Streszczenie:

W artykule przedstawiono zagadnienie mody w nauce. Dokonano omówienia systemu pojęciowego oraz przedstawiono modę w nauce w ujęciu strukturalnym i działaniowym. Porównano wpływ mody w nauce na popularność strukturalnych elementów nauki ze zmianami tej popularności w naturalnym rozwoju nauki. Omówiono zmienność mody na dziedziny naukowe w ujęciu historycznym. W podsumowaniu zaznaczono, że moda jako skutek potrzeby społecznej jest potrzebna również w nauce.

Summary

The article shows the issue of fashion in science. The system of meanings and the fashion in science, in the structural and operational form, were done. The impact of fashion in science on the popularity of the structural elements of science was compared with the changes of the popularity in natural science development. The variability of fashion on the fields of science in the historical aspects was discussed. In the summary noted, fashion as a result of the social needs is needed also in science.
① Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań.
Tribo-12v43n5_p013-030.pdf (164K)

Streszczenie

Zawór kulowy poddano badaniom, w których określono wielkość wycieku wewnętrznego w zależności od liczby cykli otwierania i zamykania elementu roboczego. Do określenia szczelności zaworu wykorzystano metodę detekcji helowej. Przy zamkniętym przepływie mierzono wyciek przy ciśnieniu helu od 0 do 1,6 MPa działającego na kulę w zaworze. Równocześnie określono chropowatość powierzchni kuli i uszczelnienia z PTFE przed badaniami i po wykonaniu 10000 cykli.

Summary

The article presents the research results of leakage from ball valves. Leakage was measured for a new valve and after an assumed number of open/close cycles using the helium detection method. The roughness of a valve ball and cooperating sealing rings were measured after and before cycle tests. It was found that the leakage value increases with the increase of number of cycles. The research includes the analysis of chosen roughness parameters and their influence on leakage. It shows that the particles collected on the seals determined the roughness of ball. The proposed method of the investigation allowed the author to find that the wear process that caused the leakage increase from ball valve.
① Politechnika Wrocławska, Wydział Mechaniczno-Energetyczny, Instytut Inżynierii Lotniczej, Procesowej i Maszyn Przepływowych, ul. Wybrzeże S. Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław.
Tribo-12v43n5_p031-038.pdf (441K)

Streszczenie

W artykule na podstawie wyników badań, prowadzonych na modelu połączenia wciskowego, zaproponowano mechanizm rozwoju zużycia frettingowego w tym połączeniu. Podkreślono, że procesem inicjującym rozwój zużycia są zjawiska adhezji.

Summary

The article proposes a mechanism for the development of fretting wear in clamped joint, based on the results of research conducted on the model of such a joint. The significant influence of such parameters as: the method of making this joint, the interference value and surface roughness on the development of this kind of wear was highlighted. These parameters determine the condition of the surface layer in the contact zone. It was stressed that the process of initiating the development of wear are adhesion phenomena.
① Politechnika Krakowska, Wydział Mechaniczny, Instytut Pojazdów Szynowych, al. Jana Pawła II 37, 31-864 Kraków, tel. (12) 628 36 58, e-mail: .
Tribo-12v43n5_p039-046.pdf ( 11M)

Streszczenie

W artykule przedstawiono wyniki badań modelowych związanych z oceną wybranych środków smarnych pod kątem ich wpływu na inicjację i intensywność rozwoju zużycia frettingowego wstępującego w połączeniu obrotowym wałek–tuleja.

Summary

Complex physicochemical phenomena occurring at the interface between associated surfaces and the impact of a large number of factors makes the development of fretting wear mechanism difficult to describe and it has not received a clear definition in publications. The paper presents the results of model tests related to the evaluation of selected lubricants related to their impact on the initiation and intensity fretting wear development in a friction par axle-sleeve.
① Politechnika Krakowska, Wydział Mechaniczny, Instytut Pojazdów Szynowych, al. Jana Pawła II 37, 31-864 Kraków, tel. (12) 628 36 58, e-mail: .
Tribo-12v43n5_p047-054.pdf (820K)

Streszczenie

W ludzkim organizmie chrząstka stawowa jest jednym z tych elementów, które są najbardziej narażone na zmiany przeciążeniowo-zwyrodnieniowe. W pracy przedstawiono wyniki badań, które mają na celu określenie własności tribologicznych zdegenerowanych chrząstek stawowych człowieka, a co się z tym wiąże stopnia zużycia biologicznego węzła ciernego. Badania przeprowadzono na drodze doświadczalnej, z wykorzystaniem modeli fizycznych. W badaniach próbka i przeciwpróbka wykonują ruch ślizgowo-toczny, co odpowiada możliwie wiernie ruchowi wzajemnemu powierzchni ciernych w stawie. Pomiary momentu tarcia realizowano dla ruchu wahadłowego, przy zachowaniu warunków płynnego tarcia toczno-ślizgowego. Badania realizowano przy sile nacisku Fn = 0÷105N i prędkości poślizgu vs = {0, 3, 6, 9}mm/s przy prędkości obrotowej w punkcie pomiarowym ω = 0,33s-1 Materiał badawczy klasyfikowano pod względem uszkodzeń powierzchni chrząstki stawowej. Pozwoliło to na porównanie kolejnych stadiów degeneracji chrząstki i odniesienie ich do zmian parametrów tribologicznych w postaci momentu tarcia i współczynnika tarcia na badanych powierzchniach.

Summary

Joint cartilage in the human body is one of those elements that is most vulnerable to overload and degenerative changes. These changes are influenced by factors such as traffic accidents, lack of physical activates or metabolic disturbances.
In this paper, the results of research aimed at the determination of the degeneration rate of the cartilage of a human joint on its tribological properties are presented. This experimental research was carried out using physical models.
To carry out this research, a test stand modelling a fundamental scheme of loading and motion for the knee joint had been constructed. The measurements of the friction moment were realised for the fluctuate motion, with the proceeding of the time of rolling- sliding fluid friction. The research was realised for load force Fn = 0÷105N. (Sliding velocity vs = {0, 3, 6, 9}mm/s, and the speed of rotation in measuring point ω = 0.33s-1) The specimen and counter specimen used in the testing are in sliding/rolling contact, which reflects, to a maximum degree possible, the relative motion of frictional surfaces in a joint. The results of this research were used for the evaluation of the influence of degenerative changes on tribological changes in the joint cartilage.
① Wydział Zarządzania i Informatyki Państwowej Wyższej Szkoły Zawodowej w Legnicy, ul. Sejmowa 5A, 59-220 Legnica.
② Politechnika Wrocławska, Wydział Mechaniczny, Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, Zakład PKMiT, ul. I. Łukasiewicza 7/9, 50-371 Wrocław, e-mail: .
③ Politechnika Wrocławska Wydział Inżynierii Środowiska, Instytut Inżynierii Ochrony Środowiska, Zakład UŚ, Wybrzeże S. Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław,
Tribo-12v43n5_p055-064.pdf (539K)

Streszczenie

W pracy przedstawiono wpływ twardości poliuretanu MPC na właściwości tribologiczne, określany poprzez wartość średnią i chwilową współczynnika tarcia i temperatury pary trącej. Do testów użyto poliuretanu o twardościach: 750 Sh A, 800 Sh A, 850 Sh A, 900 Sh A. Badania przeprowadzono z wykorzystaniem testera Amslera.
① Uniwersytet Zielonogórski, Wydział Mechaniczny, Instytut Budowy i Eksploatacji Maszyn, ul. Prof. Z. Szafrana 4, 65-246 Zielona Góra.
Tribo-12v43n5_p065-074.pdf (546K)

Streszczenie

W artykule przedstawiono właściwości tribologiczne, takie jak średni i chwilowy współczynnik tarcia, zużycie i temperaturę dla skojarzenia trącego materiał cierny MKW-50A/żeliwo wysokochromowe EN-GJN-HV600(XCr14). Badania przeprowadzono przy użyciu maszyny tarciowo-zużyciowej typu Amsler.

Summary

In paper tribological properties (average and instantaneous coefficient of friction, wear and temperature) for frictional connection created from frictional material MKW-50A and cast iron EN-GJN-HV600(XCr14) are presented. Test were carried out using machine type Amsler used to determin-
① Uniwersytet Zielonogórski, Wydział Mechaniczny, Instytut Budowy i Eksploatacji Maszyn, ul. Prof. Z. Szafrana 4, 65-246 Zielona Góra.
Tribo-12v43n5_p075-084.pdf (727K)

Streszczenie

Złożone procesy tribologiczne rozpatrywane są w literaturze jako suma procesów podstawowych oraz ich wzajemnego współoddziaływania. Z tego względu ich analiza zawsze wymaga rozpatrzenia również każdego z tych występujących procesów indywidualnie. Celem realizowanej pracy była ocena procesów zużycia tribologicznego, kawitacyjnego oraz korozyjnego pozostająca w korelacji z mikrostrukturą trzech stopów aluminium przeznaczonych do przeróbki plastycznej – przedstawicieli serii 2000, 5000 i 7000.

Summary

Complex tribological processes in publications are considered as the sum of basic processes and reciprocal interactions. This produces problems with the analyses of results, because each occurring process must be analysed separately. The aim of the presented article was the estimation of wear processes, including tribological, cavitational and corrosional. Wear processes were investigated by comparing the microstructure of three used aluminium alloys, series 2000, 5000 and 7000, applied in plastic working.
① Politechnika Wrocławska, Wydział Mechaniczny, ul. Łukasiewicza 5, 50-372 Wrocław.
② Akademia Morska w Szczecinie, Instytut Nauk Podstawowych Technicznych, Wały Chrobrego 1–2, 70-500 Szczecin.
Tribo-12v43n5_p085-096.pdf (1.2M)

Summary

The friction coefficient, reversible adhesion energy and hardness ratio of polymer-polymer combinations such as PC, PS, PTFE, PA6, LDPE and PP are examined using a pin-on-ring type tribometer. Polycarbonate has been used as a ring material. The applied loads are 10, 20, 30, 40, and 50 N. The coefficient of friction as a function of sliding time, applied load, and hardness ratio has been observed. Additionally, the relationship between the coefficient of friction and reversible adhesion energy calculated from the surface components is calculated. The results show that the coefficient of friction is highly dependent on the reversible energy. The coefficient of friction increases as the reversible adhesion energy increases. At a hardness ratio equal to unity, the coefficient of friction exhibits high values. At higher values of the hardness ratio, HC/Hp = 2.4, however, the coefficient of friction possesses low values. In addition, the coefficient of friction is highly dependent on the load applied. It decreases with the increase in the load.

Streszczenie

W pracy przedstawiono wyniki badań współczynnika tarcia, odwracalnej energii adhezji i stosunku twardości połączeń polimer-polimer, takich jak PC, PS, PTFE, PA6, LDPE i PP, które określano przy użyciu testera typu trzpień–pierścień. Na materiał pierścienia wykorzystano poliwęglan. Zastosowano obciążenia 10, 20, 30, 40 i 50N. Obserwowano zmianę współczynnika tarcia w funkcji czasu ślizgania, przyłożonego obciążenia i wskaźnika twardości. Ponadto obliczano zależność pomiędzy współczynnikiem tarcia i odwracalną energią adhezji. Wyniki pokazują, że współczynnik tarcia jest bardzo zależny od energii adhezji. Współczynnik tarcia wzrasta wraz ze wzrostem energii adhezji. Przy jednakowej twardości materiałów współczynnik tarcia przyjmuje wysokie wartości. Przy wyższych wartościach wskaźnika twardości, HC/Hp = 2.4, współczynnik tarcia ma małą wartość. Dodatkowo, współczynnik tarcia bardzo zależy od przyłożonego obciążenia – jego wartość maleje wraz ze wzrostem obciążenia.
① Production & Design Dept., Faculty of Eng., Minia University, Minia 61111, Egypt.
Tribo-12v43n5_p097-106.pdf (790K)

Streszczenie

W artykule przedstawiono wyniki badań łożysk ślizgowych obrotowych w środowisku wodnym. Cylindryczne łożyska polimerowe, będące próbkami, wykonano z PE-UHMW i kompozytu PTFE+CrO. Elementem obrotowym, czyli przeciwpróbką , była tuleja o średnicy zewnętrznej 35 mm, wykonana ze stali w gatunku 316. Chropowatość powierzchni przeciwpróbki wynosiła Ra = 0,35–0,4 µm, a szerokość styku z próbką 10 mm. Łożyska obciążano siłą poprzeczną wynoszącą 230 N; badania prowadzono przy prędkości liniowej 0,16 m/s. Załączono zdjęcia powierzchni roboczych przed i po badaniu. Opisano rodzaje zużycia. Do pomiaru wielkości zużycia zastosowano metodę wagową. Stwierdzono kilkunastokrotnie większą odporność na zużycie ścierne PE-UHMW w porównaniu z PTFE+CrO.

Summary

This article presents investigations of the wear of polymer slide bearings. PE-UHMW and composite PTFE were used to manufacture these bushings. A test rig for the rotary movement of cylindrical bearings was constructed. The internal surface of a cylinder made of polymer was the test sample, and an external surface of a convex cylinder made of acid resistance steel 316 with a roughness surface Ra = 0.35 – 0.4 µm was the anti-sample. The diameter of an anti-sample was 35mm. The width of the joint was 10mm. The load was 230 N, and the linear velocity was 0.16 m/s. For cooling and lubrication of the friction junction, water in a closed system was used. Images of the working surfaces before and after the tests are presented, analyses of the modes of wear are made, and the values of wear are determined with aid of the weight method. A seven times larger resistance of elements made of PE-UHMW for abrasion was found when compared to composite PTFE.
① Politechnika Częstochowska, Instytut Technologii Mechanicznych; TEST Systemy Uszczelniające − Częstochowa, ul. Armii Krajowej 21, 42-201 Częstochowa.
Tribo-12v43n5_p107-114.pdf (332K)

Streszczenie

W publikacji omówiono zagadnienie od czego zależy współczynnik tarcia w ogólnym przypadku przed wystąpieniem zatarcia elementów maszyn, następnie jak w przypadku sportowych urządzeń, np. sanek, można poprawić parametry tarcia pomiędzy płozami sanek a lodem. Omówiono też współpracę koła lokomotywy z szyną do zwiększenia siły czepności i nowe substancje chłodząco-smarujące stosowane do skrawania metali, w czasie której powstaje też powłoka wytworzona na powierzchni toczonego elementu. Na zakończenie publikacji omówiono nowe projekty i stanowisko badawcze dla badań stawów człowieka.

Summary

This paper describes what determines the coefficient of friction in the general case before scuffing of machine components. The authors discussed a method for the improvement friction parameters of sports equipment, for example, friction between sleds runners and ice. It also presents a discussion on the cooperation between locomotive wheels and rails for increase adhesive forces. The article also presents information on a new cooling lubricant fluids used in metal cutting, during which a coating is produced on the surface of the turned element. Finally, the paper discusses new projects and a research test rig for the study of human joints.
① AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, ul. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków.
Tribo-12v43n5_p115-136.pdf (3.5M)

Streszczenie

Zbadano i porównano właściwości smarne roślinnych składników bazowych w aspekcie zastosowania dla cieczy obróbkowych. Były to cardanol (olej z łupin nerkowca), produkty jego oksyetylacji i mieszanin oksyetylatów z syntetycznym estrem. Badano oksyetylaty o różnym stopniu przyłączenia tlenku etylenu.
Zbadano przeciwzużyciowe i przeciwzatarciowe właściwości wytworzonych składników bazowych z wykorzystaniem aparatu czterokulowego T-02 z narastającym w sposób ciągły obciążeniem węzła tarcia dla skojarzenia stal–stal. Uzyskane wyniki badań umożliwiły wybranie produktu o najkorzystniejszych właściwościach smarnych.

Summary

The lubricating properties of vegetable base components in the aspect of their application in cutting fluids were tested and compared. These included cardanol (the main component of cashew nutshell liquid), products of oxyethylation of cardanol as well as mixture of oxyethylaties and synthetic ester. The oxyethylaties by different degree of addition of ethylene oxide were examined. The antiwear and extreme-pressure properties of the formulated base components were investigated by means of a four-ball test device T-02 in a steel-on-steel system. The obtained results made it possible to select the product with the best lubricating properties.
① Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, 26-600 Radom, ul. Pułaskiego 6/10.
Tribo-12v43n5_p137-146.pdf (335K)

Summary

The research shows the results of electrolyte-plasma treatment influence on structure-phase state, mechanical properties and wear-resistance of drilling tool steel samples. The comparative analysis of the microstructure, microhardness, and wear-resistance of the samples in initial state and after electrolyte-plasma treatment is represented. It was found that 18CrNi3MoA-Sh steel has a fine-grained martensite-bainite microstructure after the treatment. It was determined that 18CrNi3MoA-Sh steel possesses high wear-resistance after electrolyteplasma treatment and that this technology is characterised by low power consumption and cost. The average initial state microhardness is 2800 MPa. The average microhardness on the bearing lane surface after electrolyte-plasma processing is 7500 MPa. Microhardness increases bay a factor of 2 to 2.5, indicating technology efficiency.

Streszczenie

Wyniki badań przedstawiają wpływ obróbki elektrolotyczno-plazmowej na stan strukturalno-fazowy, własności mechaniczne i odporność na zużywanie próbek stali na narzędzia wiertnicze. W pracy przedstawiono analizy porównawcze mikrostruktury, mikrotwardości i odporności na zużywanie próbek w stanie wyjściowym i po obróbce. Stwierdzono, że martenzytyczno-bajnityczna mikrostruktura stali 18CrNi3MoA-Sh po obróbce jest drobnoziarnista. Zauważono, że obróbka podwyższa odporność stali na zużywanie, co jest korzystne przy jej niskim zapotrzebowaniu na moc i niskim koszcie. Wartość średnia mikrotwardości próbek w stanie wyjściowym wynosi 2800 MPa, natomiast po obróbce wartość średnia mikrotwardości wzrasta do 7500 MPa. Mikrotwardość stali po obróbce elektolityczno-plazmowej wzrosła więc 2–2,5-krotnie w odniesieniu do stanu początkowego, co świadczy o skuteczności zastosowanej obróbki.
① D. Serikbaev East Kazakhstan State Technical University, Ust-Kamenogorsk, Kazakhstan, .
② Institute of Materials and Connecting Technologies, Otto-von-Guericke University, Magdeburg, Germany.
Tribo-12v43n5_p147-154.pdf (198K)

Summary

The present work presents the results of electrolytic-plasma treatment influence on the mechanical properties and structural-phase condition of the surface layers of 12Cr18Ni10Ti steel.
In the work, the mechanical characteristics of the surface layers that have been pack cemented by electrolytic plasma with the composition of 10% Nа2CO3 and 10% С3Н8О3 are investigated. The operational parameters for the processing are determined. The optimal content of components in saturating mixtures of plasma by cementation is defined. Structural research of the samples was carried out by x-ray diffraction analysis, and optical and electron microscopy. The comparative study of the structure, phase and chemical composition of the modified surface layers of steel 12Cr18Ni10Ti is executed after electrolytic plasma processing. According to the study, after electrolyte plasma processing, high wear resistance and hardness increased by a factor of 2 to 2.5 more than in the original condition. A hardened layer with a thickness 200–250 µm is formed. It is shown that, after the electrolyte-plasma processing of steel 12Cr18Ni10Ti, the microstructure contains particles of carbides and has a fine-grained martensitic structure.

Streszczenie

W pracy przedstawiono wyniki wpływu obróbki elektrolityczno-plazmowej na własności mechaniczne i stan strukturalno-fazowy warstwy wierzchniej stali 12Cr18Ni10Ti. W pracy badano charakterystyki mechaniczne warstwy wierzchniej stali cementowanej w elektrolitycznej plazmie o składzie 10% Nа2CO3 i 10% С3Н8О3. Określono warunki prowadzenia procesu oraz optymalny skład mieszaniny plazmy. Badania strukturalne próbek prowadzono z wykorzystaniem analizy rentgenowskiej dyfrakcyjnej, mikroskopii optycznej i elektronowej. Badania porównawcze struktury, faz i składu chemicznego modyfikowanej warstwy wierzchniej stali 12Cr18Ni10Ti wykonano po obróbce elektrolityczno-plazmowej. Na podstawie badań stwierdzono, że w wyniku obróbki wzrosła odporność na zużywanie i twardość (2–2,5-krotnie w odniesieniu do stanu przed obróbką). Utwardzona warstwa ma grubość 200–250 µm. Świadczy to o tym, że w wyniku obróbki elektrolityczno-plazmowej stali 12Cr18Ni10Ti jej mikrostruktura zawiera cząstki węglików i ma drobnoziarnistą strukturę martenzytyczną.
① D. Serikbayev East Kazakhstan State Technical University, Ust-Kamenogorsk, Kazakhstan .
② Institute of Materials and Joining Technology of Otto von Guericke University, Magdeburg, Germany.
Tribo-12v43n5_p155-164.pdf (868K)

Summary

Mechanical characteristics of nitrated and carbonitriding in electrolyte plasma
Р6М5 steel surface layers are investigated in the research. Perspective technology of cutting tool electrolyte-plasma treatment is displayed. Comparative research of structure, phase composition of fast-cutting P6M5 steel modified surface layers after electrolyte plasma treatment was carried out by scanning-electron and light microscopy, and X-ray structure analysis methods.

Streszczenie

W przeprowadzonych badaniach określano charakterystykę mechaniczną stali P6M5 azotowanej i cyjanowanej poprzez obróbkę elektrolityczno-plazmową. Przedstawiono obróbkę elektrolityczno-plazmową, która jest przyszłościowa dla obróbki narzędzi obróbkowych. Badania porównawcze struktury, budowy fazowej stali szybkotnącej P6M5 z modyfikowaną warstwą wierzchnią w trakcie obróbki elektrolityczno-plazmowej prowadzono z wykorzystaniem mikroskopii skaningowej i optycznej oraz analizy rentgenowskiej.
① D. Serikbaev East Kazakhstan State Technical University, Ust-Kamenogorsk, Kazakhstan.
② University of Otto-fon-Guericke, Magdeburg, Germany.
Tribo-12v43n5_p165-174.pdf (738K)

Summary

The present work is research on the influence of various modes of electrolytic plasma cementation on changes in structurally-phase conditions and hardening of constructional steel 30CrMnSi. This process has been chosen for investigation because of its economical use of power, the formation of stable ferrite-perlite structures, and higher mechanical properties. The cementation process was carried by selecting different modes of electrolytic-plasma processing in the electrolyte containing a water solution of 10% sodium carbonate and 10 % glycerine.

Streszczenie

Prezentowana praca poświęcona jest badaniom wpływu różnych sposobów obróbki elektrolityczno-plazmowej na zmianę właściwości strukturalno-fazowych i twardości stali 30CrMnSi. Dokonano wyboru procesów obróbki odznaczających się zapotrzebowaniem na małe moce i zasoby materiałowe, co zostało potwierdzone badaniami naukowymi. Wybrane procesy prowadzą do formowania stabilnej struktury ferrytyczno-perlitycznej oraz podwyższają własności mechaniczne stali. Procesy obróbki przeprowadzono przy wyborze różnych parametrów elektrolityczno-plazmowych w elektrolicie zawierającym wodny roztwór 10-procentowy węglanu sodu i 10% gliceryny.
① D. Serikbaev East Kazakhstan State Technical University, Ust-Kamenogorsk, Kazakhstan, ,
② Institute of Materials and Joining Technology of Otto von Guericke University, Magdeburg, Germany.
Tribo-12v43n5_p175-182.pdf (182K)

Streszczenie

W artykule przedstawiono wpływ budowy łańcucha alkilowego oksyetylenowanych alkoholi tłuszczowych na właściwości przeciwzatarciowe ich wodnych roztworów. Przedmiotem badań były wodne roztwory mieszaniny dwóch alkoholi laurylowego i mirystylowego, oksyetylenowanych 7 i 10 molami tlenku etylenu oraz dwa alkohole izotridecylowe, oksyetylenowane 7 i 9 molami tlenku etylenu. Charakterystyki tribologiczne były wyrażone poprzez właściwości przeciwzatarciowe, których miarą były: obciążenie zacierające (Pt), obciążenie zatarcia (poz), graniczne obciążenie zatarcia (poz) oraz średnica skazy (d). Wykorzystano aparat czterokulowy (tester T02). Analiza wielkości charakteryzujących zatarcie wskazuje, że alkohole z rozgałęzionymi łańcuchami mają, w porównaniu z alkoholami liniowymi, zdecydowanie niższą efektywność przeciwdziałania zacieraniu. Obserwowane zmiany wielkości tribologicznych są interpretowane w kategoriach niższej trwałości filmu smarnego tworzonego przez izoalkohole z ich wodnych roztworów. Tworzony w warunkach tarcia film smarny nie jest trwały i nie zabezpiecza wystarczająco współpracujących elementów pary ciernej przed zużyciem i zatarciem. Dlatego wodne roztwory izoalkoholi w warunkach względnie niskich obciążeń nie mogą stanowić efektywnych substancji smarowych.

Summary

This paper discusses the effect of the structure of the alkyl chain of ethoxylated fatty alcohols on antiseizure properties of their aqueous solutions. The subjects of the study were aqueous solutions of a mixture of lauryl and myristyl alcohols ethoxylated with 7 and 10 moles of ethylene oxide and two isotridecyl alcohols ethoxylated with 7 and 9 moles of ethylene oxide. The tribological characteristics were expressed by antiseizure properties whose measure were scuffing load (Pt), seizure load (Poz), limiting pressure of seizure (poz), and wear scar diameter (d). A four-ball tribotester (T-02) was used in the tests. The analysis of the quantities characterising seizure indicates that, compared to linear alcohols, branched-chain alcohols are considerably less efficient in antiseizure properties. The observed changes in tribological quantities are interpreted in terms of the lower stability of the lubricant film formed by isoalcohols from their aqueous solutions. The lubricant film being formed under friction conditions is not stable and does not sufficiently protect friction pair elements against wear and seizure. Therefore, aqueous solutions of isoalcohols cannot act as efficient lubricants under relatively low load conditions.
① Politechnika Radomska, Wydział Materiałoznawstwa Technologii i Wzornictwa, Katedra Chemii, ul. Chrobrego 27, 26-600 Radom.
Tribo-12v43n5_p183-190.pdf (288K)

Streszczenie

W artykule przedstawiono analizę wpływu składu granulometrycznego mieszanki wapienno-piaskowej na współczynnik tarcia występujący pomiędzy ścianką matrycy a zagęszczaną mieszanką. Analiza prowadzona była na podstawie danych doświadczalnych uzyskanych w procesie zagęszczania wyselekcjonowanych frakcji granulometrycznych z jednoczesnym pomiarem nacisków bocznych. Do ich opisu posłużono się modelem Amontonsa-Coulomba. Dla wybranych frakcji granulometrycznych wyznaczono średnie wartości współczynników tarcia podczas zagęszczania przy ciśnieniu 20 MPa, tj. zbliżonym do ciśnienia występującego w praktyce.

Summary

The article presents an analysis of a granulometric sand-lime mixture on the coefficient of friction that occurs between the wall matrix and thickened mixture. The analysis was conducted based on experimental data obtained in the compaction of selected granulometric fraction with simultaneous measurement of lateral pressure. For their references, the Amontons-Coulomb model was used. For selected granulometric fraction, the average values of coefficients of friction during compaction at a pressure of 20 MPa were determined. This pressure is close to the pressure occurring in practice.
① Politechnika Białostocka, Wydział Mechaniczny, e-mail: , tel. (85) 746 93 12.
② Politechnika Białostocka, Wydział Mechaniczny, e-mail: , tel. (85) 746 93 05.
Tribo-12v43n5_p191-198.pdf (265K)

Summary

In this paper was elaborated the simulation method of determination of anticipated wear of HDD micro-bearings by virtue of Bharat Bhushan and Chizhik experiments. Measurements of micro-scale and macro-scale wear depth show that values on both scales of all the silicon samples are about the same among different silicon materials and higher than of SiC. In both materials the wear depends of normal load, number of time cycles and dynamic conditions. On the basis of experiments it is visible that the tendencies of wear depth increases versus time periods or time cycles are different for various materials. On the ground of mentioned measured values and using the recurrence dependencies, was elaborated the algorithm of wear values in HDD microbearing in arbitrary long time period after exploitation beginning.
Coefficients of recurrence equation are obtained in experimental way. These coefficients contain wear corrections resulting from the vibrations, unsteady load and surface roughness asperities measured from the nominal mean level. The obtained solutions of wear recurrence equation are assigned to the regions of coefficient-values for which the wear process converges to stability limit wear value or tend to larger and larger wear values during the exploitation process. This fact enables to see a connection between roughness, material properties in one side and the wear values or wear increases in succeeding time units of exploitation process in other side. Moreover on the basis of mentioned analysis we can anticipate and optimize the least wear of slide HDD micro-bearing.

Streszczenie

Zużycie mikrołożysk w napędach HDD w kolejnych okresach eksploatacyjnych, takich jak kolejne miesiące, lata jest bardzo istotnym problemem procesu eksploatacji komputerów. Jak wynika z badań doświadczalnych, wartość zużycia zależy od wartości obciążenia, rodzaju materiału trących się powierzchni oraz ich chropowatości, środków smarujących, a także czasu trwania eksploatacji. W zależności od wymienionych parametrów rozwój zużycia odbywa się mniej lub bardziej intensywnie. Niniejsza praca za pomocą zależności rekurencyjnych przedstawia algorytm symulujący zużycie mikrołożysk HDD w dowolnym czasie trwania eksploatacji, mając do dyspozycji pomierzone wartości zużycia po dwóch kolejnych latach lub miesiącach pracy łożyska oraz dysponując wiedzą o zmianach i wzroście wartości zużycia zaczerpniętą z dokonanych pomiarów doświadczalnych. Współczynniki rozpatrywanych zależności i równań rekurencyjnych są ściśle uzależnione od wymienionych parametrów eksploatacyjnych.
① Institute of Mechatronics, Nanotechnology and Vacuum Technique, Technical University Koszalin, 75-620 Koszalin, ul. Racławicka 15–17, Poland; e-mail: .
Tribo-12v43n5_p199-206.pdf (126K)

Streszczenie

Głównym powodem generowania zmian losowych w czasie eksploatacji poprzecznych łożysk ślizgowych, nie wyłączając biołożysk a w szczególności mikrołożysk, jest stochastycznie zmieniająca się chropowatość w skali mikro i nano dwóch współpracujących powierzchni, a także probabilistycznie zmienne impulsy zewnętrzne wywołane drganiami lub mikrodrganiami układu łożyskowego oraz zewnętrznej jego obudowy. Oba wymienione czynniki powodują stochastyczną zmianę wysokości szczeliny łożyskowej w takim zakresie, że ma to wpływ na rozkłady prędkości czynnika smarującego, rozkłady ciśnienia hydrodynamicznego, wartości sił nośnych, wartości momentów tarcia, współczynniki tarcia oraz na końcowym etapie na zużycie. Celem badań w niniejszej pracy jest przedstawienie podstawowych zasad dotyczących wykorzystania metod stochastycznych przy rozwiązywaniu problemów hydrodynamicznej teorii smarowania poprzecznych łożysk ślizgowych z uwzględnieniem odchylenia standardowego.

Summary

The aim of this paper is the presentation of basic principles referring to the application of stochastic methods during the solution of hydrodynamic lubrication problems for slide journal bearings, taking into account the standard deviation and expectancy values of gap height between two cooperating surfaces. A description of real gap height changes in microand bio-bearings depend on the variations of cooperating surfaces. Random changes of the surface are described by the probability density functions based on a comparison between results of the J. Cwanek and K. Wierzcholski’s experiments and the investigations of D. Dowson and Mow. Such experiments are performed for micro-bearing surface samples as well cartilage surface samples obtained from human bio-joints. The random influence of the surface roughness on the change of the flow and operational parameters is indicated by many experiments. The presented methods based on values of probability density function obtained in experimental way enable one to formulate basic hydrodynamic dependencies for lubrication theory in random description.
① Politechnika Koszalińska, Instytut Mechatroniki, Nanotechnologii i Techniki Próżniowej, ul. Racławicka 15–17, 75-620 Koszalin, e-mail: .
② Akademia Morska w Gdyni, Wydział Mechaniczny, ul. Morska 81/87, 81-225 Gdynia, e-mail: .
Tribo-12v43n5_p207-214.pdf (284K)

Streszczenie

W artykule przedstawiono analizę wpływu stanu energetycznego warstwy wierzchniej stali 42CrMo4 na jej odporność na zacieranie. Stan energetyczny badano w oparciu o wyznaczanie wartości swobodnej energii powierzchniowej obliczanej metodą kwasowo-zasadową. Stwierdzono wzrost odporności na zacieranie wraz ze wzrostem swobodnej energii powierzchniowej przy smarowaniu skojarzenia stal 42CrMo4–żeliwo EN-GJL-300 olejem z aktywnymi chemicznie dodatkami EP. Dodatkowo, wykorzystując spektroskopię elektronów Augera określono powierzchniowe stężenie fosforu i siarki także w zależności od swobodnej energii powierzchniowej. Otrzymane wyniki prób zacierania i stężenia dodatków na powierzchni stali poddano dyskusji w kontekście prawdopodobnych mechanizmów charakteryzujących proces zacierania.

Summary

The analysis of an influence of the surface layer energy conditions of 42CrMo4 steel on its scuffing resistance is presented in this article. Energy conditions were investigated based on the free surface energy value calculated by the acid-base method. An increase of scuffing resistance together with free surface energy at lubrication of 42CrMo4 steel – EN-GJL-300 cast iron association by oil with chemical active EP additives was found.
Additionally, using Auger electron spectroscopy, surface concentration of phosphorus and sulphur in relation to free surface energy was determined. The obtained results of scuffing tests and the concentration research of additives on steel surfaces were mooted to the discussion in the context of probable mechanisms characterising the scuffing process.
① Politechnika Poznańska, Instytut Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych, ul. Piotro wo 3, 60-965, Poznań.
Tribo-12v43n5_p215-230.pdf (256K)

Streszczenie

W artykule przedstawiono wyniki badań tarciowych skojarzeń ciernych materiałów stosowanych w tarczowych mechanizmach hamulcowych pojazdów samochodowych. Badaniom poddano skojarzenia materiałów powszechnie stosowanych na tarcze hamulcowe, takich jak żeliwo szare z grafitem płatkowym, żeliwo sferoidalne, żeliwo wysokowęglowe z kompozytami stosowanymi na nakładki cierne w hamulcach tarczowych samochodów przeznaczonych do pracy w różnych warunkach eksploatacji.
Badania przeprowadzono na zmodyfikowanym urządzeniu T-11 typu trzpień–tarcza wykonanym przez Instytut Technologii Eksploatacji w Radomiu. Zastosowana metodyka badawcza pozwoliła określić różnice właściwości badanych materiałów w aspekcie charakterystyk ciernych i zużyciowych w zależności od zastosowanych materiałów skojarzenia ciernego.

Summary

This article presents the tests results of the friction matching pairs materials used in the disc braking mechanisms of motor vehicles.
Subjects of the tests were matching pairs materials, commonly used for the disc brakes, such as grey cast iron with the flake graphite, ductile and high-carbon cast iron, with the composites used for the friction pads in the disc brakes of vehicles to be operated in various conditions.
The tests have been carried out on a modified pin-on-disk T-11 testing device made by the Institute for Sustainable Technologies in Radom. The testing method applied allowed the researcher to determine the differences in the properties of the materials examined with respect to the friction and wear characteristics according to materials used in the friction pair.
① Instytut Transportu Samochodowego, ul. Jagiellońska 80, 03-301 Warszawa.
Tribo-12v43n5_p231-242.pdf (1.7M)

Streszczenie

W pracy przedstawiono analizę falowego charakteru deformacji toru tarcia w styku skoncentrowanym. Przedmiotem badań była kompozytowa powłoka niklowo-molibdenowa wzmocniona cząstkami tlenku glinu (Ni-Mo/Al2O3) o grubości ok. 5,6 µm, którą osadzono metodą elektrochemiczną na stalowym podłożu. Właściwości tribologiczne powłoki wyznaczono z użyciem tribotestera typu kula–tarcza w styku niesmarowanym z kulką Al2O3 o średnicy 1 mm. Współczynnik tarcia wynosił ok. 0,2, a po zniszczeniu powłoki gwałtownie zwiększał się, aż do wartości około 0,8. Powłoka ma dobrą adhezję do podłoża, a jej niszczenie w teście zarysowania polegało na pękaniu o charakterze kohezyjnym przy obciążeniu ok. 21 N. Twardość powłoki równą 6,9 GPa i moduł Younga 183 GPa wyznaczono metodą instrumentalną. W celu wnioskowania o zjawiskach zachodzących w mikroobszarach styku zmierzono geometrię bruzdy profilometrem stykowym oraz przeprowadzono analizę mikrostruktury jej powierzchni, stosując różne techniki. W oparciu o mechanikę kontaktu przedstawiono próbę interpretacji mechanizmu tworzenia charakterystycznego, cyklicznie powtarzającego się wzoru stereometrycznego, powstałego w bruździe. Potwierdzono wpływ parametrów kinematycznych testu tribologicznego na zjawisko falowego odkształcania warstw przypowierzchniowych oraz ostateczną formę deformacji, cyklicznie powtarzających się zagłębień w kształcie połowy kropli.

Summary

This paper presents an analysis of the wave deformation nature of the friction track in a sliding point contact. The object of this study was a composite nickel-molybdenum coating reinforced by the particles of aluminium oxide (Ni-Mo/Al2O3) with a thickness of about 5.6 µm, which was deposited by an electrochemical method on a steel substrate. Tribological properties of the coatings were determined in a nonlubricated contact with an alumina ball of 1 mm diameter. The coating has good adhesion to the substrate, and its destruction in the scratch test consisted of a cohesive cracking at a load of about 21 N. The hardness of the coating equalled 6.9 GPa, and a Young's modulus of 183 GPa was determined by instrumental method. In order to explain the phenomena occurring in the microareas of the contact, the groove geometry was measured using a profilometer, and the microstructure analysis of its surface was performed using different techniques. Based on the contact mechanics, an attempt to interpret the formation mechanism of the characteristic, cyclically repeating, stereometric shape formed in a groove was performed. The impact of kinematic parameters of tribological tests on the phenomenon of wave deformation of subsurface layers as well as the final form of the deformation (the cyclically recurring pits with the shape of half a drop) was confirmed.
① AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica w Krakowie, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, tel. 48 21 617-33-20, e-mail: .
Tribo-12v43n5_p243-250.pdf (803K)

Streszczenie

W pracy przedstawiono zagadnienia dotyczące naprężeń kontaktowych występujących w warstwie wierzchniej zębów kół zębatych. Analizowano koła zębate występujące w rzeczywistej przekładni stosowanej w układzie napędowym ładowarek kołowych i ciągników gąsienicowych. W specjalistycznych obliczeniach inżynierskich nierównomierny rozkład obciążenia wzdłuż linii styku zębów określany jest za pomocą współczynnika KHβ. Wyznaczono wartości liczbowe tego współczynnika w zależności od klasy dokładności wykonania kół zębatych, a tym samym dokonano wartościowania stosowanej technologii w procesie obróbki wykończeniowej. W końcowej fazie pracy przeprowadzono obliczenia naprężeń kontaktowych oraz grubości filmu olejowego w strefie międzyzębnej, które umożliwiają konstruktorowi dokonanie prognozy trwałości i niezawodności zespołów napędowych na etapie projektowania z uwzględnieniem czynników technologicznych.

Summary

The paper presents issues concerning the contact stresses occurring in the surface layer of the teeth of gears. We analysed the gears found in the actual gear used in the drive wheel loaders and crawler tractors.
Engineering calculations of uneven load distribution along the contact line of the teeth are determined by the factors KHβ. Assigned numerical values to these factors, depending on the accuracy performance of gears, are used for evaluating the technology used in the process of finishing. The final phase of the calculations of contact stresses and oil film thickness in the area of inter tooth, taking into account technological factors, allow the designer to make predictions concerning the durability and reliability of the propulsion systems at the design stage.
① Uniwersytet Rzeszowski, Wydział Matematyczno-Przyrodniczy, Instytut Techniki, ul. Rejtana 16c, 35-959 Rzeszów, e-mail: .
Tribo-12v43n5_p251-263.pdf (590K)