TRIBOLOGIA TEORIA I PRAKTYKA vXLI Nr 1, 2010 (229)




Wiesław LESZEK∗

ROZWAŻANIA O PODSTAWACH TRIBOLOGII, CZ. 8. STRUKTURA WIEDZY TRIBOLOGICZNEJ

CONSIDERATION OF TRIBOLOGY BASIS. PART 8. STRUCTURE OF THE TRIBOLOGICAL KNOWLEDGE

Słowa kluczowe:

wiedza tribologiczna, struktura, kryteria strukturotwórcze, układy strukturalne, struktura pozioma według zasięgu wiedzy, struktura pionowa według fazy rozwoju

Key words:

tribological knowledge, structure, structure-creation criteria, structural systems, horizontal structure according to knowledge influence, vertical structure according to development stage
TRIBOLOGIA v41, nr 1, 2010, (229)

Streszczenie

W artykule zaproponowano koncepcję struktury wiedzy tribologicznej, przedstawiono przykłady takich struktur oraz wyprowadzono z nich wnioski dotyczące stanu wiedzy tribologicznej.
Propozycje zawarte w artykule mogą mieć szersze niż tylko tribologiczne zastosowanie przy ocenie stanu wiedzy w dyscyplinach naukowych.

Summary

The article presents conception of the tribological knowledge structures. The examples of such structures were presented and conclusion concerning state of the tribological knowledge were derived on these examples basis.
The propositions included in the article can be wider, then in the tribology area, implemented for the state of the science discipline knowledge evaluation.
✻ ✹ Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań.
Tribo-10v41n1_p007.pdf (202.16 Kb)


Małgorzata GRĄDZKA-DAHLKE∗, Jan R. DĄBROWSKI∗, Piotr DEPTUŁA∗

ZASTOSOWANIE SPIEKANYCH BIOMATERIAŁÓW ZE STALI 316L NA WĘZŁY TARCIA ENDOPROTEZ STAWU BIODROWEGO

APPLICATION OF SINTERED BIOMATERIALS MADE OF THE 316L STEEL IN FRICTION COUPLES OF ARTIFICIAL HIP JOINTS

Słowa kluczowe:

proteza stawu biodrowego, biomateriał, panewka, stal 316L

Key words:

total hip replacement, biomaterial, bearing shell, 316L steel
TRIBOLOGIA v41, nr 1, 2010, (229)

Streszczenie

Wśród zagadnień biotribologii jednym z najczęściej pojawiających się problemów jest wydłużenie trwałości endoprotez stawów. Konieczność zapewnienia korzystnych parametrów tarciowych przy zachowaniu wymogów biozgodności implantów wymusza poszukiwanie nowych rozwiązań. W pracy przedstawiono koncepcję węzła tarciowego endoprotezy stawu biodrowego opartego na pracy samosmarnego łożyska porowatego. Panewka z warstwą porowatą, wykonaną z porowatego spieku ze stali 316L, powinna zapewnić niskie współczynniki tarcia i małe zużycie elementów współpracujących. Badania przeprowadzono na symulatorze tarcia stawu biodrowego. W celach porównawczych wykonano także analogiczne testy dla tradycyjnych panewek polietylenowych. Ocenę zużycia panewek przeprowadzono zgodnie z normą ISO 14242-2. Badania eksperymentalne potwierdziły słuszność koncepcji porowatego łożyska endoprotezy stawu biodrowego.

Summary

One of the most common among the biotribological issues is elongation of joint endoprosthesis durability. Necessity to ensure favourable friction parameters along with the implants biocompatibility requirements forces search for new solutions. The new conception of tribological system of hip joint endoprosthese, based on the idea of porous selflubricating bearing, was presented in this work. Hip joint cup with porous layer made of porous sintered 316L steel should ensure low friction coefficient as well as low wear of working elements. Research were undertaken on hip joint friction simulator. Similar tests were taken for traditional polyethylene cup for comparison. Wear assessment were led in accordance with ISO 14242-2. Experimental research confirmed legitimacy of the conception of porous hip joint bearing.
∗ Katedra Inżynierii Materiałowej, Wydział Mechaniczny, Politechnika Białostocka, 15-351 Białystok, ul. Wiejska 45C, 085/ 746 92 50, e-mail: .
Tribo-10v41n1_p019.pdf (2.39 Mb)


Rafał KOZDRACH∗, Jolanta DRABIK∗, Ewa PAWELEC∗, Jarosław MOLENDA∗

WPŁYW DODATKU MODYFIKUJĄCEGO AR NA WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE EKOLOGICZNYCH SMARÓW PLASTYCZNYCH

THE INFLUENCE OF MODIFIED ADDITIVE ON USING PROPERTIES OF ECOLOGICAL GREASES

Słowa kluczowe:

smar plastyczny, właściwości użytkowe, właściwości przeciwzużyciowe, właściwości przeciwzatarciowe, dodatki smarowe, krzemionka modyfikowana, PTFE

Key words:

lubricating grease, using properties, antiwear properties, antiscuffing properties, lubricating additives, modified silica, PTFE
TRIBOLOGIA v41, nr 1, 2010, (229)

Streszczenie

W publikacji przedstawiono wyniki badania wpływu dodatku polimerowo-krzemionkowego na właściwości smarne wybranych kompozycji smarowych. Do modyfikacji smarów plastycznych wytworzonych na bazie mineralnej oraz silikonowo-mineralnej, zagęszczonych stearynianem litu oraz modyfikowaną krzemionką zastosowano mieszaninę proszku teflonowego oraz krzemionki modyfikowanej w proporcji 3:2.
Wykonano testy tribologiczne za pomocą aparatu czterokulowego dla smarów bazowych, tzn. niezawierających dodatku modyfikującego i porównano je z wynikami uzyskanymi dla smarów plastycznych zmodyfikowanych wyżej wymienionym dodatkiem. Do oceny tych właściwości wykorzystano wyniki badań granicznego obciążenia zużycia, obciążenia zespawania, obciążenia zacierającego, granicznego obciążenia zatarcia oraz granicznego nacisku zatarcia. Na podstawie wyników badań tribologicznych smarów plastycznych stwierdzono, że dodatek polimerowo-krzemionkowy wpływa na wzrost właściwości przeciwzatarciowych kompozycji smarowych poddanych badaniom, przy jednoczesnym nieznacznym pogorszeniu się właściwości przeciwzużyciowych nie dyskwalifikujących badanych smarów z zastosowania praktycznego.

Summary

In this article, the investigation result on the influence of additive silica and Teflon on lubricating properties of selected lubricated compositions are presented. For modification of greases made on silica-mineral and mineral bases, modified silica thickened with lithium stearate and was used in the shape of Teflon powder and colloidal silica at a ratio 3:2.
Tribological tests were carried out using four-ball apparatus for lubricants not containing the modified additive and compared them with the results obtained for greases modified with the additive mentioned above. For the estimation of these properties, the results of investigations limiting load of wear, weld point, scuffing load, limiting load of scuffing and limiting pressure of seizure were used. On the basis of tribological properties of the examined greases,
we concluded that additive of silica and Teflon influences the greases by increasing the anti-scuffing properties of lubricating compositions. Simultaneously, insignificant deterioration of antiwear properties is not disqualifying examined greases for practical applications.
∗ Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, ul. Pułaskiego 6/10, 260-600 Radom, tel. (48) 364-42-41, fax (048) 36-447-65.
Tribo-10v41n1_p027.pdf (399.19 Kb)



Alicja LABER∗, Krzysztof ADAMCZUK∗

BADANIA WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNYCH BRĄZU CuSn12Ni2

THE STUDY OF TRIBOLOGICAL PROPERTIES OF BRONZE CuSn12Ni2

Słowa kluczowe:

właściwości tribologiczne, preparaty eksploatacyjne, brązy, warstwa wierzchnia, warstwa graniczna

Key words:

tribological properties, exploitational preparations, bronzes, boundary layer, surface layer
TRIBOLOGIA v41, nr 1, 2010, (229)

Streszczenie

W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości tribologicznych brązu cynowo-niklowego CuSn12Ni2 smarowanego olejem handlowym silnikowym i maszynowym oraz modyfikowanym preparatem eksploatacyjnym (PE) o działaniu chemicznym . Do badań właściwości tribologicznych wykorzystano tester T-05. Wykazano celowość modyfikowania oleju handlowego silnikowego i maszynowego PE MOTOR LIFE PROFESSIONAL, który korzystnie wpłynął na własności smarne olejów i na właściwości tribologiczne.

Summary

In this paper the results of research of tribological properties of bronze CuSn12Ni2 lubricating with machine oil AN-68, engine oil Selektol Special SD 20W/40 and modified with PE MLP have been presented.
Tester T-05 was used for testing. The desirability of modifying AN-68 by PE MLP was demonstrated. It hold an influence on the lubricating properties of oils and on the tribological properties profitably.
∗ Uniwersytet Zielonogórski – Zakład Obróbki Ubytkowej i Eksploatacji Maszyn, ul. prof. Z. Szafrana 4, 65-246 Zielona Góra.
Tribo-10v41n1_p041.pdf (301.23 Kb)



Stanisław LABER∗

WPYW STANU WARSTWY WIERZCHNIEJ NA WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE ŻELIWA SFEROIDALNEGO FERRYTYCZNEGO PO NAGNIATANIU

THE INFLUENCE OF THE CONDITION OF THE SURFACE LAYER ON TRIBOLOGICAL PROPERTIES SPHEROIDAL FERRITIC CAST IRON AFTER PRESSING

Słowa kluczowe:

warstwa wierzchnia, żeliwo, obróbka nagniataniem, właściwości tribologiczne

Key words:

surface layer, cast iron, processing pressing, tribological properties
TRIBOLOGIA v41, nr 1, 2010, (229)

Streszczenie

W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości tribologicznych żeliwa sferoidalnego ferrytycznego po szlifowaniu oraz nagniataniu siłą P = 1000 N i 4000 N. Eksperyment tribologiczny przeprowadzono przy pomocy maszyny tarciowo-zużyciowej Amsler 135.
Jako środka smarnego użyto oleju maszynowego M 10. Badania wykazały, że w wyniku obróbki nagniataniem w porównaniu ze szlifowaniem polepszają się własności warstwy wierzchniej żeliwa, co miało wpływ na polepszenie właściwości tribologicznych, tj. zmniejszenie zużycia, obniżenie współczynnika tarcia, temperatury obszaru tarcia oraz skróceniu okresu docierania.

Summary

In this paper the results of the investigations of tribologica
properties of cast iron after grinding and pressing have been presented. The experiment was conducted by the help of the machine Amsler 135. As a lubricant the machine oil M10 was used. Studies have shown that by treating pressing the property of surface layer improves. This has implicated for improving the tribological properties: the reducing wear, the lowering of the coefficient of the friction, the temperature area of friction and the shortening the running.
∗ Uniwersytet Zielonogórski, Wydział Mechaniczny, Instytut Budowy i Eksploatacji Maszyn, ul. prof. Z. Szafrana 4, 65-246 Zielona Góra.
Tribo-10v41n1_p051.pdf (439.93 Kb)


Monika MADEJ∗, Dariusz OZIMINA∗, Janusz CWANEK∗∗, Michał STYP-REKOWSKI∗∗∗

ANALIZA ZUŻYCIA POLIETYLENU UHMW PE STOSOWANEGO W UKŁADACH BIOTRIBOLOGICZNYCH

THE ANALYSIS OF TRIBOLOGICAL WEAR OF POLYTHENE UHMW PE APPLIED IN BIOTRIBOLOGICAL SYSTEMS

Słowa kluczowe:

AFM, biotribologia, polietylen wielkocząsteczkowy, powłoki PVD, SEM, tarcie, zużycie tribologiczne

Key words:

AFM, biotribology, ultra-high molecular weight polythene, PVD coatings, SEM, friction, tribological wear
TRIBOLOGIA v41, nr 1, 2010, (229)

Streszczenie

W pracy przedstawiono wyniki badań materiałów stosowanych na elementy systemów biotribologicznych – endoprotez stawów. Badaniom poddano polietylen ultra-wielkocząsteczkowy UHMW PE w skojarzeniu trącym ze stopem Co-Cr-Mo oraz ze stopem Co-Cr-Mo z powłoką TiN, otrzymaną techniką PVD. Topografię i analizę powierzchni oceniano przy użyciu mikroskopu skaningowego SEM oraz mikroskopu sił atomowych AFM. Charakterystyki tribologiczne uzyskano na aparacie T-17, pracującym w skojarzeniu trzpień–płytka zgodnie z normą ASTM 732-82 w warunkach tarcia ze smarowaniem roztworem Ringera. Badania wykazały, że mechanizmy zużycia polietylenowych elementów zależą przede wszystkim od materiału powierzchni roboczych węzła tarcia.

Summary

This analysis concerns the interaction of a Co-Cr-Mo alloy head with and without a TiN coating and an ultra-high molecular weight polyethylene (UHMW PE) acetabular cup. The TiN coatings were deposited on the Co-Cr-Mo alloy substrate using the PVD technology. The morphology and structure of Co-Cr-Mo alloy, TiN coating and UHMW PE were analyzed by scanning electron microscopy. The surfaces topography were made with atomic force microscopy – AFM.
The tribological tests were performed in accordance with ASTM 732-82 in a T-17 tribotester for a sliding-reciprocating motion. The friction pair was analyzed in the pin-on-plate type wear tests. The results indicated that the mechanisms of wear of the endoprosthesis elements were dependent mainly on the material used.
∗ Politechnika Świętokrzyska, Wydział Mechatroniki i Budowy Maszyn, Zakład Tribologii i Materiałów Eksploatacyjnych, Al. 1000-lecia PP 7, 25-314 Kielce, e-mail: .
∗∗ Uniwersytet Rzeszowski, Wydział Medyczny, Instytut Fizjoterapii, ul. Warszawska 26 A, 35-205 Rzeszów.
∗∗∗ Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy, Wydział Inżynierii Mechanicznej, Al. Prof. S. Kaliskiego 7, 85-789 Bydgoszcz.
Tribo-10v41n1_p061.pdf (2.61 Mb)


Aneta MAŃKOWSKA∗, Remigiusz MICHALCZEWSKI∗, Marian SZCZEREK∗∗, Jan WULCZYŃSKI∗

NISKOTEMPERATUROWE CHARAKTERYSTYKI TRIBOLOGICZNE STALOWYCH SKOJARZEŃ CIERNYCH

LOW-TEMPERATURE CHARACTERISTICS OF STEEL FRICTION COUPLES

Słowa kluczowe:

tarcie technicznie suche, zużycie, niska temperatura

Key words:

dry friction, wear, low temperature
TRIBOLOGIA v41, nr 1, 2010, (229)

Streszczenie

Dane zawarte w katalogach materiałowych dotyczące właściwości tribologicznych materiałów podawane są dla warunków pracy w temperaturach dodatnich, co może być błędne w przypadku ich wykorzystania przy doborze materiałów na pary tarciowe przeznaczone do pracy w niskich temperaturach. Istniejące metody badawcze realizowane w pokojowej temperaturze otoczenia nie pozwalają na wnioskowanie o tarciowo-zużyciowych charakterystykach materiałów w warunkach niskich temperatur.
Celem przedstawionej w niniejszym artykule pracy było porównanie charakterystyk tribologicznych uzyskiwanych dla powszechnie stosowanych materiałów konstrukcyjnych w warunkach temperatur dodatnich oraz ujemnych.
Badania z wykorzystaniem opracowanego w Instytucie Technologii Eksploatacji – PIB urządzenia badawczego o symbolu T-25, przeznaczonego do badań w niskich temperaturach w ślizgowym styku trzpień–tarcza (pozwalającego na oziębianie węzła tarcia do temperatury -60ºC), przeprowadzono dla stalowych skojarzeń: C45/100Cr6, CT120/100Cr6 i 100Cr6/100Cr6.
W wyniku przeprowadzonych badań wykazano, że w obniżonych temperaturach średnia wartość współczynnika tarcia, dla wszystkich przebadanych skojarzeń, jest różna (w zbadanych przypadkach – większa) niż uzyskiwana w temperaturze pokojowej. Dla każdego skojarzenia materiałowego istnieje temperatura, w której uzyskano minimum zużycia; wynosi ona odpowiednio:10°C dla skojarzenia C45/100Cr6, 0°C dla CT120/100Cr6 i -45°C dla 100Cr6/100Cr6.

Summary

Most of the data presented in handbooks concerning the properties of materials, are given for room temperature, that can lead to a mistake when they are selected for manufacturing of mechanical parts (friction joints) working under low-temperature conditions. The existing test methods are realised at room temperature and are not helpful in the predicting of the low-temperature tribological behaviour of the friction joint materials.
The work aimed at comparison of the tribological characteristics for commonly used steels at room and low-temperature applications. The tests were performed by means of T-25 tribotesters intended for the investigation of the materials at low-temperature conditions (down to -60°C), in sliding movement, using pin-on-disk tribosystem. Three tribosystems were tested: C45/100Cr6, CT120/100Cr6 and 100Cr6/100Cr6.
The performed results indicate that tribological characteristics of (pin/disk) commonly used materials depend on the ambient temperature of the friction joints. At low-temperature conditions the friction coefficient values, for all tested tribosystems, were significantly higher than obtained for room temperature. For each tribosystem it was possible to indicate the temperature of the optimum value of wear (minimum wear), respectively:10°C for C45/100Cr6, 0°C for CT120/100Cr6 and -45°C for 100Cr6/100Cr6.
∗ Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, ul. Pułaskiego 6/10, 260-600 Radom, tel. (48) 364-42-41, fax (048) 36-447-65.
∗∗ Politechnika Radomska, Wydział Mechaniczny, ul. Krasickiego 54, 26-600 Radom.
Tribo-10v41n1_p077.pdf (6.50 Mb)


Maciej MATUSZEWSKI∗

ZUŻYCIE MASOWE ELEMENTÓW PARY CIERNEJ Z POWIERZCHNIAMI ANIZOTROPOWYMI

MASS WEAR OF ELEMENTS OF FRICTIONAL PAIR WITH ANISOTROPIC SURFACES

Słowa kluczowe:

proces zużywania, kierunkowość struktury, styk konforemny

Key words:

wear process, texture direction, conformal contact
TRIBOLOGIA v41, nr 1, 2010, (229)

Streszczenie

W pracy przeanalizowano wpływ kierunkowości, jako jednej z cech struktury geometrycznej powierzchni, na intensywność procesu zużywania elementów par ciernych ze stykiem konforemnym. Opisano cechy warstwy wierzchniej elementów maszyn ze szczególnym wyróżnieniem znaczenia kierunkowości SGP w aspekcie transformacji warstwy wierzchniej.
Przedstawiono wyniki badań doświadczalnych, w których jako czynniki wejściowe (niezależne) przyjęto: kąt przecięcia śladów obróbki na próbce i przeciwpróbce (0°; 30°; 45°; 60° i 90°) oraz docisk próbki i przeciwpróbki (300; 450 i 600 N). Miarą zachodzących zmian w badanej parze ciernej ze stykiem konforemnym była masa próbek (jej zmiana) kontrolowana po różnych drogach tarcia; stanowiła ona zatem czynnik wyjściowy (zależny).
Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że kąt przecięcia śladów obróbki na próbce i przeciwpróbce ma istotny wpływ na intensywność procesu zużywania. Zużycie jest największe dla kąta 0°, najmniejsze zaś dla kąta 90°. Stwierdzono także, że obserwowane zmiany mają mniejszy gradient dla większych wartości obciążenia próbek. Bezpośrednio potwierdzono w ten sposób istotność wzajemnego usytuowania śladów obróbki na współpracujących powierzchniach, a tym samym, lecz pośrednio – wpływ kierunkowości SGP na intensywność procesu zużywania elementów par ciernych.

Summary

The article deals with the influence of texture direction, as one of the structure geometric features, on the intensity of wear process of elements of frictional pairs with conformal contact. Properties of the surface layer of machine elements have been described focusing on SGS direction significance in terms of the surface layer transformation.
Experimental tests results have been presented, in which such factors as: the angle of machining trace intersections on samples and countersamples (0°; 30°; 45°; 60° and 90°) and the sample and countersample pressure (300, 450 and 600 N) were accepted as input factors. The mass of samples (its changes) controlled along different friction routes was the measurement of changes occurring in the tested frictional pair with conformal contact.
On the basis of carried out experimental tests it was found that the angle of machining trace intersections on samples and countersamples has a significant influence on the intensity of the wear process. Wear is the biggest for angle 0 and the smallest for angle 90. It was also found that the change gradient is smaller for higher values of the sample load. Thus in this way significance of mutual location of the sample traces on cooperating surfaces has been proved and at the same time, though indirectly, the influence of SGS direction on the intensity of the frictional pair element wear process.
∗ Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy, Wydział Inżynierii Mechanicznej, al. Prof. S. Kaliskiego 7, 85-796 Bydgoszcz, tel. (052) 340-86-56, e-mail: .
Tribo-10v41n1_p093.pdf (558.79 Kb)


Janusz MUSIAŁ∗

WYKORZYSTANIE WYBRANYCH PARAMETRÓW SGP DO OCENY POWIERZCHNI ROBOCZYCH ŁOŻYSK TOCZNYCH

APPLICATION OF SELECTED SGS PARAMETERS FOR EVALUATION OF ROLLING BEARING WORKING SURFACES

Słowa kluczowe:

struktura geometryczna powierzchni, łożysko toczne, zużywanie

Key words:

surface geometric structure, rolling bearing, wear process
TRIBOLOGIA v41, nr 1, 2010, (229)

Streszczenie

W artykule przedstawiono sposób oceny powierzchni, za pomocą zbioru wybranych parametrów opisujących strukturę geometryczną powierzchni. Wykorzystano w nim parametry wyznaczające geometryczne cechy wgłębień występujących w strukturze geometrycznej powierzchni roboczych łożysk tocznych, zwłaszcza w końcowej fazie ich użytkowania. Wykorzystując specjalistyczną aparaturę pomiarową Talyscan, określono: powierzchnię, objętość, maksymalną oraz średnią wartość głębokości lub wysokości nierówności. Wyniki przeprowadzonych badań doświadczalnych świadczą o tym, że za pomocą proponowanego zbioru parametrów możliwa jest obserwacja zmian, jakie zaszły w strukturze geometrycznej badanych powierzchni w wyniku procesu zużywania.

Summary

In the article there has been presented a method of evaluation of surfaces by means of a set of selected parameters which determine geometric features of concaves, occurring in the geometric structure of rolling bearing working surfaces, especially in the final phase of their operation. Using a specialist measurement equipment Talyscan, it was defined: the volume surface, maximum and medium value of the unevenness depth or height. The results of carried out tests reveal that it is possible to observe changes that occur in the geometric structure of the tested surfaces in the process of their wear, by means of the set of the proposed parameters.
∗ Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy, Wydział Mechaniczny, al. Prof. S. Kaliskiego 7, 85-789 Bydgoszcz, tel. (052) 340-86-56, 0693716937, e-mail: .
Tribo-10v41n1_p103.pdf (1.11 Mb)


Marcin PRZEDLACKI∗

WŁAŚCIWOŚCI WYBRANYCH POCHODNYCH HYDROKSYAMIN I BEZWODNIKA KWASU BURSZTYNOWEGO JAKO DODATKÓW PRZECIWZUŻYCIOWYCH DO NISKOSIARKOWYCH BENZYN

PROPERTIES OF SELECTED DERIVATIVES OF HYDROXYAMINES AND SUCCINIC ACID ANHYDRIDE AS ANTI-WEAR ADDITIVES FOR LOW-SULPHUR GASOLINES

Słowa kluczowe:

smarność, dodatki przeciwzużyciowe, benzyna, HFRR

Key words:

lubricity, anti-wear additives, gasoline, HFRR
TRIBOLOGIA v41, nr 1, 2010, (229)

Streszczenie

Problem smarności benzyn związany jest ze wzrostem popularności silników z bezpośrednim wtryskiem benzyny oraz zmniejszeniem zawartości siarki w tego rodzaju paliwach. Nowoczesne benzyny charakteryzują się niską smarnością, która może być ulepszona poprzez zastosowanie odpowiednich dodatków. W pracy tej zbadano wpływ dodatków otrzymanych w wyniku syntez pochodnej bezwodnika kwasu bursztynowego i wybranych hydroksyamin na smarność benzyny handlowej Eurosuper 95, mierzoną za pomocą zmodyfikowanego testera tribologicznego o ruchu posuwisto-zwrotnym wysokiej częstotliwości (HFRR). Po wprowadzeniu wybranych produktów reakcji do benzyny Eurosuper 95 w stężeniu 50 ppm zaobserwowano znaczną poprawę smarności, wyrażającą się w zmniejszeniu średnicy śladu zużycia z 831 µm dla paliwa bazowego do wartości poniżej 450 µm, czemu towarzyszyło zmniejszenie współczynnika tarcia z µ = 0,93 do µ = 0,31-0,33.

Summary

The issue of gasoline lubricity is related to the increase of popularity of direct gasoline injection engines and reduction of sulphur content in these fuels. Modern gasolines have low lubricity which can be improved by the use of anti-wear additives. In this work the influence of additives synthesized from alkenyl derivative of succinic acid anhydride and selected hydroxyamine on the lubricity of commercially available Eurosuper 95 gasoline was studied. Modified high frequency reciprocating rig (HFRR) tester was employed in this study. Some of synthesized additives introduced into Eurosuper 95 gasoline in 50 ppm concentration significantly improved its lubricity, which was demonstrated by reduction of corrected wear scar diameter from 831 µm for base fuel to values lower than 450 µm, which was accompanied by reduction of friction coefficient from µ = 0.93 to µ = 0.31–0.33.
∗ Politechnika Warszawska, Szkoła Nauk Technicznych i Społecznych w Płocku, ul. Łukasiewicza 17, 09-400 Płock, e-mail: .
Tribo-10v41n1_p113.pdf (349.05 Kb)


Jerzy Maciej STASIAK∗

CALCULATION OF JOURNAL BEARINGS WITH CAVITATION

OBLICZANIE ŁOŻYSK ŚLIZGOWYCH Z UWZGLĘDNIENIEM KAWITACJI

Key words:

journal bearings, cavitation, calculations

Słowa kluczowe:

łożysko ślizgowe, kawitacja, obliczanie
TRIBOLOGIA v41, nr 1, 2010, (229)

Summary

The design and calculations of hydrodynamic journal bearings often requires taking into account the fact that in the bearing lubricating gap occurs the phenomena of cavitation. The literature on the cavitation problem can be found in many publications, however they do not give the practical method of calculation. The analysis of the oil flow on the boundary of cavitated zone and the conditions that allow solving the described problem, has be formulated. The results of carried out calculations were compared to the results of experimental investigation.
The conclusions recommend the developed method as well as they point on the need to add to this method an experimental determination of cavitation coefficient.

Streszczenie

Parametry pracy poprzecznych łożysk ślizgowych takie jak nośność, opory ruchu, zapotrzebowanie oleju, położenie czopa względem panewki i stabilność tego położenia są funkcją przepływu oleju w szczelinie smarowej.
Projektowanie hydrodynamicznych łożysk ślizgowych często wymaga uwzględnienia w obliczeniach faktu, że w szczelinie smarowej występuje zjawisko kawitacji, które na ogół ma negatywny wpływ na nośność i stabilność pracy łożyska. W wykazach literatury przedmiotu wymieniane są liczne prace, ale żadna nie podaje praktycznej metody obliczeniowej. Po analizie przepływu oleju na granicy strefy skawitowanej sformułowano warunki brzegowe pozwalające rozwiązać przedstawiony problem. Wyniki obliczeń porównano z rezultatami badań eksperymentalnych. We wnioskach podano zalecenia do stosowania proponowanej metody i wskazano potrzebę uzupełnienia jej procedurą eksperymentalnego wyznaczania współczynnika kawitacji.
∗ Institute of Vehicles, Design and Exploitation of Machines, Technical University of Lodz (Poland).
Tribo-10v41n1_p129.pdf (5.57 Mb)


Burkhard ZIEGLER∗, Krzysztof WIERZCHOLSKI∗∗, Andrzej MISZCZAK∗∗∗

A NEW MEASUREMENT METHOD OF FRICTION FORCES REGARDING SLIDE JOURNAL BEARINGS BY ACOUSTIC EMISSION

NOWE POMIARY SIŁ TARCIA W ŁOŻYSKACH ŚLIZGOWYCH PRZEPROWADZONE METODĄ EMISJI AKUSTYCZNEJ

Słowa kluczowe:

pomiary, emisja akustyczna, siła tarcia, poprzeczne łożysko ślizgowe

Key words:

measurements, acoustic emission, friction forces, slide journal bearing
TRIBOLOGIA v41, nr 1, 2010, (229)

Summary

The present paper describes the new results of measurements performed at University of Applied Sciences Giessen between 2008 and 2009. A new measurement method for the determination of friction conditions within journal slide bearings by using the Acoustic Emission Method is presented. The measurements were taking out using basic oil SN 500. Hardness and roughness of the cooperating surfaces are the same as in the measurements which were presented in papers [L. 4, 5] a year ago.
During the measurements the temperature is taken into account. The Acoustic Emission Analysis is (in opposite to the aforementioned friction power measurement) a relative method, which means that the absolute amount of a RMS-Value depends on the measuring chain. The results are compared and discussed with other results obtained during experiments performed at the Maritime University Gdynia.

Streszczenie

Niniejsza praca przedstawia nowe rezultaty badań eksperymentalnych związanych z pomiarami sił tarcia w łożyskach ślizgowych metodą emisji akustycznej przeprowadzonych w okresie od 2008 do 2009 roku na Uniwersytecie Nauk Stosowanych w Giessen. Opisane zostały kolejne kroki pomiarów wartości tarcia hydrodynamicznego metodą emisji akustycznej na odpowiednio dostosowanym stanowisku badawczym w Giessen z uwzględnieniem pomiarów w zakresie tarcia mieszanego. W badaniach tych uwidoczniony został wpływ obniżającej się temperatury na wzrost sił tarcia w trakcie eksploatacji łożyska ślizgowego.
Twardość i chropowatość współpracujących powierzchni w obecnych badaniach jest identyczna z twardością i chropowatością występującą w poprzednich badaniach, które zostały szczegółowo opisane w pracach [L. 4, 5]. Siły tarcia oraz ich warunki brzegowe zostały szczegółowo pomierzone na stanowisku badawczym dla niewielkich obciążeń. Dokonano pomiaru zależności pomiędzy siłami tarcia a różnymi wartościami liczb Sommerfelda. Podczas pomiarów metodą emisji akustycznej została szczegółowo uwzględniona temperatura. Stroną korzystną metody dokonywanych pomiarów jest fakt, że można pomierzyć absolutne wartości siły tarcia. Pomiar sił tarcia dokonany metodą emisji akustycznej uzewnętrznia zależność pomiędzy wysokimi częstotliwościami oscylacji mierzonych wartości powodowanych przez tarcie hydrodynamiczne pomiędzy molekułami oleju. Korzystną stroną tej metody jest fakt, że oscylacje mogą być wyznaczone bezpośrednio od źródła do czujnika, a ten fakt umożliwia pomiary „online”. Analiza emisji akustycznej w przeciwieństwie do pomiarów mocy tarcia wykonywanych na stanowisku badawczym w Akademii Morskiej w Gdyni pokazuje, że wartości pomocnicze RMS wyrażone w mV zależą od kolejności pomiarów.
Rezultaty badań wartości sił tarcia zostały przedyskutowane oraz porównane z innymi wartościami uzyskanymi na drodze ekspe- rymentalnej przy wykorzystaniu innego stanowiska badawczego zbudowanego w Akademii Morskiej w Gdyni.
∗ University of Applied Sciences Gießen-Friedberg (Germany); e-mail:
∗∗ Institute of Mechatronics, Nanotechnology and Vacuum Technique, Technical University Koszalin, 75-620 Koszalin, ul. Racławicka 15-17, Poland; e-mail:
∗∗∗ Maritime University Gdynia, Morska Street 81-87, 81-225 Gdynia, Poland; e-mail:
Tribo-10v41n1_p149.pdf (302.45 Kb)


Maciej MATUSZEWSKI∗, Michał STYP-REKOWSKI∗

KONFOKALNY LASEROWY MIKROSKOP SKANINGOWY W BADANIACH TRIBOLOGICZNYCH

CONFOCAL LASER SCANNING MICROSCOPE IN TRIBOLOGY INVESTIGATIONS

Słowa kluczowe:

analiza jakościowa, stereometria powierzchni, konfokalny laserowy mikroskop skaningowy

Key words:

quality analysis, surface stereometry, confocal laser scanning microscope.
TRIBOLOGIA v41, nr 1, 2010, (229)

Streszczenie

W niniejszej pracy przeanalizowano przydatność konfokalnego laserowego mikroskopu skaningowego LEXT OLS3100 firmy OLYMPUS do oceny stereometrii powierzchni współpracujących elementów. Przedstawiono charakterystykę tego mikroskopu oraz dokonano analizy przykładowych struktur powierzchni po badaniach tribologicznych. Uzyskane obrazy powierzchni z konfokalnego laserowego mikroskopu skaningowego porównano z obrazami uzyskanymi z innych urządzeń umożliwiających rejestrowanie stereometrii powierzchni w postaci obrazów badanych powierzchni. Otrzymane obrazy struktur powierzchni z wykorzystaniem konfokalnego laserowego mikroskopu skaningowego okazały się przydatne w ocenie rzeźby powierzchni oraz w analizie zmian podczas transformacji warstwy wierzchniej.

Summary

In presented paper usability of confocal laser scanning microscope LEPT OLS3100, made by OLYMPUS, to estimation of surface stereometry of cooperated elements is analysed. Characteristic of such microscope is presented, analyse of exemplary surface structures after tribologic tests was made too. Obtained from confocal laser scanning microscope pictures there were compared with others, obtained from measurement devices which are able to record of view of tested surfaces. It seems that recorded by confocal microscop pictures are useful in sculpture surface assessment and in analyse of changes during surface layer transformation.
∗ Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy, Wydział Mechaniczny, al. Prof. S. Kaliskiego 7, 85-796 Bydgoszcz, tel. (052) 340-86-56.
Tribo-10v41n1_p157.pdf (7.66 Mb)