TRIBOLOGIA TEORIA I PRAKTYKA v.XXXIX Nr 3, 2008 (219)



JUBILEUSZ 70-LECIA

PROFESORA JERZEGO ŁUNARSKIEGO

TRIBOLOGIA v39, nr 3, 2008, (219)
Image

JUBILEUSZ 70-LECIA

PROFESORA JERZEGO ŁUNARSKIEGO

Profesor Jerzy Łunarski urodził się 1 marca 1937 roku we Lwowie w rodzinie inteligenckiej. W 1954 roku otrzymał świadectwo dojrzałości w Rzeszowie i rozpoczął studia na Wydziale Budowy Samochodów i Ciągników Politechniki Charkowskiej na specjalności konstruktor, które ukończył w 1959 r. Po studiach podjął pracę w Biurze Konstrukcyjnym Huty Stalowa Wola (1959), a w latach 1960–1964 pracował w Biurze Konstrukcyjnym w Dziale Badań i Prób WSK „PZL-Rzeszów” jako starszy konstruktor, gdzie planował i uczestniczył w różnorodnych specjalnych próbach długotrwałych silników lotniczych.
J. Łunarski rozpoczął pracę w Wyższej Szkole Inżynierskiej w Rzeszowie w 1964 r. W początkowym okresie prowadził zajęcia z technologii budowy maszyn, ćwiczeń warsztatowych, później również z obróbki skrawaniem. W 1966 roku rozpoczął realizację pracy doktorskiej pod kierunkiem prof. Jana Karczmarka, ówczesnego dyrektora Instytutu Obróbki Skrawaniem, a następnie Ministra Nauki, Szkolnictwa Wyższego i Techniki. Praca na temat: „Wpływ wybranych czynników fizykalnych i technologicznych na stan warstwy wierzchniej po obróbce mechanicznej” została obroniona przez Niego na Wydziale Maszyn Górniczych i Hutniczych w AGH w Krakowie w 1971 r. W 1973 roku został powołany na kierownika Zakładu Technologii Maszyn WSI Rzeszów. W trakcie realizacji pracy doktorskiej opracował i wykonał specjalne stanowiska badawcze do pomiarów: sił skrawania, temperatur szlifowania, naprężeń własnych w warstwie wierzchniej, rozkładów utwardzenia w warstwie wierzchniej. Działania te wymagały wielu badań w celu zapewnienia koniecznej dokładności tych metod badawczych.
Prof. J. Łunarski opracował oryginalną metodykę szybkich badań zmęczeniowych przy częstotliwościach rezonansowych prowadzonych na wibratorze elektrodynamicznym. Podstawy teoretyczne i ścisłe wytyczne metodyczne tego opracowania opublikowano w wielu pracach. Została ona także wyróżniona na konkursie ogłoszonym przez Zespół Zmęczenia i Mechaniki Pękania KBM PAN w 1980 r. i od tego czasu, aż do chwili obecnej, jest stosowana prawie we wszystkich pracach zleconych (zewnętrznych) oraz pracach własnych pracowników Katedry. W okresie 1974–1989 pod kierunkiem J. Łunarskiego, wówczas docenta, a od 1990 r. profesora nadzwyczajnego, wykonano szereg prac badawczych na zlecenia: WSK Rzeszów, WSK Mielec, WSK Świdnik, WSK Dębica, IPPT PAN, Instytut Lotnictwa, Instytut Technologii Eksploatacji w Radomiu, AUTOSAN, ZAMECH Elbląg.
W 1984 roku na podstawie pracy „Właściwości fizyczne i użytkowe stopów tytanu po procesie nagniatania dynamicznego” Rada Wydziału Maszyn Górniczych i Hutniczych AGH w Krakowie nadała Jerzemu Łunarskiemu stopień doktora habilitowanego nauk technicznych w zakresie technologii maszyn.
Dalsze prace profesora związane były z rozbudową bazy laboratoryjnej Zakładu, doskonaleniem procesów dydaktycznych, kształceniem studentów i promowaniem doktorów nauk technicznych. Jest promotorem ponad 400 prac magisterskich i inżynierskich, recenzentem wielu artykułów naukowych, książek i skryptów oraz 20 rozpraw doktorskich habilitacyjnych. Wielu Jego wychowanków pełni dziś odpowiedzialne stanowiska w przemyśle, szkolnictwie wyższym oraz nauce, kształcąc nowe kadry. Pod kierunkiem prof. J. Łunarskiego w Zakładzie (a od 1995 r. Katedrze Technologii Maszyn i Organizacji Produkcji) zostało wykonanych 10 prac doktorskich.
Wynikiem wielu prac Łunarskiego o charakterze utylitarnym było 20 patentów uzyskanych indywidualnie lub ze współautorem.
W wyniku postępowania przeprowadzonego na Wydziale Budowy Maszyn i Zarządzania Politechniki Poznańskiej J. Łunarski uzyskał w 1995 r. tytuł naukowy profesora, a trzy lata później powołany został na stanowisko profesora zwyczajnego w Politechnice Rzeszowskiej. Wcześniej, w 1991 r. został dodatkowo zatrudniony na stanowisku profesora w Ośrodku Badawczo-Rozwojowym Podstaw Technologii i Konstrukcji Maszyn TEKOMA Warszawa, gdzie w 1992 r. awansował na stanowisko Sekretarza Naukowego tego Ośrodka. Od 1990 roku obok zainteresowań technologią umacniająco-wykańczającą prof. J. Łunarski rozpoczął również intensywne prace związane z techniką i technologią montażu, czego efektem są liczne publikacje oraz monografie.
Oprócz zaangażowania w działalność naukową i dydaktyczną prof. J. Łunarski przejawiał również dużą aktywność w działaniach organizacyjnych. Do ważniejszych osiągnięć Profesora można zaliczyć m.in. zorganizowanie oraz naukowo-dydaktyczne ukierunkowanie rozwoju Katedry Technologii Maszyn i Organizacji Produkcji, którą kierował w latach 1973–2007 i która obecnie należy do wyróżniających się i jest jedną z największych katedr w Uczelni.
Profesor J. Łunarski był inicjatorem, organizatorem oraz przewodniczącym komitetów organizacyjnych wielu imprez naukowych krajowych i międzynarodowych. W latach 1975–2008 był także organizatorem 21 konferencji z zakresu techniki, technologii i montażu oraz 16 konferencji z zakresu technologii maszyn i warstwy wierzchniej (w tym dwóch Szkół Tribologicznych).
W 1994 roku prof. Jerzy Łunarski został wybrany na przewodniczącego Komitetu Technicznego PKN nr 205, „Urządzenia i narzędzia do mechanizacji i automatyzacji montażu” i do dnia dzisiejszego społecznie kieruje jego pracami nad nowymi polskimi normami z tego zakresu.
Przez wiele lat działał aktywnie w Stowarzyszeniu Inżynierów i Techników Mechaników Polskich, pełniąc takie funkcje, jak członek Zarządu Wojewódzkiego, przewodniczący Sekcji Obrabiarek i Narzędzi, przewodniczący Komisji ds. Weryfikacji Wykładowców.
Profesor J. Łunarski opracował także założenia utworzonego w 1993 r., nowego kwartalnika naukowo-technicznego, poświęconego zagadnieniom technik montażu „Technologia i Automatyzacja Montażu”, którego jest Redaktorem Naczelnym. Doprowadził także do utworzenia „Zespołu Inżynierii Powierzchni” KBM PAN, którego zebranie inauguracyjne odbyło się w WBMiL Politechniki Rzeszowskiej w 1992 r. Profesora J. Łunarskiego wybrano wiceprzewodniczącym tego zespołu i przez wiele lat pełnił tę funkcję.
70-lecie urodzin jest dla każdego szczególnie ważnym momentem życia. W przypadku Profesora Jerzego Łunarskiego jubileusz ten jest ważnym wydarzeniem również dla Jego wychowanków: setek magistrów inżynierów mechaników oraz wielu pracowników naukowych.
Redakcja TRIBOLOGII składa Jubilatowi serdeczne życzenia wszelkiej pomyślności w życiu prywatnym i działalności zawodowej.
Tribo-08v39n3_p013.pdf (80.94 Kb)


Janusz KRAWCZYK∗

ZJAWISKA TRIBOLOGICZNE ZACHODZĄCE NA POWIERZCHNI CZOPÓW ŻELIWNYCH WALCÓW HUTNICZYCH

TRIBOLOGICAL PHENOMENA OCCURRING ON THE SURFACE OF THE ROLL NECKS OF CAST IRON ROLLS

TRIBOLOGIA v39, nr 3, 2008, (219)

Słowa kluczowe:

tribologia, mechanizm zużycia, żeliwo, walce hutnicze

Key-words:

tribology, wear mechanism, cast iron, mill rolls
Tribologia 2007, v39, nr 3 (219)

Streszczenie

Celem niniejszej pracy było określenie roli mikrostruktury w zużyciu tribologicznym czopów trzech żeliwnych walców hutniczych. Specyfika układu trącego, występującego pomiędzy czopem walca i łożyskiem, może sprzyjać zwłaszcza zużyciu przez pitting, spalling i fretting. Mogą one wpływać na parametry łożyskowania walca, a nawet stwarzać niebezpieczeństwo uszkodzenia czopa walca. Dlatego gromadzone są dane dotyczące również zjawisk tribologicznych zachodzących na czopach walców hutniczych.
W pracy badaniami objęto trzy walce, w których podczas eksploatacji uległy wyłamaniu czopy. Walce te zostały wykonane z żeliw połowicznych (pstrych). Oznacza to, że w mikrostrukturze walców obok płatkowych wydzieleń grafitu występuje również ledeburyt przemieniony. Miały one osnowę martenzytyczno-bainityczną z bainitem dolnym. W osnowie tej można wyróżnić również obszary, które powstały w wyniku przemiany dyfuzyjnej. Są to wydzielenia troostytu, które zarodkują na cementycie ledeburytycznym lub na wydzieleniach grafitu.
Stwierdzono, że warunki tribologiczne, występujące na powierzchniach żeliwnych walców hutniczych, sprzyjają zużyciu mechanizmem pittingu. Wykruszone w wyniku oddziaływania tribologicznego fragmenty cementytu ledeburytycznego oddziaływają w węźle tarcia jako ścierniwo. Ponadto duże fragmenty czopa walca mogą ulegać wykruszeniu w wyniku rozwoju pęknięć wzdłuż ciągłej siatki cementytu ledeburytycznego.

Summary

This work was focused on determining the role of the microstructure in the tribological wear of the roll necks of three cast iron metallurgical rolls. The specificity of wear between the roll neck and bearing may be conducive to wear by pitting, spalling, and fretting. They may influence the parameters of the bearing system of roll and even cause the failure of the roll neck. Therefore, the author collected the data related to tribological phenomena occurring on the surfaces of the roll necks of metallurgic rolls.
In this study, three rolls with broken roll necks were chosen for investigations. These rolls were made of mottled cast iron. It means, that both flaky precipitations of graphite and transformed ledeburite are present in the martensitic-bainitic (with lower bainite) microstructure of these rolls. The areas formed as the result of phase transformation may also be observed in the microstructure of the roll. These areas were identified as precipitations of troostite, which nucleate on ledeburitic cementite or on precipitations of graphite.
It was found that tribological conditions being present on the surfaces of cast iron rolls are conducive to the wear by pitting. The fragments of ledeburitic cementite formed by spallation during tribological wear act in the friction area as abradant. Moreover, large fragments of the roll neck may spall off in the consequence of crack propagation along continuous net of ledeburitic cementite.
∗ Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, tel. 012 617 26 30, fax. 012 617 31 90, e-mail: ,
Tribo-08v39n3_p017.pdf (8.90 Mb)


Janusz KRAWCZYK∗, Edyta ROŻNIATA∗, Rafał DZIURKA∗

WPŁYW NORMALIZOWANIA NIEZUPEŁNEGO STALIWA G200CrNiMo4-3-3 NA JEGO WŁASNOŚCI TRIBOLOGICZNE

THE INFLUENCE OF UNDER-ANNEALING NORMALISING OF G200CRNIMo4-3-3 CAST STEEL ON ITS TRIBOLOGICAL PROPERTIES

Słowa kluczowe:

staliwo, cementyt drugorzędowy, zużycie, ledeburyt przemieniony, współczynnik tarcia

Key-words:

cast steel, hypereutectoid cementite, wear, transformed ledeburite, friction coefficient
TRIBOLOGIA v39, nr 3, 2008, (219)

Streszczenie

W staliwie ledeburytycznym w wyniku zastosowania różnych temperatur austenityzowania podczas normalizowania niezupełnego można osiągnąć wyraźne różnice w morfologii cementytu drugorzędowego oraz ledeburytu przemienionego. W niniejszej pracy zamieszczono dyskusję wyników badań mechanizmów zużycia tribologicznego staliwa G200CrNiMo4-3-3 po normalizowaniu niezupełnym.
Na podstawie wyników badań kinetyki przemian fazowych oraz szeregu hartowniczego i analizy metalograficznej zastosowano obróbkę cieplną, polegającą na nagrzaniu próbek staliwa G200CrMoNi4-3-3 do czterech temperatur wyżarzania: 850, 900, 950 i 1050°C, wytrzymaniu przez 10 godzin oraz chłodzeniu ze stałą szybkością 48°C/h do temperatury pokojowej.
Wywołane zmianą temperatury austenityzowania różnice w mikrostrukturze badanego staliwa wpływają na jego własności tribologiczne. Im większa grubość oraz ciągłość siatki ledeburytu przemienionego, tym w warunkach wykonanego testu tribologicznego powoduje on intensywniejsze zużywanie się przeciwpróbki. Ponadto na mechanizm zużycia tribologicznego badanego staliwa wpływa wytworzenie siatki cementytu drugorzędowego po granicach wtórnego ziarna austenitu.

Summary

Significant differences in the morphology of secondary cementite and transformed ledeburite in ledeburitic cast steel may be achieved in the consequence of applying different austenitizing temperatures during under-annealing normalising. This work discusses the results of the research on the mechanisms of tribological wear of G200CrNiMo4-3-3 cast steel after under-annealing normalising.
Based on the results of the kinetics of the phase transformation and on the hardening treatment schedule as well as on the metallographic analysis, the following heat treatment was applied: The samples were heating to the temperatures of 850, 900, 950 and 1050°C, holding the samples for 10 hours at these temperatures, and then cooling the samples down to room temperature at the cooling rate of 48°C/h.
Changes in the microstructure of investigated cast steel, caused by the differences in austenitizing temperatures, influenced its tribological properties. It could be noticed that, for the applied conditions of testing, greater thickness and continuity of transformed ledeburite resulted in more intense wear of the counter-sample.
Moreover, the formations of the net of secondary cementite on grain boundaries of prior austenite influences the mechanism of tribological wear of the investigated cast steel.
∗ Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, tel. 012 617 26 30, fax. 012 617 31 90, e-mail: ,
Tribo-08v39n3_p027.pdf (7.66 Mb)


Janusz KRAWCZYK∗, Krzysztof ŻABA∗∗, Artur KAWECKI∗∗

STALE JAKO ELEMENTY PARY CIERNEJ W TŁUMIKACH DRGAŃ ZAWIESZEŃ WAGONÓW

STEELS AS A COMPONENT OF WEAR VAPOUR IN VIBRATION DAMPERS FOR RAIL CARS

Słowa kluczowe:

stal, zużycie, biała warstwa, węgliki drugorzędowe, tribologia

Key-words:

steel, wear, white etching layer, hypereutectoid carbides, tribology
TRIBOLOGIA v39, nr 3, 2008, (219)

Streszczenie

W pracy przedstawione zostały przykładowe wyniki badań strukturalnych efektów oddziaływań tribologicznych wybranych stali.
Badania wykonano w układzie pary ciernej: przeciwpróbka w postaci wirującej tarczy i dociskana do niej próbka. W urządzeniu montowano po dwie próbki, obciążone masą po 4 kg każda. Prędkość obrotowa tarczy – 4 m/s. Amplituda ruchu posuwisto-zwrotnego próbek – 50 mm, częstość ruchu posuwisto-zwrotnego próbek – 1 Hz. Wszystkie próby realizowano w warunkach tarcia suchego, z kontrolą temperatury próbek. Po każdej próbie płytę doprowadzano do stanu początkowego metodą szlifowania oraz usuwano pozostałości ścieru przez polerowanie papierem ściernym (420). W trakcie badań oceniano strukturalne zmiany stanu warstwy wierzchniej próbek. Opisywane w referacie badania wykonano w ramach dużego przedsięwzięcia, w którym poszukiwano optymalnych par ciernych gwarantujących oczekiwany poziom współczynnika tarcia i zużycie. W ten sposób dobrane pary cierne mają być zastosowane w tłumikach drgań zawieszeń wagonów.

Summary

In this study, the selected results of research on the structural effects of tribological interaction between investigated steels are presented.
The investigations were performed in the following set-up: counter-sample – in a form of rotating disc and a sample pressed against it. In the set-up, two samples were mounted and loaded with a mass of 4 kg each. A disk rotational speed of 4 m/s was applied. The amplitude of reciprocating movement of the samples was 50 mm, and the frequency of the movement was 1 Hz. All experiments were performed under dry friction conditions with the control of the temperature of the sample. After each test, the surface of the disk was ground and polished (420 grit abrasive paper) to remove any remaining products of wear.
Changes of the structure of the surface of samples were examined during the tests. The investigations described in this work were performed within the framework of a broad project focused on the search for the most advantageous wear vapour providing the appropriate level of both the friction coefficient and wear.
Properly controlled wear vapours may be applied in vibration dampers used in rail cars.
∗ Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, tel. 012 617 26 30, fax. 012 617 31 90, e-mail: ,
∗∗ Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Metali Nieżelaznych, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, tel. 0126172630, fax. 012 617 31 90.
Tribo-08v39n3_p037.pdf (3.82 Mb)


Stanisław KRAWIEC∗

ANALIZA WPŁYWU STĘŻENIA PROSZKU MIEDZI W LITOWYM SMARZE PLASTYCZNYM NA EFEKTYWNOŚĆ SMAROWANIA SKOJARZEŃ STALOWYCH

ANALYSIS OF THE INFLUENCE OF COPPER POWDER CONCENTRATION IN LITHIUM GREASE ON A LUBRICATION EFFICIENCY IN STEEL SLIDING NODES

Słowa kluczowe:

smary plastyczne, kompozycje z miedzią, skuteczność smarowania

Key-words:

greases, copper compounds, lubrication efficiency
TRIBOLOGIA v39, nr 3, 2008, (219)

Streszczenie

Przedstawiono badania tribologiczne nad wpływem stężenia proszku miedzi pełniącego funkcję napełniacza w smarze plastycznym litowym na efektywność smarowania stalowych węzłów ślizgowych pracujących przy tarciu mieszanym. Badania przeprowadzono na aparacie czterokulowym metodą planowanego eksperymentu stosując plan rotalny na pięciu poziomach dla trzech zmiennych niezależnych, tj. nacisku Hertza pH, prędkości poślizgu v i stężenia u proszku miedzi w smarze plastycznym.
Za wielkość wyjściową (kryterialną) eksperymentu przyjęto zużycie kulek określone średnicą śladu wytarcia kulki d. Zużycie było mierzone po zakończeniu testu, tj. po drodze tarcia s = 33,5. Zawartość napełniacza (proszku miedzi) zmieniała się w przedziale od 0,5 do 11,5% wagowych.
Proszek miedzi miał średnicę do 40 µm. Kompozycje smarowe przygotowywano przez mieszanie odpowiedniej porcji proszku miedzi ze smarem samochodowym 1S do momentu równomiernego rozmieszczenia go w smarze plastycznym. Do matematycznego opisu zależności pomiędzy wielkościami wejściowymi i wyjściowymi, zmierzonymi podczas eksperymentu zastosowano analizę regresji. Jako funkcji aproksymującej wyniki badań przyjęto wielomian drugiego stopnia ze współdziałaniem pierwszego rzędu. Opracowano funkcję zużycia d = f(p,v,u) dla badanych kompozycji smarnych. Stosując kryterium minimalnego sumarycznego zużycia w przyjętym do badań obszarze nacisków pH i prędkości poślizgu v, znaleziono optymalne stężenie proszku miedzi w smarze plastycznym 1S i wynosi ono 5% wagowych.

Summary

In the paper, tribological investigations of the influence of copper powder, which plays the role of filler in lithium grease, on lubrication efficiency in steel sliding nodes working in mixed lubrication conditions are presented.
Experiments were carried out using a four-ball extreme pressure tester with a method of rotatable plan at five levels for three independent variables: Hertz pressure pH, sliding velocity v and concentration of copper powder u in lithium grease. The diameter of the ball wear marks d was assumed as the output variable (output criterion). The wear marks of the balls was measured after tests, i.e. after the friction path was equal to 33.5 meters. The filler (copper powder) contents was changed from 0.5 to 11.5 weight percents of 1S automobile grease. Diameters of the copper powder particles were smaller than, or equal to, 40 µm. Grease compounds were prepared by blending the suitable portion of copper powder with the lithium grease until a required structure (uniform distribution of copper particles) was obtained. The results of experiments (input vs. output) were evaluated using regression analysis. A second order polynomial was adopted as a function approximating the test results. The wear function for the tested grease compounds d = f(p,v,u) was worked out. Using the method of the minimum wear function, for assumed Hertz pressure pH and sliding velocity v, an optimal concentration of the filler in the 1S grease was found to be 5 weight percents.
∗ Politechnika Wrocławska, Wydział Mechaniczny Instytutu Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, ul. Łukaszewicza 7/9, 50-371 Wrocław, e-mail: .
Tribo-08v39n3_p047.pdf (121.64 Kb)


Alicja LABER∗, Agnieszka LABER∗∗, Krzysztof ADAMCZUK∗

WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE STALI 34CrNiMo6

THE INFLUENCE OF HEAT TREATMENT ON TRIBOLOGICAL PROPERTIES STEEL 34CrNiMo6

Słowa kluczowe:

obróbka cieplna, właściwości tribologiczne, zużycie

Key-words:

heat treatment, tribological properties, wear
TRIBOLOGIA v39, nr 3, 2008, (219)

Streszczenie

W artykule przedstawiono wyniki badań tribologicznych stali 34CrNiMo6 przed i po obróbce cieplnej. Wyniki badań tribologicznych dotyczyły wpływu obróbki cieplnej na: temperaturę, moment tarcia, współczynnik tarcia średni i chwilowy. Ponadto określono wpływ obróbki cieplnej na zużycie i chropowatość powierzchni w momencie zacierania.

Summary

This paper presents the results of tribological research steel 34CrNiMo6 before and after heat treatment.
The results of tribological research related to the influence of heat treatment on temperature, the moment of the friction, the friction average, and the temporary coefficient.
The influence of the thermal processing was qualified on waste and the roughness of surface in the moment of effacing.
∗ Uniwersytet Zielonogórski, Wydział Mechaniczny, Instytut Budowy i Eksploatacji Maszyn, ul. Prof. Z. Szafrana 2, 65-016 Zielona Góra.
∗∗ Poszukiwania Naftowe „DIAMENT” Sp z o.o., ul. Naftowa 3, 65-705 Zielona Góra.
Tribo-08v39n3_p057.pdf (1.09 Mb)


Stanisław LABER∗

WŁASNOŚCI SPRĘŻYSTO-PLASTYCZNE ŻELIWA EN-GJS F HB210 WARUNKOWANE SIŁĄ NAGNIATANIA

ELASTIC - PLASTIC PROPERTIES OF CAST IRON EN-GJS F HB210 CONDITIONED FORCE OF BURNISHING

Słowa kluczowe:

żeliwo, warstwa wierzchnia, własności sprężysto-plastyczne materiału

Key-words:

cast iron, surface layer, elastic - plastic properties
TRIBOLOGIA v39, nr 3, 2008, (219)

Streszczenie

W artykule wykazano znaczenie warstwy wierzchniej w eksploatacji maszyn. Stwierdzono, że dotychczasowe parametry charakteryzujące własności warstwy wierzchniej przedstawione w PN 87/M-04250 i stosowane w problematyce badawczej są niewystarczające. Brak jest np. opisu stanu energetycznego bądź własności sprężysto-plastycznych WW, spełniających jedno z kluczowych zadań, np. w przypadku właściwości tribologicznych oraz powierzchniowej wytrzymałości zmęczeniowej.
Zaproponowano, aby do opisu własności warstwy wierzchniej wprowadzić własności sprężysto-plastyczne materiału oraz warstwy wierzchniej, które w procesie eksploatacji maszyn odgrywają podstawowe znaczenie. Na przykładzie żeliwa EN-GJS F HB210 wykazano przydatność metody penetracji statycznej do wyznaczania własności sprężysto-plastycznych warstwy wierzchniej. Przedstawione wyniki badań wykazały, że siła nagniatania ma istotne znaczenie na zmianę własności sprężysto-plastycznych warstwy wierzchniej.

Summary

The article shows the implication of top layer in the exploitation of a machine. It was proved that the hitherto existing parameters and the properties characterising the top layer introduced in PN-87 -87 and applied in investigative problems are unsatisfactory. Failure is based on the example of the description of the energetistic status that are a property of the elastic-plastic of top layer fulfilling with fundamental problems on example in case of tribology proprieties as well as the superficial durability of fatigue. It was proposed that to description of proprieties of top layer to introduce the elastic-plastic proprieties of material as well as the top layer, which in process of exploitation of machine play the key notability. On example of burnishing process of cast iron EN-GJS F HB210 it prove the usability of method of static penetration to marking the elastic-plastic proprieties of top layer. Presented research findings showed that power of pressing had essential meaning in turns elastic-plastic properties of top layer.
∗Uniwersytet Zielonogórski, Wydział Mechaniczny, Instytut Budowy i Eksploatacji Maszyn, ul. Prof. Z. Szafrana 2, 65-016 Zielona Góra.
Tribo-08v39n3_p067.pdf (133.03 Kb)


Tadeusz LEŚNIEWSKI∗

BADANIA PORÓWNAWCZE OLEJU SILNIKOWEGO CASTROL MAGNATEC DIESEL 10W-40 BEZ I Z DODATKIEM 10% ŚRODKA MOTONOVA®

THE COMPARATIVE STUDIES OF THE CASTROL MAGNATEC DIESEL 10W-40 OIL WITH OR WITHOUT ADDITIVE OF 10% MOTONOVA®

Słowa kluczowe:

charakterystyki tribologiczne, skuteczność smarowania, mikroceramika

Key-words:

tribological characteristics, lubrication efficiency, microceramics
TRIBOLOGIA v39, nr 3, 2008, (219)

Streszczenie

W artykule przedstawiono badania tribologiczne, których celem była ocena skuteczności działania mikroceramiki Motonova®. Badano olej Castrol Magnatec Diesel 10W-40 (jako olej odniesienia) i Castrol Magnatec Diesel 10W-40 z dodatkiem 10% środka Motonova®. Do oceny skuteczności smarowania przyjęto trzy kryteria (obciążenie graniczne Fg, charakterystyka zużycia w funkcji obciążenia nadanego d = f(F), wskaźnik granicznego obciążenia zużycia Goz). Wielkości kryterialne zaczerpnięte są z normy PN-76/C-04147 „Badania własności smarnych olejów i smarów”. Badania były prowadzone na standardowym aparacie czterokulowym produkcji Instytutu Technologii Eksploatacji w Radomiu. Wyniki opracowano statystycznie przy poziomie ufności 95%, stosując test t-Studenta. Oceniając skuteczność działania środka Motonova® w oleju Castrol Magnatec Diesel 10W-40, stwierdzono pozytywne jego działanie (średnie zużycie kulek mniejsze o 20%, wzrost obciążenia granicznego Fg i granicznego obciążenia zużycia Goz odpowiednio o 25% i 77%).

Summary

This paper presents experimental work with the purpose of the assessment of the working efficiency of microceramics Motonova®, Oils Castrol Magnatec Diesel 10W-40 (as basic oil), and Castrol Magnatec Diesel 10W-40 with the addition of 10% medium Motonova®. The tests were carried out in agreement with the prescriptions of the Polish standard PN-76/C-04147 “The tests of properties of oils and greases.” To assessment the lubrication efficiency of the tested compositions, three criteria were used (limit load Fg, limit wear load index Goz, wear characteristic as the function of load d=f(F)). Investigations were carried out using a four–ball extreme pressure tester. The results were statistically handled at a confidence level of 95% using Student’s t-test. In assessing the working efficiency of microceramics Motonova® as the additive in Castrol Magnatec Diesel 10W-40 oil, a favourable reaction was noticed (the average wear of balls decreased by 20%, limit load Fg increased by 25% and limit wear load index Goz increased by 77%).
∗ Politechnika Wrocławska, Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław.
Tribo-08v39n3_p071.pdf (81.68 Kb)


Marek LITWIŃSKI∗, Paweł PIEC∗

OCENA ODPORNOŚCI NA ZACIERANIE PIERŚCIENI TŁOKOWYCH

RESISTANCE ESTIMATION ON THE SEIZING OF PISTON RINGS

TRIBOLOGIA v39, nr 3, 2008, (219)

Słowa kluczowe:

tribologia, pierścień tłokowy, zacieranie, trwałość

Key-words:

tribology, piston ring, seizing, durability
TRIBOLOGIA v39, nr 3, 2008, (219)

Streszczenie

Praca zawiera wybrane wyniki badań tribologicznych. Badania odporności na zacieranie pierścieni tłokowych zostały przeprowadzone na stanowiskach tribologicznych: typu Almen-Wieland oraz typu TPZ.
Analiza oceny odporności na zacieranie pierścieni tłokowych dokonana jest na podstawie charakterystyk trwałości. Charakterystyki trwałości zostały opracowane z wykorzystaniem teorii Gumbela.

Summary

The paper includes the findings of tribological investigations. Resistance investigation on the seizing of piston rings was carrying out on tribological stands type Almen Wieland and type TPZ. Resistance estimation analysis on the seizing of piston ring seizing is carried out based on durability characteristics. Durability characteristics with the Gumbel theory have been estimated.
∗ Katedra Niezawodności i Eksploatacji Technicznej, Instytut Pojazdów Szynowych Politechnika Krakowska.
Tribo-08v39n3_p079.pdf (1.16 Mb)


Jerzy ŁUNARSKI∗

PROBLEMY ZARZĄDZANIA SYSTEMAMI TRIBOTECHNICZNYMI

MANAGEMENT PROBLEMS WITH THE TRIBOLOGICAL SYSTEMS

Słowa kluczowe:

tribologia, system, struktura, projektowanie

Key-words:

tribology, system, structure, designing
TRIBOLOGIA v39, nr 3, 2008, (219)

Streszczenie

W pracy przedstawiono rozszerzone pojęcie systemu tribologicznego, wskazując jego strukturę, hierarchię, funkcje i związki z otoczeniem oraz wskazano ograniczenia i współoddziaływania występujące przy projektowaniu takich systemów.
Pojęcie „system tribologiczny" jest znane z szeregu prac [L. 1, 2] i jak każdy system może być charakteryzowane za pomocą struktury, funkcji, parametrów opisujących właściwości poszczególnych elementów oraz związków z otoczeniem. Badania, analiza, modelowanie, prognozowanie właściwości i projektowanie do zastosowań technicznych takich systemów stanowią istotę tribologii, tribotechniki oraz dyscyplin związanych takich jak: chemia, fizyka, mechanika, eksploatacja i in.
Zgodnie z interpretacją zawartą w [L. 1] w systemie tribologicznym są dwa elementy współpracujące, środek smarny i medium, w jakim te elementy współpracują – system taki stanowiący określony węzeł tarcia można umownie oddzielić od otoczenia pewną granicą zwaną obwiednią systemu [L. 2].

Summary

In the work, the extended definition of the tribological systems is shown. Its structure, hierarchy, functions and relations with the surroundings are described. The restrictions and co-reactions existing in designing such systems are also presented.
The plan of individual levels of the tribological systems in the management structure and their relationships with system of technological machines in the organization was talked over.
It was shown, that number of action from projecting to use are compromise between optimization of the tribological systems and systems technological machines.
∗ Politechnika Rzeszkowska, Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa, al. Powstańców Warszawy 8, 35-959 Rzeszów.
Tribo-08v39n3_p087.pdf (128.43 Kb)


Maciej MATUSZEWSKI∗

KIERUNKOWOŚĆ STRUKTURY GEOMETRYCZNEJ POWIERZCHNI JAKO CHARAKTERYSTYCZNA CECHA EKSPLOATACYJNA

TEXTURE DIRECTION OF SURFACE GEOMETRIC STRUCTURE AS CHARACTERISTIC OPERATIONAL FEATURE

Słowa kluczowe:

styk konforemny, kierunkowość struktury, parametr chropowatości, zużywanie

Key-words:

conformal contact, texture direction, roughness parameter, wear
TRIBOLOGIA v39, nr 3, 2008, (219)

Streszczenie

Przeanalizowano wpływ kierunkowości struktury geometrycznej powierzchni (a więc jednego z czynników wyznaczających stan warstwy wierzchniej) na przebieg elementów par kinematycznych ze stykiem konforemnym. Opisano cechy warstwy wierzchniej elementów maszyn ze szczególnym wyróżnieniem znaczenia kierunkowości struktury geometrycznej powierzchni w aspekcie transformacji technologicznej i eksploatacyjnej warstwy wierzchniej.
Wyniki teoretycznych analiz zweryfikowano doświadczalnie. Jako czynniki wejściowe (zmienne niezależne) w badaniach przyjęto: kąt przecięcia śladów obróbki na próbce i przeciwpróbce (0°; 30°; 45°; 60° i 90°), docisk próbki i przeciwpróbki (1,0; 1,5 i 2,0 MPa). Zmiany w SGP obserwowano rejestrując zmiany wartości wybranych parametrów chropowatości, tak więc czynnikami wynikowymi (zmiennymi zależnymi) były następujące wielkości: Rq i Rpk.
Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że kąt skrzyżowania śladów obróbki na próbce i przeciwpróbce ma istotny wpływ na przebieg zmian mierzonych parametrów chropowatości. Zmiany te są największe dla kąta 0°, najmniejsze zaś dla kąta 90°. Stwierdzono także, że obserwowane zmiany mają większy gradient dla większych wartości obciążenia próbek. Potwierdzono w ten sposób istotność wpływu kierunkowości SGP na intensywność procesu zużywania elementów par ciernych.

Summary

In this paper, the influence of texture direction parameters of surface geometric structure on the run of wear processes of frictional pairs is discussed. The properties of surface layer of machine elements were also discussed in aspects of the transformation of technological surface layers and service operated layers. The focus was on the significance of the texture direction of surface geometric structure.
The results of theoretical analysis and experimental investigations were also presented. As input factors (independent variables) the author accepted the following: angle α of machining traces intersection on samples and counter-sample (α = 0o; 30o; 45o; 60o i 90o), pressure sample to counter-sample (1,0; 1,5 i 2,0 MPa). The author observed the changes in SGS of some roughness parameters values, recording changes in time (on friction distance); therefore, the resulting factors (dependent variables) there are following quantities: Rq, Rpk.
On the base of the experiments, the author affirmed that the angle of machining traces intersection on samples and counter-sample has an essential influence on the changes of measured roughness parameters run. These changes are the greatest for α = 0o, the smallest – for α = 90o. The author also affirmed that the observed changes have a greater gradient for greater values of samples load. In this way, it confirmed the significance of texture direction of SGS influence on the intensity of the wear process of frictional pair elements.
∗ Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy, Wydział Mechaniczny.
Tribo-08v39n3_p105.pdf (112.31 Kb)


Maciej MATUSZEWSKI∗, Michał STYP-REKOWSKI∗

KINEMATYKA ELEMENTÓW I WYZNACZANIE DROGI TARCIA W TRIBOLOGICZNYCH BADANIACH PARY CIERNEJ

KINEMATICS ELEMENTS AND MARKING FRICTION DISTANCE IN TRIBOLOGY INVESTIGATION ON FRICTION PAIRS

Słowa kluczowe:

warstwa wierzchnia, kierunkowość struktury, proces zużywania

Key-words:

surface layer, texture direction, wear process
TRIBOLOGIA v39, nr 3, 2008, (219)

Streszczenie

W pracy przedstawiono zagadnienie wpływu stanu struktury geometrycznej powierzchni (SGP) na proces zużywania elementów par kinematycznych ze stykiem konforemnym. Omówiono także cechy warstwy wierzchniej (WW) elementów maszyn ze szczególnym wyróżnieniem znaczenia kierunkowości SGP. Przeanalizowano również strukturę stanowiska badawczego do badań wpływu kierunkowości SGP na proces zużywania z uwzględnieniem kinematyki przemieszczeń przeciwpróbki względem nieruchomych próbek. Omówiono możliwości uzyskiwania w badaniach różnych skojarzeń kątowych śladów obróbki na współpracujących elementach.

Summary

In this paper, the problems of the influence of surface geometric structure state (SGS) on the wear process of kinematic pair elements with conformed contact were presented. The properties of surface layer (SL) of machine elements were also discussed. The focus was on the significance of texture direction of SGS. The structure of the test stand used for investigation of texture direction influence on the wear process run was also analysed. In mentioned analysed kinematics of reciprocal displacements of the counter-sample against motionless samples was taken into account. Furthermore, in presented paper, there are presented the abilities of obtaining different angles of machining trace intersection.
∗ Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy, Wydział Mechaniczny.
Tribo-08v39n3_p115.pdf (205.93 Kb)


Andrzej MŁYNARCZAK∗, Jan Kazimierz WŁODARSKI∗

MODELOWANIE ZMIAN JAKOŚCI OLEJÓW SMAROWYCH UŻYTKOWANYCH W SILNIKACH OKRĘTOWYCH

MODELLING THE QUALITY CHANGES IN LUBRICATING OILS USED IN MARINE DIESEL ENGINES

Słowa kluczowe:

silnik okrętowy, właściwości oleju smarowego, zużycie

Key-words:

marine diesel engine, lubricating oil properties, wear
TRIBOLOGIA v39, nr 3, 2008, (219)

Streszczenie

Elementy systemów tribologicznych okrętowych silników spalinowych charakteryzują się określonymi właściwościami, które w istotnym stopniu wpływają na przebieg procesów tarcia i zużycia. Jednym z tych elementów jest olej smarowy, który w miarę upływu czasu wskutek procesu starzenia traci swoje właściwości użytkowe. Najbardziej istotny wpływ na zużycie elementów silnika posiadają: zawartość zanieczyszczeń stałych i poziom alkaliczności oleju smarowego. Jednym ze sposobów mających na celu poprawę tych właściwości jest dolewanie oleju świeżego. W artykule przedstawiono wyniki modelowania zmian zawartości zanieczyszczeń stałych i alkaliczności oleju smarowego w zależności od realizowanej metody uzupełniania jego ubytków. Modele teoretyczne opracowano w oparciu o równania bilansu masy rozpatrywanych właściwości oleju.

Summary

Marine diesel engines tribologic systems elements are characterized by determined properties, which highly influence processes of friction and wear. The lubricating oil is one of these elements. As the time is passing, lubricating oil loses its properties because of oil deterioration process. Total base number and concentration of solid impurities have the most important influence on marine diesel engine elements wear. The refilling process is one of the methods applied to improve these properties. In the paper the results of the above mentioned properties change modelling at various lubricating oil refilling methods were presented. Theoretical models were worked out on the basis of mass balance equations of these properties.
∗ Akademia Morska w Gdyni, ul. Morska 81/87, 81-225 Gdynia, tel. (058) 690 13 19, fax. (058) 620-67-01, e-mail: , e-mail:
Tribo-08v39n3_p125.pdf (89.86 Kb)


Wojciech NAPADŁEK∗

KSZTAŁTOWANIE WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNYCH WARSTWY POWIERZCHNIOWEJ TULEI CYLINDROWYCH SILNIKA SPALINOWEGO Z WYKORZYSTANIEM MIKROOBRÓBKI LASEROWEJ

THE FORMING TRIBOLOGICAL PROPERTIES OF THE SURFACE LAYER OF A COMBUSTION ENGINE CYLINDER LINER WITH THE USE OF LASER MICRO-MACHINING

Słowa kluczowe:

tuleja cylindrowa, topografia powierzchni, mikroobróbka laserowa, zasobniki olejowe

Key-words:

cylinder sleeve, surface topography, laser micro-processing, oil reservoir
TRIBOLOGIA v39, nr 3, 2008, (219)

Streszczenie

W pracy przedstawiono wyniki wstępnych badań laboratoryjnych i technologicznych na stali 38HMJ azotowanej jarzeniowo, poddanej modyfikacji laserowej. Do modyfikacji warstwy wierzchniej gładzi cylindrów wykorzystano mikroobróbkę laserową, mającą na celu poprawę jej makro- i mikrogeometrii (mikrodrążenie zasobników olejowych w górnej strefie tulei laserem Nd: YAG ze specjalnym systemem ogniskowania).
Badaniom porównawczym poddana została topografia powierzchni ukształtowana na drodze tradycyjnej obróbki mechanicznej oraz zmodyfikowanej w wyniku mikroobróbki laserowej. Badania wstępne zmodyfikowanych gładzi tulei cylindrowych obejmowały: dobór najlepszych parametrów mikroobróbki laserowej, badania topografii powierzchni, badania struktury, twardości oraz składu chemicznego w mikroobszarach.

Summary

Results of preliminary laboratory and technology tests of 38HMJ glow nitrided steel after laser modification are presented in the paper. In order to improve macro- and microgeometry of the upper layer of cylinder sliding surface, a laser processing has been used for its modification (hollowing of oil micro-reservoirs in the upper zone of the sleeve using Nd:YAG laser with special focusing system).
A comparison of surface topographies modified using traditional mechanical methods with laser processed ones was made.
Preliminary tests included the following: the selection of the optimum parameters of laser processing, investigations of surface topography, structural, hardness, and chemical composition in micro-volumes.
∗ Katedra Pojazdów Mechanicznych i Transportu, Wydział Mechaniczny, Wojskowa Akademia Techniczna, ul. Gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa 49, tel.: (0-22) 683-73-57, 683-70-46, kom. 664494297, e-mail: .
Tribo-08v39n3_p137.pdf (2.73 Mb)


Wojciech NAPADŁEK∗, Tadeusz BURAKOWSKI∗∗

MODYFIKACJA LASEROWA WARSTWY WIERZCHNIEJ ŻELIWA SZAREGO POPRAWIAJĄCA WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE

LASER MODIFICATION OF GREY CAST IRON SURFACE LAYER IMPROVING TRIBOLOGICAL PROPRIETIES

Słowa kluczowe:

obróbka laserowa żeliwa szarego, hartowanie laserowe

Key-words:

gray cast iron laser treatment, laser hardening
TRIBOLOGIA v39, nr 3, 2008, (219)

Streszczenie

W pracy przedstawiono specyfikę przemian strukturalnych podczas laserowej obróbki cieplnej żeliw oraz wyniki badań nad utwardzaniem laserowym żeliwa szarego niskostopowego. Zastosowano lasery technologiczne o mocy P = 0,8 i 2,5 kW. W ramach badań wstępnych dokonano doboru parametrów hartowania laserowego z uwzględnieniem mocy wiązki laserowej P, prędkości przemieszczania (skanowania) wiązki laserowej v oraz odległości ogniska soczewki od powierzchni poddanej utwardzaniu ∆f. Badania zasadnicze obejmowały analizę metalograficzną oraz pomiary odporności na zużycie tribologiczne wykonane na próbkach utwardzonych laserowo przy najlepszych parametrach obróbki.

Summary

The point of phase transformations during iron laser heat treatment and the results of investigations on laser strengthening of low-alloyed grey iron is presented. Technological lasers, power P = 0.8 and 2.5 kW, were used. In the preliminary test the following were considered: the laser hardening parameters with the consideration of laser beam power P, speed scanning v and a distance from focus lens to hardened surface ∆f. The principal investigations were considered: the metallographic analyse and wear tribological resistance made on the specimen laser hardened by the best conditions of treatment.
∗ Katedra Pojazdów Mechanicznych i Transportu, Wydział Mechaniczny, Wojskowa Akademia Techniczna, ul. Gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa 49, tel.: (0-22) 683-73-57, 683-70-46, kom. 664494297, e-mail: .
∗∗ Instytut Mechaniki Precyzyjnej, ul. Duchnicka 3, 00-967 Warszawa, tel. (0-22) 663-43-19, e-mail: .
Tribo-08v39n3_p151.pdf (12.66 Mb)


Wojciech NAPADŁEK∗, Tadeusz BURAKOWSKI∗∗, Jan TACIKOWSKI∗∗, Adam WOŹNIAK∗

WARSTWY TYPU DUPLEX W ZASTOSOWANIU DO STALI ZAWOROWYCH H9S2 (X45CrSi9-3)

LAYERS OF TYPE DUPLEX IN THE APPLICATION TO H9S2(X45CrSi9-3) VALVE STEELS

Słowa kluczowe:

stal zaworowa ~H9S2 (X45CrSi9-3), nagniatanie mechaniczne, azotowanie jarzeniowe, warstwa wierzchnia, mikrostruktura, skład chemiczny, twardość, wydzielenia fazowe

Key-words:

H9S2 (X45CrSi9-3) valve steel, mechanical burnishing, ion nitriding, surface layer, microstructure, chemical composition, hardness, phase precipitates
TRIBOLOGIA v39, nr 3, 2008, (219)

Streszczenie

Przedstawiono wybrane wyniki badań warstwy wierzchniej wytworzonej przez nagniatanie mechaniczne oraz azotowanie jarzeniowe stali zaworowej ~H9S2 (X45CrSi9-3). Określono wpływ nagniatania oraz azotowania na mikrostrukturę, skład chemiczny oraz twardość wytworzonej warstwy. Zaobserwowano wyraźny wpływ parametrów i warunków procesu na powstawanie twardych i kruchych wydzieleń – azotków, węgloazotków i tlenoazotków chromu i krzemu w strefie azotowanej przyległej do strefy sorbitu, w której zaobserwowano widoczny rozrost pierwotnych ziaren austenitu. Wydzielenia te w istotny sposób wpływały na stan naprężeń własnych w warstwie wierzchniej, powodując w niej mikropęknięcia oraz rozwarstwienia.
∗ Katedra Pojazdów Mechanicznych i Transportu, Wydział Mechaniczny, Wojskowa Akademia Techniczna, ul. Gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa 49, tel.: (0-22) 683-73-57, 683-70-46, kom. 664494297, e-mail: .
∗∗ Instytut Mechaniki Precyzyjnej, ul. Duchnicka 3, 00-967 Warszawa, tel. (0-22) 663-43-19, e-mail: .
Tribo-08v39n3_p165.pdf (8.20 Mb)


Wojciech NAPADŁEK∗, Czesław PAKOWSKI∗, Adam WOŹNIAK∗

WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE STALI 50H21G9N4 (X53CrMnNiN 21-9) PO AZOTOWANIU

TRIBOLOGICAL PROPERTIES OF 50H21G9N4 (X53CrMnNiN 21-9) STEEL AFTER NITRIDING

Słowa kluczowe:

azotowanie, warstwa wierzchnia, stal zaworowa 50H21G9N4 (X53CrMnNiN 21-9), zawory, właściwości tribologiczne

Key-words:

nitriding, surface layer, valve steel 50H21G9N4 (X53CrMnNiN 21-9), valves, tribological properties
TRIBOLOGIA v39, nr 3, 2008, (219)

Streszczenie

W artykule przedstawiono wybrane właściwości tribologiczne stali 50H21G9N4 po różnych procesach azotowania (jarzeniowe, kąpielowe, węgloazotowanie) w skojarzeniu z żeliwem szarym niskostopowym. Wytworzone warstwy wierzchnie pozwalają na podwyższenie trwałości tribologicznej zaworów tłokowych silników spalinowych przy porównywalnym zużyciu żeliwnej przeciwpróbki. Materiał w stanie wyjściowym charakteryzował się znacznie mniejszą odpornością na zużycie przez tarcie w porównaniu z materiałem stali zaworowej po stosowanych obróbkach powierzchniowych. Najlepszymi właściwościami tribologicznymi charakteryzują się warstwy wierzchnie wytworzone metodą węgloazotowania oraz azotowania jarzeniowego. Uzyskane wyniki badań laboratoryjnych dają podstawy do zastosowania tych technologii w przemysłowych procesach produkcyjnych zaworów.

Summary

This paper presents selected tribological properties of 50H21G9N4 steel after different processes of nitriding (ion nitriding, bath nitriding, cyaniding) in association with low-alloyed grey iron.
Created surface layers permit the increase of the tribological durability of combustion piston engine valves at comparable wear of an iron anti-sample. The material in the initial state was characterised by considerably smaller wear resistance in comparison with the material of valve steel after surface treatments. The best tribological properties are characterised by surface layer created by the cyaniding or ion nitriding method. Findings of laboratory investigations give the basics of the application of these technologies in the industrial production processes of valves.
∗ Katedra Pojazdów Mechanicznych i Transportu, Wydział Mechaniczny, Wojskowa Akademia Techniczna, ul. Gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa 49, tel.: (0-22) 683-73-57, 683-70-46, kom. 664494297, e-mail: .
Tribo-08v39n3_p181.pdf (1.55 Mb)


Wojciech NAPADŁEK∗, Jan SENATORSKI ∗∗,

Jan TACIKOWSKI∗∗ , Adam WOŹNIAK∗

AZOTOWANIE GAZOWE TULEI CYLINDROWYCH SILNIKÓW WYSOKOPRĘŻNYCH

GAS NITRIDING OF CYLINDER BARRELS OF THE DIESEL ENGINES

Słowa kluczowe:

azotowanie, warstwa wierzchnia, tuleja cylindrowa

Key-words:

nitriding, surface layer, cylinder barrel
TRIBOLOGIA v39, nr 3, 2008, (219)

Streszczenie

W artykule przedstawiono wybrane przykłady zastosowania technologii azotowania regulowanego do konstytuowania systemów warstw wierzchnich na stali Ni135M (38HMJ), stosowanej do produkcji tulei cylindrowych silników o zapłonie samoczynnym. Przedstawiono wybrane wyniki badań tribologicznych oraz na rzeczywistych tulejach cylindrowych po eksploatacji. Stwierdzono jednoznacznie, że azotowanie znacząco zwiększa odporność na erozję i kawitację oraz zużycie w warunkach tarcia.

Summary

This paper characterises a new method of wear testing, known as “cone-three-cylinder,” which has been compared to the widely used “pin-vee-block” and “disk-on-disk” tests. This new method is presented with results of testing of tribological properties of nitrided layers, obtained in a controlled and a conventional process, as well as those of carburized layers. The tests demonstrate the advantages of the newly developed testing method and indicate interesting tribological properties of layers obtained in a controlled gas nitriding process.
∗ Katedra Pojazdów Mechanicznych i Transportu, Wydział Mechaniczny, Wojskowa Akademia Techniczna, ul. Gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa 49, tel.: (0-22) 683-73-57, 683-70-46, kom. 664494297, e-mail: ; .
∗∗ Instytut Mechaniki Precyzyjnej, ul. Duchnicka 3, 00-967 Warszawa, tel. (0-22) 663-43-19, e-mail:
Tribo-08v39n3_p195.pdf (9.29 Mb)


Magdalena NIEMCZEWSKA-WÓJCIK∗

MIKROSKOPOWA ANALIZA STANU POWIERZCHNI MATERIAŁÓW DO ZASTOSOWANIA W MEDYCYNIE

THE MICROSCOPIC ANALYSIS OF THE SURFACES OF MATERIALS FOR USE IN MEDICINE

Słowa kluczowe:

materiały ceramiczne, polietylen, mechanizm zużycia, analiza powierzchni

Key-words:

ceramic materials, polyethylene, wear mechanism, surface analysis
TRIBOLOGIA v39, nr 3, 2008, (219)

Streszczenie

Powikłania zabiegów alloplastyki są wynikiem m.in. mechanizmu zużycia oraz produktów zużycia. Wprowadzanie nowych materiałów, technologii wytwarzania implantów oraz ich rozwiązań konstrukcyjnych powinno poprzedzać wykonanie szeregu badań medycznych oraz technologicznych (w tym tribologicznych) w celu zminimalizowania ilości późniejszych powikłań.
W referacie przedstawiono wyniki badań i analizę stanu powierzchni elementów węzła tarcia oraz mechanizmu zużycia. Przeprowadzenie kompletnej analizy stanu powierzchni wymaga zastosowania wielu technik, stąd do badań wykorzystano: mikrospektrofotometr w podczerwieni z transformacją Fouriera (FTIRM), mikroskop optyczny (OM), skaningowy mikroskop elektronowy (SEM) oraz mikroskop sił atomowych (AFM).

Summary

Alloplasty complications are the result of the wear mechanism and products of wear. Introduction of new materials, designs and implant manufacturing technologies should be preceded by medical and technological research (including tribological tests) to minimise the probability of complications and unwanted side-effects.
The article presents research results and analysis of knot elements of friction surfaces and their wear mechanism. Conducting the complete analysis of surfaces requires the use of a number of different techniques; therefore, in the described case the following were applied: Fourier transform infrared microspectrophotometer (FTIRM), optic microscope (OM), scanning electron microscope (SEM), and atomic force microscope (AFM).
Tribo-08v39n3_p205.pdf (1.95 Mb)
∗ Politechnika Krakowska, Katedra Inżynierii Procesów Produkcyjnych.


Dariusz OZIMINA∗, Monika MADEJ∗

ODDZIAŁYWANIA TRIBOCHEMICZNE POWIERZCHNI METALOWYCH I KOMPOZYTOWYCH Z DODATKAMI PRZECIWZUŻYCIOWYMI TYPU ZDTP

TRIBOCHEMICAL REACTIONS OF METALLIC AND COMPOSITE SURFACES WITH ZDTP AS AN ANTIWEAR ADDITIVE

Słowa kluczowe:

adsorpcja, dodatki przeciwzużyciowe, powłoka stopowa i kompozytowa, właściwości tribologiczne

Key-words:

adsorption, antiwear addives, alloy and composite coatings, tribological properties
TRIBOLOGIA v39, nr 3, 2008, (219)

Streszczenie

W pracy przedstawiono wyniki badań oddziaływań adsorpcyjnych metalowych elementów węzłów tarcia: stali 100Cr6, powłoki stopowej Ni-P oraz powłoki kompozytowej Ni-P-Al2O3. Powłoki stopowe i kompozytowe wytwarzano sposobem bezprądowym na podłożu ze stali 100Cr6. Badania obejmowały pomiary adsorpcji oraz właściwości tribologicznych. Testy tribologiczne na testerze T-11 realizowano w skojarzeniu kula–tarcza w warunkach tarcia technicznie suchego oraz tarcia ze smarowaniem modelową substancją smarową oraz modelową substancją smarową zawierającą dodatek przeciwzużyciowy w postaci dialkiloditiofosforanu cynku – ZDTP. Badania tarciowe realizowano w temperaturze otoczenia TO = 22ºC, dodatkowo testy dla powłok kompozytowych wykonano w temperaturze podwyższonej TP = 150 ºC.

Summary

The article discusses the analysis of adsorptive interactions of metallic elements of the friction junction, i.e. for the 100 Cr6 steel, alloy Ni-P coatings, and the composite coatings, i.e. Ni-P- Al2O3. The alloy and composite coatings were superimposed on steel elements, 100Cr6, using the electrolyse plating technique. The investigations included the measurements of adsorption, tribological tests, and analyses of the effects of tribochemical interactions using in a ball- on-disc system device. The tests were relaxed on a T-01M tester in technically dry friction conditions and during friction for model lubricant and for model lubricant containing antiwear additive – ZDTP. The research was realised in TO = 22ºC. Additionally, there were tests for composite coatings in an increased temperature TP = 150ºC. The analysis of the adsorption on the tribological properties of the coatings shows that there is a significant influence of this phenomenon on the wear.
∗ Politechnika Świętokrzyska, Katedra Inżynierii Eksploatacji, al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce.
Tribo-08v39n3_p215.pdf (105.36 Kb)


Dariusz OZIMINA∗, Monika MADEJ∗,

Michał STYP-REKOWSKI∗∗, Tomasz GŁOGOWSKI∗

ADSORPCJA ZDTP I JEJ WPŁYW NA WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE MATERIAŁÓW CERAMICZNYCH

THE ADSORPTION OF ZDTP AND ITS INFLUENCE ON TRIBOLOGICAL PROPERTIES OF CERAMICS MATERIALS

Słowa kluczowe:

adsorpcja, ceramika techniczna, dodatki przeciwzużyciowe, zużycie tribologiczne

Key-words:

adsorption, technical ceramic, antiwear additives, tribological wear
TRIBOLOGIA v39, nr 3, 2008, (219)

Streszczenie

W pracy przedstawiono wpływ oddziaływań tribochemicznych dodatków przeciwzużyciowych – AW na tworzenie podczas tarcia przeciwzużyciowych warstw wierzchnich na materiałach ceramicznych. Określono oddziaływania adsorpcyjne alkiloditiofosforanu cynku – ZDTP na reprezentatywnych powierzchniach ceramicznych – Al2O3, SiC i TiN odpowiednio o jonowym, kowalencyjnym i metalicznym wiązaniu chemicznym. Testy tribologiczne realizowano w skojarzeniu kula–tarcza w warunkach tarcia technicznie suchego oraz tarcia ze smarowaniem modelową substancją smarową i modelową substancją smarową zawierającą dodatek przeciwzużyciowy typu ZDTP. Analiza wpływu adsorpcji na właściwości tribologiczne materiałów ceramicznych pokazała znaczący wpływ rodzaju wiązania zarówno na współczynnik tarcia oraz zużycie liniowe.
∗ Politechnika Świętokrzyska, Katedra Inżynierii Eksploatacji, al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce.
∗∗ Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy, Wydział Mechaniczny.
Tribo-08v39n3_p225.pdf (480.60 Kb)


Ewa PAWELEC∗, Jolanta DRABIK∗

WPŁYW NIEKONWENCJONALNYCH MODYFIKATORÓW NA STABILNOŚĆ STRUKTURALNĄ I ODPORNOŚĆ TERMICZNĄ WYSOKOTEMPERATUROWEGO SMARU PLASTYCZNEGO. CZ. I

THE INFLUENCE OF UNCONVENTIONAL MODIFIERS ON STRUCTURAL STABILITY AND THERMAL RESISTANCE OF HIGH-TEMPERATURE GREASE. PART 1

Słowa kluczowe:

smar wysokotemperaturowy, właściwości fizykochemiczne, zagęszczacz, nieorganiczny modyfikator, przemysł spożywczy

Key-words:

high-temperature grease, physical and chemical properties, thickener, inorganic modifier, food industry
TRIBOLOGIA v39, nr 3, 2008, (219)

Streszczenie

Zbadano możliwość kształtowania właściwości funkcjonalnych wysokotemperaturowego smaru plastycznego poprzez udział nietoksycznych składników stosowanych dotychczas poza techniką smarowniczą. Wykazano, że istnieje możliwość takiego ilościowo-jakościowego doboru bazy olejowej, zagęszczaczy i modyfikatorów, który pozwala na kształtowanie właściwości funkcjonalnych smaru na poziomie wymaganym aplikacją przy zachowaniu jego ekologicznego charakteru.
Stwierdzono decydujący wpływ rodzaju i koncentracji modyfikatora właściwości tiksotropowych na odporność struktury smaru na działanie wymuszeń termicznych. Zastosowanie modyfikatora o bardziej rozwiniętej powierzchni, zapewnia uzyskanie smaru plastycznego o odporności i stabilności termicznej wymaganej dla smarów wysokotemperaturowych.

Summary

The possibility of the formation functional properties of grease was researched through participation of non-toxic components, which have been used until now are beyond grease technology. It was shown that there is the possibility of such a quality-quantity selection of oil base, thickeners and modifiers which allows the formation of the functional properties of grease on a level demanded by application with holding its ecological nature.
Decisive influence of the type and concentration of the modifier of rheological properties on the resistance of the grease structure to the activity of thermal extortion was stated. The modifiers which have more surface area were beneficial to obtaining stability and to the thermal resistance of high-temperature grease.
∗ Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, ul. K. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom, tel. (048) 364-42-41, fax (048) 364-47-65.
Tribo-08v39n3_p235.pdf (88.18 Kb)


Paweł PAWLUS∗, Jacek MICHALSKI∗∗

METODYKA BADANIA GRUPY TŁOKOWO-CYLINDROWEJ SILNIKÓW SPALINOWYCH

THE METHODOLOGY OF INVESTIGATION OF A PISTON-CYLINDER GROUP OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Słowa kluczowe:

silnik spalinowy, system tłokowo-cylindrowy, zużycie ścierne

Key-words:

internal combustion engine, piston-cylinder system, abrasive wear
TRIBOLOGIA v39, nr 3, 2008, (219)

Streszczenie

Przedstawiono stanowisko badań kwalifikacyjnych oraz badań w warunkach zwiększonego zapylenia powietrza silnika spalinowego. Obiektem badań jest lotniczy silnik tłokowy chłodzony powietrzem FRALKIN F. 4A-235 - B 4. Stanowisko badawcze silnika spalinowego, wyposażone w hamulec cieczowy i sterowanie, dodatkowo miało układ podawania i rozpylania pyłu drogowego, układ dokładnej filtracji oleju smarującego, układ zasilania paliwem oraz układ chłodzenia powietrznego i chłodzenia oleju smarującego. Opracowano metodykę 10-godzinnego skróconego docierania silnika i metodykę 21-godzinnej pracy silnika w warunkach umownych.

Summary

This article presents the methodology and laboratory stand for the research of a FRANKLIN engine under dustiness conditions. The test refers to the external engine characteristic and tribology wear of elements for a piston-cylinder group. The results were compared to real results after a 1500-hour life test on an aircraft PZL-110 Koliber. The concentration, chemical and grain composition of grinding particles was selected in order to assure a qualitative and quantitative analogy of wear to real engine work.
∗ Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza, Katedra Technologii Maszyn i Organizacji Produkcji, ul. W. Pola 2, 35-959 Rzeszów, tel. 017-8651183, e-mail:
∗∗ Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza, Zakład Pojazdów Samochodowych i Silników Spalinowych, ul. W. Pola 2, 35-959 Rzeszów, tel. 017-8651570, e-mail:
Tribo-08v39n3_p247.pdf (1.69 Mb)


Anna PIĄTKOWSKA∗, Jacek JAGIELSKI∗

OPIS TRIBOLOGICZNEGO STANOWISKA BADAWCZEGO Z REJESTRACJĄ SYGNAŁÓW EMISJI AKUSTYCZNEJ

TRIBOLOGICAL SET-UP DESCRIPTION WITH THE MEASUREMENT OF ACOUSTIC EMISSION SIGNALS

Słowa kluczowe:

współczynnik tarcia, zużycie, wibroakustyka, emisja akustyczna

Key words:

friction coefficient, wear, vibroacoustics, acoustic emission
TRIBOLOGIA v39, nr 3, 2008, (219)

Streszczenie

Celem pracy jest przedstawienie konstrukcji stanowiska tribologicznego z węzłem tarcia typu „kula–powierzchnia płaska”. Układ pomiaru emisji akustycznej składa się z trzech czujników: dwóch wysokoczęstotliwościowych oraz akcelerometru. Wyniki pomiarów sygnałów emisji akustycznej EA mierzonych jednocześnie podczas tarcia są zapisywane i następne analizowane z użyciem programu FlexPro, który umożliwia wyznaczenie deskryptorów czasowych i częstotliwościowych charakteryzujących zachodzące podczas tarcia rodzaje uszkodzeń powierzchni, takie jak: pękanie, ścieranie, odrywanie warstwy od podłoża, akumulacja produktów zużycia. W pracy przedstawione zostały przykładowe wyniki testów tarciowych oraz analiza generowanych sygnałów emisji akustycznej EA dla pary trącej kulka ceramiczna jako przeciwpróbka i warstwa Cr na podłożu szklanym jako powierzchnia podlegająca badaniu i określeniu właściwości tribologicznych.

Summary

The main aim of the paper is to present a layout of the “pin-on-flat” tribometer equipped with acoustic emission (EA) detectors. The EA acquisition system is composed of three detectors - two high frequency detectors and one accelerometer. The EA signals are recorded on a PC computer and analysed by using FlexPro software. FlexPro allows one to determine time and frequency characteristics on the EA signal which, in turn, provide the information about processes occurring during the wear of the material - breaking, delamination or accumulation of wear debris. In the paper, the results of selected wear/friction tests, together with the interpretation of the EA signals, are presented. The cases studied are Cr layers on glass. In all cases, a ceramic SiC ball was used as a counter-sample.
∗ Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych, 01-919 Warszawa, ul. Wólczyńska 133, e-mail:anna.piatkowska@itme.edu.pl
Tribo-08v39n3_p259.pdf (1.70 Mb)


Witold PIEKOSZEWSKI∗

WPŁYW TYPOWYCH DODATKÓW SMARNOŚCIOWYCH DO OLEJÓW NA POWIERZCHNIOWĄ TRWAŁOŚĆ ZMĘCZENIOWĄ

THE INFLUENCE OF SELECTED OIL ADDITIVES ON SURFACE FATIGUE LIFE

Słowa kluczowe:

pitting, oleje, powłoki przeciwzużyciowe, technologie próżniowe

Key-words:

pitting (rolling fatigue), oils, anti-wear coatings, PVD technologies
TRIBOLOGIA v39, nr 3, 2008, (219)

Streszczenie

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu dodatków typu AW i EP do oleju pochodzenia mineralnego, na powierzchniową trwałość zmęczeniową (pitting) modelowego, tocznego, wysokoobciążonego węzła tarcia. Badano skojarzenia: stal–stal oraz stal–stal pokryta powłokami niskotarciowymi nanoszonymi technologiami próżniowymi.
W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono istotny wpływ dodatków na trwałość zmęczeniową badanych skojarzeń. Wpływ ten był zróżnicowany i zależny w dużym stopniu od badanego skojarzenia materiałowego.

Summary

The results of the influence of AW and EP additives added to the mineral oil on rolling contact fatigue life (pitting) of highly-loaded friction joint is presented.
Various friction pairs (uncoated pair steel-steel, steel rubbing - PVD low-friction coated steel) were tested. The results of research show that, for investigated friction pairs, there is a substantial influence of the AW and EP mineral oil additives on rolling contact fatigue life, that the influence of oil additives is different for various friction pairs.
∗ Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, ul. K. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom, tel. (048) 364-42-41, fax (048) 364-47-65.
Tribo-08v39n3_p267.pdf (960.93 Kb)

Dalej: Uzupełnienie od: Andrzej Posmyk at.al. do Janusz Musiał ...