TRIBOLOGIA 1375 Rafał GAWARKIEWICZ*, Jan SIKORA* *Technical University of Gdańsk, Faculty of Mechanical Engineering, Machine Design Department, e-mail: rgawarki @ pg.gda.pl, jsikora @ pg.gda.pl WPŁYW OBCIĄŻENIA I AMPLITUDY DRGAŃ STYCZNYCH NA ZUŻYCIE WYBRANEGO BEZSMAROWEGO MATERIAŁU ŁOŻYSKOWEGO THE EFFECTS OF LOADING AND AMPLITUDE OF LONGITUDINAL OSCILLATION ON WEAR RATE OF SELECTED DRY BEARING MATERIAL Słowa kluczowe: zużycie, droga tarcia, drgania, bezsmarowe materiały łożyskowe, płaskie skojarzenie ślizgowe keywords: wear, sliding distance, vibrations, greaseless bearings, flat slide surface Streszczenie W referacie przedstawiono wyniki oraz wnioski z badań przeprowadzono nad wybranym bezsmarowym materiałem łożyskowym. Omówiono wpływ zmiany nacisków jednostkowych (w zakresie 7-29 MPa) i skoku zadanych mikroprzemieszczeń stycznych (w zakresie 160-240 (µm) na wielkość zużycia materiału w płaskim skojarzeniu ślizgowym. Określono trzy wskaźniki intensywności zużycia materiału, omówiono różnicę między nimi oraz ich przydatność w wyznaczaniu rzeczywistej odporności na zużycie materiału łożyskowego w warunkach występowania drgań. Recenzent Jan JANECKI Summary Nowadays, because of ecological demands, increasing application of dry bearing materials is being observed. One of good example of this tendency is development of water turbinę guide vanes bearing (usually madę of bronze) and lubricated with grease, that leads to dry bearing application. The mentioned above bearings are working in heavy conditions - specific microoscilation with various amplititude and freąuency. Evaluation of bearing materiał usefulness for guide vane bearing application can be performed on the base of a well designed experimental work. Laboratory wear and friction tests results obtained for selected dry bearing materiał are presented in the paper. The wear ratę was investigated for the bearing pressure range 7-29 MPa and oscillation amplitudę 60-120 µm. Three various wear rates definitions were proposed. Differences among them were discussed and usefulness in evaluation of real resistance to wear of dry bearing under conditions of oscillatory vibration.
5-2002 TRIBOLOGIA 1387 Magnus HAGENHOFF*, Krzysztof POLONCZYK** Heribert RODERMUND*** * MAINMETALL GIESSEREI Altenglan, Germany. **POLONEX, Kraków, Poland. ***MAINMETALL GIESSEREI Altenglan, Germany. MODERN LARGE BEARINGS WITH LOW WEAR RATES AND POWER CONSUMPTION FOR CEMENT AND HEAVY INDUSTRY NOWOCZESNE ŁOŻYSKA WIELKOGABARYTOWE O OBNIŻONYM ZUŻYCIU I MNIEJSZYM ZUŻYCIU ENERGII PRZEZNACZONE DLA PRZEMYSŁU CIĘŻKIEGO I CEMENTOWEGO Key-words: sliding bearung, friction, viscosity of lubricant, capacity of bearing, heat, consumption power Słowa kluczowe: łożysko ślizgowe, tarcie, lepkość oleju, nośność łożyska, ciepło, zużycie energii Summary Large heavy loaded plain bearings with low speed are used in many industrial fieids. For many decades it was normally accepted that these bearings must work in the rangę of mixed fńction with corresponding high power losses and short life time caused by wear, in spite of plentiful lubrication. Due to optimal bearing construction and materiał choise as well as using new lubricants with best flowability in a wide rangę of temperature it is possible today to reach life time values over 10 years. Recenzent: Stanisław PYTKO W artykule przedstawiono możliwość podwyższenia trwałości wielkogabarytowych łożysk ślizgowych pracujących w ciężkich warunkach przemysłu cementowego z równoczesnym zmniejszeniem zużycia energii - dzięki poprawie warunków smarowania. Na podstawie analizy możliwości podwyższenia nośności wynikającej z zależności teoretycznych uznano, że właściwym sposobem jest stosowanie olejów mineralnych lub syntetycznych o stabilnej lepkości. Przedstawione rozważania zilustrowano przykładem obliczenia zmian lepkości oleju w łożysku rolki podporowej pieca obrotowego.
5-2002 TRIBOLOGIA 1401 Eugeniusz KLUGMANN*, Michał POLOWCZYK** *Department of Solid-State Electronics, Technical University of Gdańsk, Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk, Poland, e-mail: eklug @ eti.pg.gda.pl **Department of Solid-State Electronics, Technical University of Gdańsk, e-mail: mipol @ eti.pg.gda.pl INTERNAL FRICTION IN FePd ALLOY DURING ORDERING TARCIE WEWNĘTRZNE W STOPIE FePd PODCZAS UPORZĄDKOWYWANIA Key-words: internal friction, shear modulus, magnetic susceptibility, phase transition, FePd alloy Słowa kluczowe: tarcie wewnętrzne, moduł sprężystości postaciowej, podatność magnetyczna, przemiana fazowa, stop FePd Summary Internal friction and the shear modulus defect of disordered by quenching equi-atomic FePd alloy has been investigated during annealing up to 900°K using an inverted torsional pendulum. The internal friction decreases untii the Curie point Te = 740 K, whereas the shear modulus defect increases, reaching at Iower heating ratę a subsidiary maximum at Tc and a main maximum at the critical order-disoder transition point of 814 K. Heating ratę dependent effects (eg. shift of the Curie point changes in the internal friction level and magnetic susceptibility) were observed and are discussed in terms of thermally activated, migrational and structural relaxations leading to atomic order. Streszczenie Zbadano tarcie wewnętrzne oraz wskaźnik modułu sprężystości postaciowej stechiometrycznego stopu FePd w stanie nieuporządkowanym - uzyskanego w wyniku oziębiania, podczas wyżarzania do 900°K za pomocą odwróconej skręcarki wahadłowej. Tarcie wewnętrzne maleje aż do osiągnięcia punktu Curie (Tc=740°K), podczas gdy wskaźnik modułu sprężystości postaciowej wzrasta, osiągając przy najmniejszej prędkości wzrostu temperatury pierwsze maksimum przy temperaturze Tc i główne maksimum w punkcie przemiany ze stanu nieuporządkowanego w uporządkowany w 814°K. Został zaobserwowany efekt prędkości nagrzewania na punkt Curie, zmiany w poziomie tarcia wewnętrznego oraz podatności magnetycznej. Omówiono termiczną aktywację, migrację oraz relaksację strukturalną prowadzącą do uporządkowania struktury.
5-2002 TRIBOLOGIA 1415 Aleksander KOWAL* Jacek SPAŁEK* *Instytut Mechanizacji Górnictwa Górnictwa, Politechnika Śląska, ul. Akademicka 2,44-100 Gliwice tel.: +48 32 2372432, e-mail: kowalal @ polsl.gliwice.pl; jotes @ polsl.gliwice.pl KOROZJA FRETTINGOWA W RUCHOWYCH SKOJARZENIACH SWORZNIOWYCH FRETTING CORROSION IN MOVEMENT BOLT CONNECTIONS Słowa kluczowe: maszyny, skojarzenia sworzniowe, korozja frettingowa Key-words: machines, bolt connections, fretting corrosion Streszczenie Przedstawiono ogólną charakterystykę procesu zużycia frettingowego eystępującego w styku tarciowym elementów typu sworzeń-piasta podlegających wymuszonym siłowo, nieznacznym przemieszczeniom względnym. Za pomocą analizy geometrycznej połączenia określono strefy wystąpienia korozji frettingowej na kontaktujących się powierzchniach walcowych. Pokazano też przykładowe wyniki badań eksperymentalnych - potwierdzające lokalizację - określonych teoretycznie stref niszczenia frettingowego. Recenzent : Stanisław Pytko Summary The general characteristics of fretting consumption process appearing in the friction contact of the elements bolt- hub type, relative to smali forced movements has been presented. Thanks to geometric analysis of the connection, the areas of the fretting corrosion on the contacting cylinder surfaces have been stated. The sample experimental examinations' results, confirming the localisation of the teoretically stated areas of fretting destruction have been shown.
5-2002 TRIBOLOGIA 1425 Paweł KRASOWSKI *Gdynia Maritime University, Faculty of Marine Engineering, 81-225 Gdynia, Morska st. 81-87, e-mail: pawkras @ wsm.gdynia.pl MODELLING OF LAMINAR UNSTEADY AND UNSYMMETRICAL OIL FLOW |N SLIDE JOURNAL BEARING GAP MODELOWANIE LAMINARNEGO NIESTACJONARNEGO PRZEPŁYWU OSIOWO SYMETRYCZNEGO W POPRZECZNYM CYLINDRYCZNYM ŁOŻYSKU ŚLIZGOWYM Key-words : laminar unsteady flow, modelling, Reynolds equations, slide bearing Słowa kluczowe: niestacjonarny przepływ laminarny, modelowanie, równania Reynoldsa, poprzeczne łożysko ślizgowe Summary Present paper shows the derivation way to obtain Reynolds equations for laminar unsteady oil flow in slide bearing gap. Steady and unsteady laminar oil flow will be performed by means of basie equations namely equation of continuity, equation of mass conservation we use constitutive dependencies between stress and strain tensor for Newtonian liquid. The system of equations is presented in dimensioniess form. Recenzent: Jan BURCAN Streszczenie W artykule omówiono i przedstawiono drogę do otrzymania równań Reynoldsa opisujących laminarny niestacjonarny przepływ czynnika smarującego w poprzecznym cylindrycznym łożysku ślizgowym - przy czym gęstość oraz lepkość dynamiczna czynnika smarującego jest stalą. Przepływ laminarny i niestacjonarny czynnika smarującego występuje podczas periodycznych lub przypadkowych nieperiodycznych zaburzeń wartości obciążeń względnie zmian geometrii szczeliny w czasie. Takie zaburzenia występują w stanach nieustalonych nych pracy maszyn, a najczęściej podczas rozruchu i zatrzymywania się maszyny. W referacie uwzględniono zmianę zaburzeń geometrii szczeliny smarnej związanej z wysokością szczeliny. Zmiany wysokości ści szczeliny w czasie mogą być wywołane periodycznymi drganiami powierzchni tarcia bądź zamierzonymi ruchami powierzchni tarcia w czasie pracy węzła tarcia, bądź też zmiennym w czasie procesem nagrzewania się powierzchni tarcia. W ruchu maszyn występują także zaburzenia związane z niestacjonarnością prędkości czynnika smarującego na czopie i panewce łożyska cylindrycznego. Przedstawione rodzaje zaburzeń niestacjonarności przepływu występują w stanach nieustalonych pracy maszyn. Wyniki są prezentowane w postaci równań Reynoldsa w formie bezwymiarowej.
5-2002 TRIBOLOGIA 1437 Bazyli KRUPICZ* *Bialystok Technical University, Chair of Applied Mechanics, ul. Wiejska 45C, 15-351 Białystok, e-mail: bazek @ cksr.ac.bialystok.pl EROSION OF THE PIPE BEND IN THE JET OF SOLID PARTICLES EROZJA ŁUKU RUROCIĄGU W STRUMIENIU CZĄSTEK STAŁYCH Key-words: erosion, pipę bend, contact stress Słowa kluczowe: erozja, łuk rury, naprężenia kontaktowe Summary: In the paper an analysis of pipę bend erosion was conducted. This erosion wa compared to the erosion offlat samples. The function of particle velocity change: v/Vo = e -a f was assessed and contact stress caused by the centrifugal force ofinertia in the bend materiał was calculated. Recenzent: Marek WIŚNIEWSKI Paper •was written as apart ofthe Rector's project W/WM/06/01. Streszczenie W pracy przeprowadzono analizę erozji łuku rurociągu. Erozję porównano z erozją płaskich próbek. Ustalono funkcję v/Vo = e -a f zmiany prędkości cząstek i obliczono naprężenie kontaktowe w materiale łuku wywołane odśrodkową siłą bezwładności.
5-2002 TRIBOLOGIA 1445 M. KWACZ* Z. RYMUZA**, Z. KUSZNIEREWICZ**, M. MISIAK** *Division of Applied Mechanics, Chodkiewicza 8, 02-525 Warszawa, Poland, e-mail: z.rymuza @ mchtr.pw.edu.pl **Warsaw University of Technology, Department of Mechatronics, Institute of Micromechanics and Photonics. MECHTANICAL AND RHEOLOGICAL BEHAVIOUR OF POLYMERS ON MICRO/NANO-SCALE MECHANICZNE I REOLOGICZNE WŁAŚCIWOŚCI POLIMERU W MIKRO- I NANOSKALI Key-words: nanoindentation, hardness, elasticity modulus, rheological behaviour of polymers Słowa kluczowe: twardość, moduł sprężystości, reologiczne właściwości polimeru Summary: Nano-scale mechanical behaviour of połymers are discussed in this paper. Experiments of mechanical behaviour in microcontact to study the time behaviour of elastic modulus together with the analysis of the identification ofthe model of rheological behaviour are presented in the first part. The results of nano-scale hardness measurements and the elasticity modulus of the thin surface layer of the połymer are discussed in the second part. The results of the investigations carried out using the thermoplastic połymers in the form of realistic elements (joumal and bearing bush) of miniaturę joumal połymer-on-połymer bearings are analysed The obtained values of mechanical properties were applied in predicting tribological behaviour of the bearings during transition phase from the standstiil to sliding. Recenzent: Monika MAKOWSKA Summary W artykule omówiono właściwości mechaniczne polimerów w nanoskali. W pierwszej części zaprezentowano wyniki badań eksperperymentalnych właściwości mechanicznych polimerów w mikrostyku (moduł sprężystości) w funkcji czasu oraz przeprowadzono analizę modeli opisujących ich właściwości reologiczne. W drugiej części przedstawiono wyniki pomiarów twardości i modułu sprężystości warstwy wierzchniej polimerów w skali nano. Analizie poddano wyniki badań przeprowadzone z użyciem termoplastycznych polimerów w formie rzeczywistych części (wałki, panewki) - miniaturowych polimerowych łożysk. Uzyskane wartości właściwości mechanicznych zostaly zastosowane w prognozie zachowania tribologicznego łożysk podczas przechodzenia ze stanu spoczynku do ślizgania.
5-2002 TRIBOLOGIA 1455 J.I. ŁUBIŃSKI*, K. DRUET*, Sz. GRYMEK* *Katedra Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Politechnika Gdańska, e-mail: chinczyk @ sunrise.pg.gda.pl, kdruet @ sunrise.pg.gda.pl, sgrymek @ sunrise.pg.gda.pl WPŁYW ŚRODKA SMAROWEGO i ZJAWISKA DYNAMICZNE PODCZAS TARCIA ŚLIZGOWEGO A1203 INFLUENCE OF LUBRICANT DYNAMIC PHENOMENA ACCOMPANYING SLIDING FRICTION OF Al2O3 Słowa kluczowe: tarcie ślizgowe, pomiary tarcia, drgania wywołane tarciem, ceramika Key-words: sliding friction, friction measurements, friction induced vibrations, ceramics Streszczenie Przeprowadzono badania tarcia ślizgowego monolitycznego A1203 w warunkach smarowania wodą destylowaną i olejem parafinowym, przy 8 konfiguracjach dynamicznych układu badawczego, z szerokopasmową rejestracją drgań na Tribometrze PT-3. Badano zależność współczynnika tarcia od prędkości ślizgania, obciążenia i drgań wywołanych tarciem. Zidentyfikowano postacie drgań w zależności od częstotliwości głównych harmonicznych. Stwierdzono istotny wpływ zastosowanego smaru na parametry wzbudzania, zanikania oraz przebieg drgań wywołanych tarciem. Recenzent: Monika GIERZYŃSKA-DOLNA Summary A series of tests was carried out of sliding friction of monolithic A1203. Two lubricants were used: water and paraffin oil. Eight settings of dynamie characteristics of the test set up were used. Tests were carried out on the PT-3 tribometer with a wide - band vibration sampling. Relations were anałysed of friction coefficient against a set of parameters: sliding velocity, load and friction induced vibration. Vibration forms were anałysed in relation to main harmonic frequencies of vibrations. An important influence of the lubricant used was observed on friction induced vibrations excitation, course and extinction.
5-2002 TRIBOLOGIA 1469 Anna MATUSZEWSKA*, Marian GRĄDKOWSKI* *Instytut Technologii Eksploatacji, ul. K. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom, e-mail: marian.gradkowski @ itee.radom.pl WPŁYW TEMPERATURY WĘZŁA TARCIA NA PRZECIWZUŻYCIOWE DZIAŁANIE DODATKÓW SMARNYCH INFLUENCE OF TRIBOLOGICAL COUPLE TEMPERATURE ON THE ANTIWEAR ACTION LUBRICATING ADDITIYES Słowa kluczowe: dodatki AW/EP, film smarowy, warstwa wierzchnia, zużywanie Key-words: AW/EP additives, lubricating film, surface layer, wear Badano działanie dodatków typu AW/EP w podwyższonej temperaturze. Stwierdzono, że kompozycje smarowe wykazujące większe wartości obciążenia zacierającego nie zawsze zapewniają większą odporność systemu, tribologicznego na zużycie w warunkach tarcia mieszanego. Efektywność przeciwzużyciowa kompozycji smarowej nie jest prostą pochodna odporności warstwy granicznej, jak też temperatury pracy węzła tarcia i jego obciążenia. Recenzent: Janusz JANECKI The authors have investigated antiwear properties of compositions containing AW/EP additives at elevated temperatures. The tested oils consisted of SN-400 mineral oil and 5% of AW/EP commercial additives based on phospho-sulphurized olefins and zinc dialkyldithiophosphate. The tests were carried out in steel-steel system using T-ll ball-on-disk machinę in temperaturę rangę 20-200°C; applied load 10 and 50N. P- and S-containing AW/EP additives significantly effect on oil lubricating properties under scuffing conditions. Some of them (e.g. based on zinc dialkyldithiophosphate) can give good load-carrying capacity of lubricating film (high values of po, but are not effective under extreme pressure conditions. Others (e.g. based on phospho-sulphurized olefins) better protect surface layer under scuffing conditions although they have Iower values of scuffing load. Elevated temperaturę and higher load influence on the action of P- and S-containing AW/EP additives under boundary lubrication conditions. Under Iower load the temperaturę does not exert a significant influence on the wear of friction pairs lubricated with 5% additives compositions. Level of temperaturę is important under higher load. The dependence of wear scar on the temperaturę is diferent for the particular tested compositions. It suggests that higher load and elevated temperaturę differentiates action of tested additives. Then, besides working conditions, the chemical structure of triboactive compounds essentially influences on the lubricant antiwear properties.
5-2002 TRIBOLOGIA 1479 Anna MATUSZEWSKA*, Marian GRĄDKOWSKI* *Instytut Technologii Eksploatacji, ul. K. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom, e-mail: marian.gradkowski @ itee.radom.pl WPŁYW ZAWARTOŚCI SIARKI NA TRIBOLOGICZNE CHARAKTERYSTYKI OLEJU SMAROWEGO INFLUENCE OF A SULPHUR CONTENTS ON THE OIL TRIBOLOGICAL CHARACTERISTICS Słowa kluczowe: dodatki AW/EP, właściwości smarne, warstwa graniczna, warstwa wierzchnia Key-words: AW/EP additives, antiseizure and antiwear properties, boundary layer, surface layer Streszczenie W artykule omówiono właściwości smarne, w układzie stal-stal, kompozycji mineralnego oleju bazowego SN-400 z dodatkiem typu AW/EP, opartym na siarkowanych estrach kwasów tłuszczowych (pakiet handlowy). Stwierdzono, że wzrost zawartości dodatku w kompozycji smarowej (w zakresie 0÷7,5%) powoduje wzrost odporności warstwy granicznej i sprzyja powstawaniu warstwy wierzchniej odporniejszej na zacieranie Nie jest to jednak równoznaczne z podwyższeniem odporności na zużycie wanie. Odporność badanego systemu tribologicznego na zużycie rośnie w miarę wzrostu zawartości dodatku w oleju - aż do osiągnięcia pewne go krytycznego stężenia siarki. Przekroczenie krytycznego stężenia siarki powoduje wzrost zużycia stalowego węzła tarcia. Recenzent: Monika G1ERZYŃSKA-DOLNA Summary The authors have inyestigated a lubricating properties of SN-400 base oil compositions with a various content (0,5ö7,5%) of commercial AW/EP sulphurized fatty additive. Lubricating properties of the tested oils were determined using scuffing load (Pt), limiting pressure of seizure (póz) and limiting load of wear (Goz(40))- It has been stated that increase of additive content to 5% effects in higher values of load-carrying capacity of lubricant and better strength of a surface layer. Further increase of this additive concentration in the oil (to 7,5%) gives higher value of poz but have not effect on Pt. A sulphur ized fatty additive, in tested concentration rangę, is able to effectively postponing of scuffing initiation (high value of pt = 2700 N for 5% additive concentration) but is not sufficient to secure good strength of the surface layer under scuffing conditions (relatively low values of poz = 1400 N/mm2 for 7,5 % additive concentration). The dependence of limiting load of wear on the sulphurized fatty additive concentration is morę complicated than it has been noted for Pt and poz. Increase of additive concentration to 2% effects in higher Goz(40) values (a Iower wear) but the wear of tribological couples lubricated with 5% and 7,5% of additive is much higher in comparison with composition with 2% of additive. The authors performed wear scar surface anałyses using SEM/EDS method. It has been stated that the compositions with 0,5% and 1% of additive „left” an identical quantity of a sulphur in the surface. For bali lubricated with oil with 2% content of additive the sulphur quantity increases twice. Higher concentration of the additive (5%) causes decrease of sulphur quantity in the surface, but 7,5% of additive in a composition effects in reincrease of „left” sulphur. It suggests that an antiwear action of this AW/EP additive with a metal surface depends on its concentration in oil. 5-2002 TRIBOLOGIA 1491 Remigiusz MICHALCZEWSKI*, Witold PIEKOSZEWSKI**, Marian SZCZEREK*, Tomasz SAMBORSKI**, Jarosław WASIAK*** METODA I URZĄDZENIE DO BADAŃ TRIBOLOGICZNYCH MATERIAŁÓW NA ENDOPROTEZY THE METHOD AND TESTING MACHINE FOR TRIBOLOGICAL INVESTIGATION OF MATERIALS FOR USE IN TOTAL JOINT PROSTHESES Słowa kluczowe: zużycie tribologiczne, tester tribologiczny, system sterująco-pomiarowy Key-words: wear, tribological rig, data acquistion and control system Streszczenie W artykule przedstawiono metodę oraz tribologiczne urządzenie badawcze (T-17) opracowane i wdrożone w Zakładzie Tribologii ITeE, służace do wyznaczania właściwości tribologicznych materiałów konstrukcyjnych, w tym tworzyw sztucznych - ze szczególnym uwzględninieniem materiałów na endoprotezy. Jest to kolejne urządzenie, które uzupełnia opracowany w ITeE tzw. System Badań Tribologicznych (SBT). Omówiono budowę urządzenia oraz systemu sterująco-pomiarowego. Przeprowadzone badania weryfikacyjne potwierdziły poprawność działania funkcji sterujących oraz pomiarowych urządzenia, jak również ich niezawodność w trybie pracy ciągłej (biegi badawcze trwające 250 godzin). Opracowano metodykę prowadzenia badań i zbierania danych pomiarowych, które bardzo dobrze sprawdziły się w przypadku wyznaczania charakterystyk tribologicznych skojarzeń materiałowych o małej intensywności zużywania. Przedstawiono wyniki badań weryfikacyjnych oraz przykładowe rezultaty badań materiałów stosowanych na protezy stawów człowieka. Metodę i urządzenie T-17 opracowano w ramach Projektu Celowego nr 7 T08C046 99 C/4478 dofinansowanego przez Komitet Badań Naukowych. Recenzent: Stanisław PYTKO Summary T-17 tribological testing rig deyeloped and manufactured in Tribology Department of Institute for Terotechnology (ITeE) with worked out method for performing tests were presented. The testing machinę is used for determination of tribological characteristics of plastics with special attention for hip joint prosthesis materials. The device was introduced into a so-called „system of tribological investigations” (SBT) worked out in ITeE. The construction of machinę and data acquisition and control system were described. The T-17 testing rig was verified in real tests The worked out method for performing tests and measuring data acquisition procedurę were verified during investigation of materials with very Iow wear intensity. During tests (lasting morę than 250 hours) the machinę and its data acquisition and control system operated reliabły, without any failure. The results from verifying tests of materials to be used in human total joint replacement prostheses were presented.
5-2002 TRIBOLOGIA 1503 Andrzej MISZCZAK* *Base Technique Department, Maritime Academy of Gdynia, PL-81-225 Gdynia ul. Morska 83, e-mail: miszczak @ wsm.gdynia.pl A MODELLING OF MAGNETIC FIELD IN JOURNAL BEARING GAP MODELOWANIE POLA MAGNETYCZNEGO W SZCZELINIE SMARNEJ POPRZECZNEGO ŁOŻYSKA ŚLIZGOWEGO Key-words: magnetic fieid, magnetization vector of ferro-oil, components of magnetization vector, components of magnetic intensity vector Słowa kluczowe: pole magnetyczne, wektor namagnesowania ferrosmaru, składowe wektora natężenia pola magnetycznego, składowe wektora namagnesowania Summary In present paper are presented anałytical and numerical performances for simulations of components of magnetic fieid induction and intensity vector in slidejournal bearing gap. This problem is very important if journal bearing is lubricated with ferrooil. This oil put down vibrations, counteracts the cavitation, and enables the control of oil dynamie visco sity. Anałytical and numerical solutions of Maxwell's equations are in this paper derived and presented. In the case if value of intensity of magnetic fieid is less than ferrofluid saturation point then direction of magnetization vector not coincides with direction of magnetic intensity vector. Presented paper shows a case where magnetic intensity vector attains saturation point thus two vectors i.e. vector of magnetization and magnetic intensity vector are mutuał parallel [L. l, 2]. The changes of the temperaturę distributions across the bearing gap height attain merely a few grades, hence are neglected influences of temperature on a coefficient of magnetic susceptibility % i.e. this coefficient has constant value. The next one important problem presented is this paper is the proof, mat the radial component of magnetization vector, magnetic induction vector and magnetic intensity vector have constant values in gap height direction. Recenzent: Jan Burcan Streszczenie W niniejszej pracy autor przedstawia analityczno-numeryczne modelowanie składowych wektora indukcji pola magnetycznego w szczelinie poprzecznego łożyska ślizgowego. Zagadnienie to jest istotne, gdy jako środek smarowy w szczelinie łożyska zostanie zastosowany ferrosmar. Ferrosmar - oprócz cech takich jak duża zdolność do tłumienia drgań oraz przeciwdziałanie pustkom kawitacyjnym - ma jeszcze jedną ważną cechę, a mianowicie możliwość sterowania lepkością za pomocą zewnętrznego pola magnetycznego. Modelowanie składowych wektora indukcji pola magnetycznego opiera się na analitycznym wyprowadzeniu rozwiązania ogólnego z równań Maxwella, a następnie wyznaczeniu stałych całkowania poprzez symulację komputerową. W niniejszej pracy rozpatruje się przypadek, gdy natężenie pola magnetycznego osiąga punkt nasycenia magnetycznego ferrosmaru czyli wektor namagnesowania jest równoległy do wektora natęźenie pola magnetycznego. Dodatkowo ze względu na fakt, iż zmiany temperatury po grubości filmu olejowego są rzędu kilku stopni pomija się wpływ temperatury na współczynnik podatność magnetycznej c, co oznacza że do dalszych rozważań współczynnik ten będzie miał wartość stalą. Dodatkowym problemem przedstawionym w niniejszej pracy jest wykazanie, że w szczelinie smarnej składowe promieniowe wektora namagnesowania, wektora natężenia pola magnetycznego i wektora indukcji magnetycznej nie zmieniają się po grubości filmu olejowego.
5-2002 TRIBOLOGIA 1513 Jarosław MOLENDA*, Marian GRĄDKOWSKI* *Instytut Technologii Eksploatacji, 26-600 Radom, ul. Pułaskiego 6/10. BADANIE INTERAKCJI W BINARNEJ KOMPOZYCJI DODATKÓW AKTYWNYCH TRIBOLOGICZNIE INYESTIGATION OF INTERACTIONS BETWEEN TRIBOACTIVE ADDITIVES IN BINARY COMPOSITION Słowa kluczowe: dodatki triboaktywne, przemiany tribochemiczne, redukcja zużycia, synergizm Key-words: triboactive additives, tribochemical changes, wear reduction, synergism Streszczenie Zbadano właściwości smarne binarnej kompozycji triboaktywnych dodatków, tj. 3-alliloksy-l,2-propanodiolu i kaprolaktamu w n-heksadekanie. Stwierdzono, że oba te dodatki wykazują działanie przeciwzużyciowe w układzie stal-stal podczas tarcia mieszanego. Synergiczne oddziaływanie binarnej kompozycji tych dodatków obserwowane jest jedynie w podwyższonej temperaturze (80°C) pracy węzła tarcia. W tych warunkach zachodzą procesy tribochemiczne, w wyniku których na powierzchni stali deponowane są produkty organiczne, zawierające w cząsteczce fragmenty strukturalne zastosowanych dodatków lub produktów powstających w wyniku ich utleniania. Na roboczych powierzchniach węzła tarcia wykrywane są przede wszystkim sole kwasów karboksylowych, związki chelatowe, estry i inne substancje zawierające grupy hydroksylowe oraz ugrupowania karbonylowe. Tego typu związki, chemisorbowane na roboczych powierzchniach tarcia wykazują zdolność obniżania zużycia o ponad 80% w porównaniu z czystym n-heksadekanem Recenzent: Janusz JANECKI Summary It was investigated an influence of binary composition of triboactive additives: 3-allyloxy-l,2-propanediol and caprolactam on antiwear properties of the lubricant tested under the mixed friction conditions. The tribological tests were performed on a ball-on-disk machinę T-11, in steel-steel system, at temperaturę 20°C and 80°C. A volume wear of the bali (arithmetic average of three parallel results) was used to determine antiwear efficiency of the tested lubricants as compared to n-hexadecane. It has been obseryed antiwear synergetic interactions between components of the composition at elevated temperaturę. This effect is connected with tribochemical product formation. To anałyse a chemical structure of the products surface anałytical techniques SEM/EDS, FTIRM, SIMS) were applied. This analysis indicates the formation of organic products, especially: carboxylates, chelates, esters as well as other hydroxyl and carbonyl compounds. It has been also concluded that in molecular structure of the products there are no nitrogen atoms coming from caprolactam. Probabły this additive converts either into products physically interacting with steel surface or into N-containing compounds which migrate from the friction zone. Other structural elements of the caprolactam containing carbon, oxygen and hydrogen can be steadily bonded with the surface. This compounds chemisorbed on friction surface reduce a wear about 80% in comparision to pure n-hexadecane.
5-2002 TRIBOLOGIA 1527 Antoni NEYMAN* *Katedra Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn Wydziału Mechanicznego Politechniki Gdańskiej, ul. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk-Wrzeszcz. ZŁOŻONE ODDZIAŁYWANIE SMARÓW NA WŁASNOŚCI WARSTW WIERZCHNICH STALOWYCH PAR CIERNYCH A COMPLEX AFFECT OF LUBRICANTS ON THE PROPERTIES OF FRICTION STEEL COUPLES SUBSURFACE LAYERS Słowa kluczowe: smary, tarcie, zużycie, katalityczna chemisorpcja węglowodorów Key-words: lubricants, friction, wear, catałytic chemisorption of hydrocarbons Streszczenie Węglowodory zawarte w smarach w sposób specyficzny działają na elementy par ciernych wykonane z metali i ich tlenków będących katalizatorami. Znanymi katalizatorami są żelazo, nikiel, platyna, pallad. W smarowanych stalowych parach ciernych pod wpływem działania stali zachodzi katalityczna, chemisorbcyjna dysocjacja węglowodorów zawartych w smarze. Zasadniczym skutkiem dysocjacji jest dyfuzja uwalnianego wodoru w głąb warstwy wierzchniej. Wodór oddziałując z dyslokacjami powoduje istotne zmiany własności fizycznych smarowanych elementów stalowych. Przeprowadzone badania wykazują zmiany własności sprężystych i tłumiących smarowanych próbek, jak też zmiany w strukturze węglowodorów zawartych w smarze. Zmiany własności sprężystych i tłumiących zachodzące w warstwach wierzchnich stalowych smarowanych elementów mają wpływ na właściwości tribologiczne stalowych węzłów ciernych. Przeprowadzono porównania zmian własności tłumiących z wynikami trzech testów tribologicznych przy smarowaniu 12 środkami smarowymi. Ocena korelacji wyników badań dostarcza ciekawych informacji poznawczych. Recenzent: Monika GIERZYŃSKA-DOLNA Summary Hydrocarbons in lubricants affect on subsurface layers of friction couples made of catałytic metals specifically. Iron, nickel, platinum and palladium are known catałysers. Catałytic chemisorptions dissociation of hydrocarbons take place in lubricated steel friction couples. One of the main effects of this dissociation is diffusion of released hydrogen atoms into subsurface layer and their localization near dislocations. The hydrogen atoms acting with dislocations cause significant changes in physical properties of lubricated elements subsurface layers. Investigation of lubricated specimens performed on stand based on torsional pendulum bas revealed characterististic changes of damping and elastic properties of tested specimens. As well spectroscopic investigation reveal changes in hydrocarbons structure caused by contact with steel specimens. The changes of damping and elastic properties of lubricated steel specimens have influence on their tribological properties. A comparison among the results of damping properties changes and the results of three tribological tests under lubrication of steel specimens with 12 lubricants was performed. A correlation analysis of investigation results has given interesting cognitive information.
|
6-2002 TRIBOLOGIA 1551 Ewa PAWELEC*, Jolanta DRABIK* *Instytut Technologii Eksploatacji, 26-600 Radom, ul. K. Pułaskiego 6/10. WPŁYW NISKOTARCIOWYCH DODATKÓW DO SMARÓW PLASTYCZNYCH NA ZMIANY WARSTWY WIERZCHNIEJ THE INFLUENCE OF LOW-FRICTION ADDITIVES FOR GREASES ON THE SURFACE LAYER Słowa kluczowe: smar plastyczny, odporność na zużycie, współczynnik tarcia, dodatki przeciwzużyciowe, właściwości przeciwzatarciowe Key-words: grease, wear resistance, friction coefficient, anti-wear additive, anti-seizure properties Streszczenie W artykule przedstawiono rezultaty badań dotyczących wpływu wybranych modyfikatorów na zmianę przeciwzużyciowych i przeciwzatarciowych oddziaływań opracowanych smarów plastycznych. Badaniom poddano kompozycje smarowe zmodyfikowane napełniaczem mineralnym i dodatkiem z grupy siarkowanych estrów. Skuteczność modyfikacji oceniono prowadząc testy tribologiczne pod stałym obciążeniem węzła tarcia, jak również w warunkach skokowo narastającego obciążenia. Antyzużyciowy efekt przeprowadzonej modyfikacji oceniono wyznaczając wartość granicznego obciążenia zużycia, jak również poprzez ocenę zmiany mikrogeometrii powierzchni węzła tarcia. Skuteczność przeciwzatarciową wyznaczono poprzez pomiar odporności na zespawanie węzła smarowanego opracowanymi kompozycjami smarowymi. Na podstawie uzyskanych rezultatów ustalono ilościowy skład kompozycji smarowej o najkorzystniejszych właściwościach użytkowych. Recenzent: Janusz JANECKI Summary The authors have inyestigated an influence of Iow-friction additives on the antiwear and antiseizure properties of grease compositions. The tested compositions consisted of non-toxic white grease, inorganic additive and sulphurized ester. The investigations were carried out using four-ball tester. Lubricating properties of modified greases were determined using limiting load of wear (Goz(40)), weld point (Pz) and changes of surface layer microgeometry. It has been stated that nontoxic additives improve the antiwear and antiseizure properties of white grease. On the base of achieved results it has been established a quantitative composition of the grease showing the best lubricity.
6-2002 TRIBOLOGIA 1561 Miroslav RADOVANOVIC* *Faculty of Mechanical Engineering, Uniewrsity of Nis, Yugoslavia DETERMINATION OF LASER CUTTING SPEED BASED ON ENERGY BALANCE OKREŚLENIE PRĘDKOŚCI CIĘCIA LASEREM W OPARCIU O BILANS STRAT ENERGETYCZNYCH Key-words: laser, laser cutting, cutting speed, energy balance Słowa kluczowe: laser, cięcie laserowe, prędkość cięcia, bilans strat energetycznych Summary Technological problems faced in the fieid of laser machines' application to contour sheet cutting lie in insufficient knowledge of the laser technique in addition to the absence of both sufficiently reliable practical data and knowledge about the parameters affecting the work process itself. Significant parameter which it is necessary to determine and to enter in NC-program is cutting speed. Numerical value of cutting speed can determine based on recommendation of manufacturers, peculiar experience or by aid of equations from literatures. In paper it is determined equation for laser cutting speed based on energy balance. Recenzent: Marian SZCZEREK Streszczenie Problemy technologiczne związane z zastosowaniem cięcia laserowego w obszarze konturowego cięcia arkuszy wynikają z niewystarczającej wiedzy o technice cięcia laserowego w powiązaniu z brakiem wystarczających, wiarygodnych danych praktycznych oraz wiedzy o czynnikach wpływających na ten proces. Podstawowym parametrem, który należy określić jest prędkość cięcia. Wartości liczbowe prędkości cięcia można określić bazując na wytycznych dostawcy urządzenia, własnego doświadczenia lub obliczyć za pomocą równań podanych w literaturze. W artykule podano równanie określające prędkość cięcia laserem oparte o bilans strat energetycznych.
6-2002 TRIBOLOGIA 1571 Wiesław RAKOWSKI*, Wojciech MROZEK* *Uniwersity of Mining and Metallurgy, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland, e-mail: rakowski @ agh.edu.pl, mrozekw @ poczta.onet.pl FRETTING OF THE GALYANIZED STEEL ROPE WIRES FRETTING W OCYNKOWANYCH LINACH STALOWYCH Key-words: fretting, steel ropes, zinc coated steel Słowa kluczowe: fretting, liny stalowe, powłoki cynkowe This paper presents an investigations of the mechanism of interwire fretting wear that can operated inside cables, madę with hot galvanised steel wires. A condition necessary for set of processes cali fretting was presented. The twin crossed wire fretting wear experiments was carried out under realistic interwire frequency of movement, amplitudę and load conditions. The large and easy tangential displacement of relatively soft zinc coating was shown at the wom surfaces. The fretting scars was anałysed by SEM with EDS. Some micro-mechanical properties of materials was measured using Micro-Combi-Tester. The uncovered steel surface in the bortom of scar i s the place where high kinetic corrosion and than notch effect can drastically reduce the load-carrying capacity of galvanised steel ropes. Recenzent: Remigiusz MICHALCZEWSKI Streszczenie W artykule przedstawione są badania zużycia typu fretting, zachodzącego pomiędzy przeznaczonymi na liny stalowymi drutami ocynkowanymi. Zostały przedstawione warunki w jakich występuje zespół zjawisk zwany frettingiem. Badania eksperymentalne przeprowadzono na skrzyżowanych drutach liniarskich, dla odpowiednio dobranych częstości drgań, amplitud i nacisków. Po testach zużycia, w miejscach styku drutów, stwierdzono rozległe odkształcenia i przemieszczenia styczne warstwy cynku. Wżery frettingowe poddano badaniom SEM i EDS. Własności mikromechaniczne powierzchni badano na Mikro-Combi-Testerze. Stwierdzono odsłonięcie powierzchni stalowej w obszarze wżeru, gdzie wysoka kinetyka oksydacji i efekt działania karbu mogą drastycznie zmniejszyć nośność ocynkowanych lin stalowych.
6-2002 TRIBOLOGIA 1583 Wiesław RAKOWSKI*, Stanisław RABIASZ* *Akademia Górniczo-Hutnicza, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, e-mail: rakowski @ uci.agh.edu.pl, rabiasz @ imir.agh.edu.pl BARKHAUSEN EFFECT APPLIED TO BEARING SENSOR LAYER EFEKT BARKHAUSENA W ZASTOSOWANIU DO SENSOROWYCH WARSTW ŚLIZGOWYCH Key-words: połymer sensor, diagnostic, Barkhausen, bearings layer Słowa kluczowe: efekt Barkhausena, sensory, łożyska, diagnostyka Abstract The authors present verification of a piezoresistive composite model with thin sensor layer method and Barkhausesn waves noise method for połymer composites. The samples made in suitable technology aiming at electric seperation of the composite layer from the base, were examined with these two mrthods. Results of investigation was applied to define usability of three-component composites in diagnostics of tribological nodes. Usability range of the methods considered was also defined. Recenzent: Marian SZCZEREK Streszczenie W artykule autorzy przedstawiają weryfikację modelu kompozytu piezorezystywnego metodą cienkiej warstwy sensorowej i metodą szumu fal Barkhausena dla kompozytów polimerowych. Te dwie metody zastosowano przy badaniu próbek (wykonanych odpowiednią technologią, mającą na celu oddzielenie elektryczne warstwy kompozytowej od podłoża). Wyniki badań posłużyły do określenia przydatności kompozytów trójskładnikowych w diagnostyce węzłów tribologicznych. Określono również zakres stosowalności rozpatrywanych metod.
6-2002 TRIBOLOGIA 1595 Jan SENATORSKI , Ewa KASPRZYCKA* TRIBOLOGICAL PROPERTIES OF CHROMIZED DIFFUSION LAYERS IN CONDITIONS OF SLIDING FRICTION AND CONCENTRATED CONTACT WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE DYFUZYJNYCH WARSTW CHROMOWANYCH W WARUNKACH TARCIA ŚLIZGOWEGO PRZY STYKU SKONCENTROWANYM Key-words: diffusion layers, vacuum chromizing, tribological properties Słowa kluczowe: warstwy dyfuzyjne, chromowanie próżniowe, właściwości tribologiczne Abstract The paper presents the results of tribological investigation of diffusion layers obtained on carbon steel in vacuum chromizing process. Tribological properties of such diffusion layers were estimated on the ground of results of the sliding friction tests by concentrated contact. It has been stated the high wear resistance of investigated chromized layers. *Institute ofPrecision Mechanics, Duchnicka 3, 01-796 Warsaw, Poland, Phone: (022) 5602943,5602911, e-mail: jsen @ imp.edu.pl, kasp @ imp.edu.pl Recenzent: Marian SZCZEREK Streszczenie Praca przedstawia wyniki badań tribologicznych warstw dyfuzyjnych wytwarzanych na stali węglowej w procesie chromowania próżniowego. Właściwości tribologiczne takich warstw dyfuzyjnych oceniano na podstawie wyników badań tarcia ślizgowego przy styku skoncentrowanym. Wykazano wysoką odporność na zużycie badanych warstw chromowanych.
6-2002 TRIBOLOGIA 1601 O. SIZOVA , E. KOLUBAEV*, A. TOLMACHEV*, M. BORISOV* *Institute of Strength Physics and Materials Sciences SB RAS, Academicheskiy Ave 21, Tomsk, 634021, Russian Federation. STRUCTURE TRANSFORMATION AND ASSOCIATED DIFFUSIYE AND MECHANICAL PROCESSES DURING ULTRASONIC TREATMENT AND FRICTION OF CEMENTED STEEL PRZEMIANA STRUKTURY ORAZ ZWIĄZANE Z NIĄ PROCESY DYFUZYJNE I MECHANICZNE PODCZAS ULTRADŹWIĘKOWEJ OBRÓBKI I TARCIA SPIEKANEJ STALI Key-words: sonic treatment, steel, grain, pearlite, rolling friction Słowa kluczowe: obróbka ultradźwiękowa, stal, ziarno, perlit, tarcie toczne The influence of heat treatment and ultrasonic impact treatment on structure and properties of pearlite in surface layer of carburized steel are studied. The rolling friction tests have shown that the structural modification of surface layer leads to contact stability of a specimen. Recenzent: Marian SZCZEREK Zbadano wpływ obróbki cieplnej oraz ultradźwiękowej na strukturę oraz właściwości perlitu w warstwie wierzchniej. Badania w warunkach tarcia tocznego wykazały, że modyfikacja budowy warstwy wierzchniej zwiększa stabilność stykową próbek.
6-2002 TRIBOLOGIA 1613 Bogdan SOVILJ*, Amaia IGARTUA**, Miodrag ZLOKOLICA*, Jovan GRUJIC, Vlastimir DJOKIC*, Ivan SOVILJ-NIKIC, Milorad RADOVANOVIC *Faculty of Technical Sciences, University ofNovi Sad, PO. Box 55, Trg D. Obradovica 6, 21121 Novi Sad, Serbia, Yugoslavia, Phone: ++381-21-350122, Fax: ++381-21-58133, e-mail: bsovilj @ uns.ns.ac.yu, zloka @ uns.ns.ac.yu, dzul @ masfak.masfak.ni.ac.yu **Technological Centre, Manufacturing processes Department, Avda Otaola 20, 20600 Eibar, Spain, Phone: 34 943 20 67 44, e-mail: airgatua @ tekniker.es ANALYSIS OF THE TRIBOLOGY PROCESSES ON THE ARTIFICIAL HIP JOINT ANALIZA PROCESÓW TRIBOLOGICZNYCH W SZTUCZNYCH STAWACH BIODROWYCH Key-words: hip joint prosthesis, tribological processes Słowa kluczowe: proteza stawu biodrowego, procesy tribologiczne The problem of degenerative changes, that is, of diseases of the bone-joint systems in people is increasingly present in the contemporary medical oractice, especially the changes in the hip joint in older people. Likewise, the number of serious injuries in which the hip joint is damaged is permanently increasing. In most cases oniy the surgical therapy is efficient, that is, the implementation of the artificial hip joint or the hip joint prosthesis With the application of the artificial joint the long-standing aspiration of the medical thought to replace an afflicted or damaged part of the body has come true. The hip joint prosthesis is designed for enabling the user to carry on his normal life and work. Under the normal conditions the hip joint prosthesis should faultlessiy function for the period of 15 years from the implementation to the revision, that is, it should withstand 12 million cycles. The basie task of the prosthesis head is to transmit the loading to the prosthesis body that, in its tum, should transmit it to the Iower extremity; thus, coupled with the acetabulum cup its should provide for an easy mobility of the hip joint. It follows from this that the friction and wear conditions of these components of the artificial hip joint affect the working life of the hip joint prosthesis. The friction between the head and the acetabulum depends upon the quality of working of these elements starting from the microwear R and the macrowear - error in shape, upon the lubrication conditions and the mutual size of these elements as well as upon the overall load, that is, the body weight, the way of sterilizing the plastic acetabulum (gamma rays, ethhylene oxide). By optimizing these parameters it is possible to optimize the conditions of friction and wear as well. The paper presents an analysis of the tribology processes on the artificial hip joint based on biomechanics of the hip joint and on the load zones. Recenzent: Jan BURCAN Streszczenie W praktyce medycznej coraz częściej spotykany jest problem zmian degeneracyjnych systemu kość-staw (spowodowanych chorobami w ciele ludzkim. Szczególny problem stanowią zmiany w stawach biodrowych starszych ludzi. Tudzież liczba wypadków, w których uszkodzeniu ulega staw biodrowy wciąż rośnie. W większości przypadków skuteczny jest jedynie zabieg chirurgiczny, tzn. wszczepienie sztucznego stawu biodrowego lub jego protezy. Protezy stawów biodrowych są tak konstruowane, aby umożliwić pacjentowi prowadzenie normalnego życia i pracy. W typowych warunkach proteza bezawaryjnie funkcjonuje przez 15 lat od wszczepie nią. Wobec czego powinna wytrzymać około 12 milionów cykli pracy. Podstawowym zadaniem główki protezy jest przenoszenie obciążeń do obudowy protezy - w taki sposób, aby łagodzić nagłe ich zmiany - oraz współpraca z panewką, by umożliwić swobodny ruch. Warunki tarcia i zużywania elementów protezy stawu biodrowego mają zasadniczy wpływ na jej trwałość. Tarcie pomiędzy główką a panewką zależy od jakości obróbki, poczynając od mikrozużywania R aż do makrozużywania - błędów kształtu, od warunków smarowania, rozmiarów, całkowitego obciążenią (wagi ciała), sterylizacji panewki (promieniami gamma, tlenkiem etylu). Przez optymalizację tych czynników można optymalizować również tarcie i zużycie. W artykule zaprezentowano analizę procesów tribologicznych w sztucznym stawie biodrowym bazując na biomechanice stawu biodrowego oraz strefach obciążeń. 6-2002 TRIBOLOGIA 1623 Jacek SPAŁEK*, Aleksander KOWAL* *Instytut Mechanizacji Górnictwa, Politechnika Śląska, ul. Akademicka 2, 44-100 Gliwice,tel./fax+48322371584, e-mail: jotes @ polsl.gliwice.pl, kowalal. @ polsl.gliwice.pl SPECYFIKA PROCESU TARCIA I SMAROWANIA WĘZŁÓW KONSTRUKCYJNYCH O MAŁYCH AMPLITUDACH PRZEMIESZCZEŃ I PRĘDKOŚCI RUCHU OSCYLACYJNEGO SPECIFICATION OF FRICTION AND LUBRICATION OF CONSTRUCTION TIES WITH THE SMALL AMPLITUDES OF MOVEMENTS AND SPEED OF OSCILLATORY MOVE PROCESSES Key-words: friction, lubrication, bolt connection, fretting corrosion Słowa kluczowe: tarcie, smarowanie, skojarzenie sworzniowe, korozja frettingowa Wprowadzenie Połączenia sworzniowe zawiesi naczyń wyciągowych oraz splotki lin nośnych należą do tych skojarzeń konstrukcyjnych, które podlegają wymuszeniom kinematycznym o charakterze oscylacyjnym (drgającym). W tym przypadku proces tarcia jest stanem nieustalonym, przejściowym - od tarcia spoczynkowego do kinematycznego. Inne zatem musi być podejście do jego opisu i inne wynikają stąd skutki w zakresie smarowania. Klasyczna teoria smarowania nie znajduje w tym przypadku zastosowania. Z praktyki eksploatacyjnej znana jest szczególnie duża uciążliwość w zapewnieniu wymaganej ruchliwości złączy sworzniowych - zwłaszcza w sytuacjach, gdy względne przemieszczenia oraz prędkości kątowe elementów połączenia są małe i posiadają charakter oscylacyjny. Utrata ruchliwości tych złączy wiąże się z tzw. korozją frettingową, zjawiskiem które w Polsce dopiero w ostatnich latach stało się przedmiotem głębszych badań naukowych [L. 1-4]. Zazwyczaj w procesie użytkowania wykluczenie stanu blokady ruchowej uzyskuje się poprzez częste uzupełnianie (tzw. dosmarowywanie) lub wymianę czynnika smarnego. Obserwacje praktyczne wskazują jednak na małą efektywność tych zabiegów. Ten udokumentowany fakt doświadczalny wymaga szczegółowego rozpatrzenia i podjęcia próby udzielenia odpowiedzi na gruncie współczesnej wiedzy o procesach tarcia i smarowania. Recenzent: Stanisław PYTKO Bolt connections of the suspension vessel gears together with wires and suspension ropę strands belong to those construction associations that relate to kinematical input functions with the oscillatory (resonator) characteristics. The movements and relative speeds of these elements are smali. In this case the friction process is a nonstationary state, transient from the standstiii to kinematics friction. The approach to the description should be different then and the other results in lubrication appear. The ciassic theory of lubrication doesn't appły to the above case. In the work the above case was described based on the modern tribological knowledge, describing yarious models of friction and the given mathematical relations.
6-2002 TRIBOLOGIA 1635 Stanisław STRZELECKI* *Technical University of Łódź, Mechanical Department, Institute of Machinę Design 1-6, Stefanowskiego 1/15, 90-024 Łódź, Poland, e-mail: strzelec @ pkml.p.lodz.pl EFFCT OF MISALIGNMENT ON THE FRICTION LOSS OF 3-LOBE JOURNAL BEARING AT TURBULENT OIL FILM WPŁYW PRZEROSZENIA NA STRATY TARCIA W ŁOŻYSKU 3-POWIERZCHNIOWYM W WARUNKACH TUBULENTNEGO FILMU SMAROWEGO Key-words: multilobe journal bearings, turbulent oil film, misalignment of axis Słowa kluczowe: łożyska ślizgowe wielpowierzchniowe, turbulentny film smarowy, przekoszenie osi czopa i panewki Abstract Cooperation ofjournal bearing in the conditions of misaligned axis of journal and bush leads to the load concentration on the bearing edges causing further mixed lubrication conditions, increased friction loss, unstable operation and intensive wear of mating parts. For the design process of journal bearing the knowledge of friction losses determined from the oil film pressure and temperature distribution is very important. Thes losses are more important during operation of bearing at turbulent oil film and misaligned axis ofjournal and bush. The paper presents theoretical investigations of fńction loss of 3-lobe journal bearing operating in misaligned conditions and at adiabatic turbulent oil film. Recenzent: Marek WIŚNIEWSKI Streszczenie Przekoszenie osi czopa i panewki w łożyskach ślizgowych spowodowane jest zginaniem wału oraz błędami niewspólosiowości podpór łożyskowych. Powoduje koncentrację naprężeń na krawędziach łożyska pracę łożyska w warunkach tarcia mieszanego oraz intensywne zużycie współpracujących elementów [L. l, 2]. Z drugiej strony ciepło wytwarzane w szczelinie smarowej łożyska wysokoobrotowego obniża lepkość środka smarowego, powodując pracę łożyska w warunkach częściowego lub pełnego turbulentnego filmu smarowego. Sposób obliczania charakterystyk statycznych i dynamicznych łożysk pracujących w takich warunkach powinien opierać się na równaniu Reynoldsa, energii i lepkości z uwzględnieniem turbulentnego filmu smarowego i przekoszenia osi czopa I panewki [L. 3-7]. Łożysko ślizgowe 3-powierzchniowe z trzema segmentami stałymi i nieciągłym zarysie panewki jest często stosowane w wysokoobrotowych maszynach wirnikowych [L. 8-10]. W porównaniu do łożysk z panewką kołową charakteryzuje się bardzo dobrą statecznością pracy i dobrymi warunkami chłodzenia filmu smarowego. Straty tarcia [L. 11-14] z punktu widzenia wydajnej konstrukcji lożyska ślizgowego wymagają dalszych obliczeń i analizy zwłaszcza dla odpowiedzialnych łożysk wysokoobrotowych. Referat przedstawia wyniki obliczeń teoretycznych strat tarcia łożyska 3-powierzchniowego pracującego w warunkach turbulentnego filmu smarowego i przekoszenia osi czopa i panewki. Założono różne wartości względnej długości łożyska, współczynników przekoszenia oraz liczby Reynoldsa.
6-2002 TRIBOLOGIA 1649 Stanisław STRZELECKI*, Ryszard WOJCICKI* *Technical University of Łódź, Institute of Machinę Design, Group of Machinę Design Basis, Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź, Poland, e-mail: strzelec @ pkml.p.lodz.pl; wojcicki @ pkml .p.lodz.pl THEORETICAL AND EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF MULTILOBE JOURNAL BEARINGS AT FLUID AND MIXED FRICTION TEORETYCZNE I DOŚWIADCZALNE BADANIA WIELKOPOWIERZCHNIOWYCH ŁOŻYSK ŚLIZGOWYCH W WARUNKACH TARCIA PŁYNNEGO I MIESZANEGO Key-words: mulltilobe journal bearings, mixed friction Słowa kluczowe: wielopowierzchniowe łożyska ślizgowe, tarcie mieszane Abstract In the turbomachinery journal bearings during the start-up and stopping of machine the bearings can operate in the conditions of mixed lubrication. In the mixed lubrication regime, the hydrodynamic and boundary lubrication act simultaneousły causing the increase of the friction coefficient, power loss and temperature of bearing; the wear of bearing material can be expected too. The task of paper is to consider, on the basis of developed programs of numerical calculation and experimental test rig the possibility of investigation of multiiobe journal bearings static characteristics including the conditions of mixed lubrication. Recenzent: Marek WIŚNIEWSKI Streszczenie Rozwój niezawodnych, wydajnych maszyn wirnikowych zakłada wzrost obciążenia łożysk ślizgowych. Zmniejszenie start tarcia w łożyskach ślizgowych jest jednym z warunków zmniejszenia strat mocy tych maszyn. W normalnych warunkach pracy łożyska ślizgowe pracują w warunkach tarcia płynnego. Na krzywej Stribecka punkt pracy łożyska położony jest daleko z prawej strony minimalnej wartości tarcia, tzn. łożysko pracuje w warunkach tarcia płynnego i minimalnej grubości szczeliny smarowej - większej aniżeli wielkość przejściowa ho [L. 1]. Gdy warunki pracy ulegną zmianie w wyniku wzrostu obciążenia, spadku prędkości obrotowej lub wzrostu temperatury pracy, wówczas grubość filmu smarowego może osiągnąć wartość mniejszą aniżeli wartość krytyczna [L. 1-3] i łożysko zaczyna pracować w warunkach tarcia mieszanego. W praktyce współczynnik tarcia w warunkach tarcia granicznego µbound = 0.12, w warunkach tarcia mieszanego µimix = 0.03, a w warunkach tarcia płynnego (µfluid = 0.01, a stosunek siły hydrodynamicznej do siły w warunkach tarcia granicznego wynosi Fhydr/Fbound = 4,5, tzn, że w tarciu płynnym obciążenie może być 4,5 razy większe aniżeli w warunkach tarcia mieszanego. Siła tarcia w warunkach tarcia płynnego jest o około 2,5 mniejsza aniżeli tarcie w warunkach tarcia granicznego go [L. 2]. Konstruktor powinien znać charakterystyki pracy łożyska ślizgowego pracującego przejściowo lub w sposób ciągły w warunkach tarcia mieszanego. Referat przedstawia sposób obliczania strat tarcia w warunkach tarcia mieszanego na przykładzie łożyska ślizgowego 2-powierzchniowego pracującego w warunkach tarcia płynnego oraz wyniki badań doświadczalnych dla łożyska pracującego w warunkach tarcia mieszanego. Procedura i zastosowane metody powinny umożliwić badania wielopowierzchniowych łożysk ślizgowych pracujących w warunkach tarcia mieszanego.
6-2002 TRIBOLOGIA 1663 Michał STYP-REKOWSKI* *Mechanical Engineering Faculty, Technical and Agricultural University, al. Prof. S. Kalskiego 7, 85-796 Bydgoszcz, Poland, e-mail: msr @ atr.bydgoszcz.pl RESISTANCES IN ROLLING MOTION INSIDE SPECIAL BALL BEARINGS WEWNĘTRZNE OPORY W RUCHU SPECJALNYCH KULKOWYCH ŁOŻYSK TOCZNYCH Key-words: bicycle bearing, constructional features, features optimization, resistance to motion, mathematical model Słowa kluczowe: łożysko rowerowe, cechy konstrukcyjne, optymalizacja, opory ruchu, model matematyczny Summary One-track yehicles are very popular and important means of transport. For instance over 20 million of bicycles are manufactured worldwide each year. Because their source of motive energy is human, problem of energy conversion, as measured by their resistance to motion, is critical. The bearings used in bicycles are made of different materials and construction quality to the bearings used in other applications. This paper is intended to provide an indication of the phenomena in fluencing the resistance to motion and loss of energy of these bearings. The most important there are: macro- and microsliding, strain hysteresis. The main aim of the worked out experiments was to find a mathematical models describing the relation between resistance to motion and durability of the bicycle bearing and some of the constructional features: geometrical coefficient, axial load and hardness of raceways in given test conditions. The experiments were made on an original bearing's test stand. Its construction and principles of operation were also described. Recenzent: Waldemar TUSZYYŃSKI Streszczenie Pojazdy jednośladowe są bardzo popularnym i ważnym środkiem transportu. Dla przykładu na całym świecie produkuje się ponad 20 milionów rowerów. Ponieważ ich źródłem energii jest człowiek, krytyczny staje się problem zamiany energii na opór ruchu. Łożyska używane w rowerach wykonywane są z odmiennych materiałów niż spotykane w innych zastosowaniach oraz są konstrukcji o różnej jakości. Artykuł ma na celu dostarczenie wskazówek dotyczących zjawisk wpływających na opór ruchu i straty energetyczne łożysk. Najważniejsze to makro- i mikropoślizgi oraz histereza naprężeń. Głównym celem przeprowadzonych eksperymentów było znalezienie modeli matematycznych opisujących zależności pomiędzy oporem ruchu a trwałością łożyska rowerowego oraz jego cechami konstrukcyjnymi: współczynnikiem kształtu, obciążeniem osiowym oraz twardości bieżni w danych warunkach badawczych. Badania przeprowadzono na oryginalnym stanowisku badawczym. Została opisana jego konstrukcja oraz zasada działania. Zaprezentowano także procedurę optymalizacji cech konstrukcyjnych elementów łożyska. W procedurze wartości funkcji regresji Mf zostały zminimalizowane, podczas gdy wartości funkcji Ln(10) zostały maksymalizowane. Procedura optymalizacji uwzględnia fakt, że wartości funkcji zawierają błędy losowe.
6-2002 TRIBOLOGIA 1673 A.I. SVlRIDENOK*, V.V. ABRAMENKO*, S.D. LESCHIK* *The Research Center of Resources Saving Problems National Academy of Sciences of Belarus. Tizenhauz sq. 7, Grodno, Belarus, e-mail: resourse @ mail.grodno.by THE INVESTIGATION OF TRIBO-TECHNICAL CHARACTERISTICS OF IRON-GRAPHITE OF TROLLEY-BUS CURRENT COLLECTORS IN THE CONDITIONS OF BOUNDARY LURlCATION AND ATMOSPHERIC INFLUENCES BADANIE TRIBO-TECHNICZNYCH CHARAKTERYSTYK ŻELIWNO-GRAFITOWYCH KOLEKTORÓW PRĄDOWYCH TROLEJBUSÓW W WARUNKACH SMAROWANIA GRANICZNEGO I ZMIENNEJ ATMOSFERY Key-words: electric contact, conducting lubricant, friction, wear, electric conductivity Słowa kluczowe: styk elektryczny, przewodzący środek smarowy, tarcie, zużycie, przewodność elektryczna Summary; Observed tendency of extensive use of electric transport employing sliding electric contacts for energy transfer imposes strict requirements on such joints reliability and quality. Ań efficient way of solving the problem is the use ofconducting lubricants. Recenzent: Monika MAKOWSKA Streszczenie Obserwowana tendencja wzrostu zastosowania środków transportu o napędzie elektrycznym wykorzystujących ślizgowe styki elektryczne do przesyłania energii elektrycznej nakłada wymagania co do ich niezawodności i jakości. Wydajnym sposobem rozwiązania tego problemu jest zastosowanie przewodzących środków smarowych.
6-2002 TRIBOLOGIA 1683 S. TARASOV*, A. KOLUBAEY*, S. BELYAEY* *Institute of Strength Physics and Materials Sciences SB RAS, Academicheskiy Ave 2/1, Tomsk, 634021, Russian Federation, e-mail: tsy @ ispms.tsc.ru FRICTION REDUCTION BY NANOMETAL ADDITIVES TO MINERAL OIL REDUKCJA TARCIA POPRZEZ ZASTOSOWANIE NANOMETALICZNYCH DODATKÓW DO OLEJU MINERALNEGO Key-words: nanometal additives, friction, XPES Słowa kluczowe: nanometaliczne dodatki, tarcie, technika XPES Friction and wear tests of metal nanopowder additives to mineral oil for lubricating steel-steel pair have been carried out. The copper, zinc and brass nanopowders have been produced by electric explosion of metallic wires, to spite of absence of selective transfer wear mode, it was noted the reduction in friction and wear especially at high sliding speed and load. World tribology practice shows that metal-containing additives to the lubricants might enhance both life and reliability of machine parts. Most of all this refers to formation of thin antiwear films of the rubbing surfaces. Soft films formed from chemical elements of the additive formulation are easy to deform under contact load and mus reduce the tangent stresses in the base materiał, which in tum enhances friction and wear characteristicics of a unit. However, it could happen that no such anti-wear films are formed during friction but both friction and wear are reduced. Furthermore, such an additive contributes to reducing adhesion between contacting bodies by modifying transfer layer formed between them. Another aspect is that deformation in friction occurs at different scale levels and it was shown [L. l] that a crossover from normal oxidation wear to catastrophic (adhesion and seizure) is characterized by a sharp growth in the size of structural units involved in wear. In connection with this, modificication of wear surfaces as well as transfer layer to keep the number of adhesion bonds below its critical value is also very important. We have studied effect of metallic nanopowder additives (copper, brass and zinc) made by electric explosion of wires to mineral oil on friction and wear of steel-to-steel friction couples in a wide range of loads and friction speeds. Recenzent: Monika MAKOWSKA Streszczenie Przeprowadzono badania tarcia i zużycia skojarzenia stal-stal smarowanego olejeni mineralnym z dodatkami nanoproszków metali, Nanoproszki miedzi, cynku i brązu wytworzono z wykorzystaniem elektrycznej eksplozji drutów metalowych. Pomimo braku selektywnego przenoszenia, odnotowano redukcję tarcia i zużycia, zwłaszcza przy wysokich wartościach prędkości poślizgu i obciążenia.
6-2002 TRIBOLOGIA 1691 Edward WALICKI*, Anna WALICKA* •University of Zielona Góra, Department of Mechanics, ul. Szafrana 2. P.O. Box 47, 65-016 Zielona Góra, POLAND. EFFECT OF LUBRICANT INERTIA AND WALL CONDUCTANCE ON THE PRESSURE DISTRIBUTION IN MHD THRUST BEARINGS WPŁYW BEZWŁADNOŚCI ŚRODKA SMAROWEGO ORAZ PRZEWODNOŚCI ŚCIANKI NA ROZKŁAD CIŚNIENIA W MAGNETOHYDRODYNAMICZNYM ŁOŻYSKU key-words; curvilinear thrust bearing, MHD lubricant, inertia effect, wali conductance Słowa kluczowe: krzywoliniowe łożysko wzdłużne, magnetohydrodynamiczny środek smarowy, bezwładność, przewodność ścianki Abstract Steady laminar MHD flow of a viscous Newtonian fluid in the bearing clearance modelled by two co-axial surfaces of revolution is considered. To solve this problem the MHD thin layer equations are used and exspressed in the curvilinear orthogonal coordinate system x, n, y. The influence of wali conductance and inertia of rotating fluid on the flow field is analyzed. Recenzent: Marek WIŚNIEWSKI Sreszczenie Rozważono ciągły magnetohydrodynaniiczny (MHD) przepływ laminarny lepkiej cieczy newtonowskiej w szczelinie łożyska modelowanej przez dwie współosiowe powierzchnie. Przy rozwiązaniu problemu wykorzystano równania dla cienkiej warstwy MHD i wyrażono je w krzywoliniowym układzie współrzędnych x, u, y. Przeprowadzono analizę wpływu przewodności ścianki oraz bezwładności obracającego się płynu na pole przepływu.
6-2002 TRIBOLOGIA 1703 Włodzimierz WALIGóRA* *Poznan University of Technology, Institute Machines and Moton/ehicles, 3 Piotrowo, 60-969 Poznań, POLAND, e-mail: wlodzimierz.waligora @ put.poznan.pl ESTIMATION OF CUMULATIVE WEIBULL DISTRIBUTION FUNCTION FOR SURFACE FATIGUE LIFE OCENA FUNKCJI SKUMULOWANEGO ROZKŁADU WEIBULLA POWIERZCHNIOWEJ TRWAŁOŚCI ZMĘCZENIOWEJ Key-words: Weibull distribution, Gumbels formulas for estimation, surface fatigue life Słowa kluczowe: rozkład Weibulla, wzór Gumbela, powierzchniowa trwałość zmęczeniowa Summary An analysis of appłying of four formulas for cumulative function in a case of surface fatigue life were madę in the paper. Tests were carried out for fatique life of roller samples, roller bearings rollers and tapered roller bearings working in personal car. It was stated that most exact surface fatique life describing exist if for cumulative function estimation the form f(ti) = i/(n+1) isused. Recenzent: Waldemar TUSZYŃSKI Streszczenie Została przeprowadzona analiza zastosowania czterech wzorów dla funkcji skumulowanej w przypadku powierzchniowej trwałości zmęczeniowej. Badania zostały przeprowadzone dla trwałości zmęczczeniowej rolek, wałeczków łożysk wałeczkowych oraz stożkowych łożysk wałeczkowych samochodu osobowego. Stwierdzono, że najprecyzyjniej powierzchniową trwałość zmęczeniową opisuje skumulowana funkcja oceny przy zastosowaniu formuły F(ti) = i/(n + l).
6-2002 TRIBOLOGIA 1713 Eva ZDRAVECKA*, Jan SUCHANEK**, Jan LUBIŚĆAK***, Frantisek GRESKOVIC****, Emil SPIŚAK***** *Technical University, Fac. of Mech. Engng. Masiarska 74,040 01 Kosice, e-mail: eva.zdravecka @ lLike.sk **ATG, Ltd., Research Centre Bechovice, P.O. Box 20,19011 Praha 9, e-mail: csvzp @ ms.anet.cz ***Technical University, Fac. of Mech. Engng. Masiarska 74,040 01 Kosice e-mail:jan.lubiscak @ tuke.sk ****Technical University, Fac. of Mech. Engng. Masiarska 74,04001 Kosice e-mail: frantisek.greskovic @ tLike.sk *****Technical University, Fac. of Mech. Engng. Masiarska 74,04001 Kosice e-mail: emil.spisak @ tuke.sk EXAMINATION OF SURFACE CHARACTERISTICS IN TRIBOLOGICAL SYSTEMS BY AFM BADANIA STANU POWIERZCHNI W SYSTEMACH TRIBOLOGICZNYCH TECHNIKĄ AFM Key-words: abrasive wear, cermet, thermally sprayed coating, wear mechanism, atomic force microscopy Słowa kluczowe: zużycie ścierne, cermetale, powłoki natryskiwane cieplnie, mechanizm zużywania, mikroskopia sił atomowych Summary The large group of thermally sprayed coatings is suitable for increasing of abrasive wear resistance. Tribological behaviour of 5 types of these coatings were tested with RWAT tester. Thermally sprayed coatings prepared with HP/HVOF - ŠKODA Research s.r.o. Pizeň and US STEEL Kosice methods were examined with REM, optical microskopy, AFM and the measurement of microhardness HVM. Recenzent: Marian SZCZEREK Streszczenie Powłoki uzyskiwane w procesie natryskiwania cieplnego coraz częściej znajdują zastosowanie do zwiększania odporności na zużycie cierne. Tribologiczne właściwości pięciu rodzajów materiałów powłok zostały zbadane za pomocą maszyny RWAT. Powłoki uzyskano metodą HP/HYOF w firmach SKODA Plezen i US STEEL Kosice. Wykonano badania z użyciem techniki REM, mikroskopii optycznej oraz wykonano pomiary mikrotwardości HVM.
6-2002 TRIBOLOGIA 1723 Sławomir ZIMOWSKI*, Wiesław RAKOWSKI* *University of Mining and Metallurgy, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, e-mail: zimowski @ imir.agh.edu.pl, rakowski @ agh.edu.pl SLIDING SYSTEM WITH SENSOR POLYMER ŁOŻYSKO ŚLIZGOWE Z POLIMEROWĄ WARSTWĄ SENSOROWĄ Key-words: tribology, diagnostic, połymer sensors, bearings Słowa kluczowe: tribologia, diagnostyka, polimerowe sensory, łożyska Abstract Tribological sensor-bearing coatings (TWS) are made of semi-conducting. Three-phase composites on the basis of thermosetting resin, filled with graphite, metal powders and solid lubricant additives. Połymer composites have unique properties: electrical resistivity of the bearing materiał depends on the applied load and the temperature. The authors present a method of diagnosing kinematics' node with the use of sensor połymer layer exemplified with a sliding bearing. Measurement of electrical condactivity of a sensor sliding layer and corresponding analysis of measuring signal allows diagnosing of sliding system. Recenzent: Marian Włodzimierz SUŁEK Streszczenie Tribologiczne sensorowe warstwy łożyskowe (TWS) są półprzewądzącymi trójfazowymi kompozytami na bazie termoutwardzalnych żywic, napełnianych proszkami grafitu, metali oraz dodatkami smarów stałych. Polimerowe kompozyty posiadają szczególne właściwości: rezystywność tych materiałów łożyskowych zależna jest od przyłoźonego obciążenia i temperatury. Autorzy prezentują metodę diagnozowania kinematycznych węzłów z użyciem sensorowej warstwy na przykladzie łożyska ślizgowego. Pomiar elektrycznej przewodności sensorowej warstwy ślizgowej i odpowiednia analiza sygnału pomiarowego pozwala diagnozować system ślizgowy.
6-2002 TRIBOLOGIA 1737 L. ZSIDAI*, G. KALACSKA*, K. VERCAMMEN**, K. Van ACKER**, P. De BAETS*** THE DIFFERENT TRIBOLOGICAL BEHAVIOURS OF POLYMERS ON DLN COATING AND STEEL SURFACE ODMIENNE ZACHOWANIE TRIBOLOGICZNE POLIMERÓW W SKOJARZENIU Z POWŁOKĄ DLN I POWIERZCHNIĄ STALOWĄ Key-words: DLN coating, połymers, friction, surface energy Słowa kluczowe: powłoka DLN, polimery, tarcie, energia powierzchniowa *St. Stephen University (SZ1E) Godolló, SZ1E GÓDÓLLÓ, Pater K. u. l. H-2103 Godolló, Hangary. **VITO, Mol, Belgium, Vito, Flernisch Institute for Technological Research, Boeretang 2000, B-2400 Mol, Belgium. ***Ghent University, Belgium, University of Ghent, St. Pietersnieuwstraat 41, B-9000 Gent, Belgium. Summary The global aim of this project consists of the determination of the sliding properties on small-scale and large-scale połymer samples against steel and DLN coated steel (diamond-like carbon). This was done by the aid oflaboratory tests to irwestigate the tribological behaviour of the various engineering plastics and the optical inspection of the counter faces. With continuous sliding friction, the laboratory tests were madę on the standardised "PIN ON DISC" tribological system. Ań evaluation of the obtained results will contribute to further possibilities in the application of the DLN coatings. Recenzent: Remigiusz MICHALCZEWSKI Streszczenie Głównym celem pracy jest określenie właściwości ślizgowych małej i dużej skali próbek polimerowych we współpracy z elementem stalowym oraz pokrytym powloką DLN (diamond-like-carbon). Zostały przeprowadzone badania laboratoryjne w celu określenia właściwości tribologicznych różnych konstrukcyjnych tworzyw sztucznych oraz wykonano obserwację optyczną badanych powierzchni. Badania tribologiczne przeprowadzono z użyciem znormalizowanego aparatu typu trzpień-tarcza. Uzyskane wyniki badań przyczynią się do zwiększenia obszaru zastosowania powłok typu DLN.
|