Streszczenie

Przedstawiono wyniki rozwiązania zagadnienia stykowego z zużyciem dla łożyska ślizgowego w przypadku owalności tulei i wału z wykorzystaniem metody ekspresowej procesu obliczeń. Zostały przebadane jednoobszarowy oraz mieszany schematy współdziałania w łożysku. Ustalono prawidłowości wpływu wielkości bloku stałych warunków kontaktu oraz zakresu dyskretyzacji zarysu wału z owalnością na trwałość łożyska. Oprócz tego został przebadany wpływ luzu promieniowego na trwałość łożyska.

Summary

The solution results of contact problem and wear for sliding bearing under the existence of bush and shaft ovality are given using the express-method of calculations. Single-area and mixed schemes of interaction in the bearing are researched. The legitimacies of the influence of block size with constant contact conditions and discretization interval of shaft contour with ovality on the bearing longevity are determined. Besides, the influence of radial clearance on the bearing longevity is also researched.
①
① Politechnika Lubelska, Wydział Mechaniczny, Instytut Technologicznych Systemów Informacyjnych, ul. Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin, tel.: (81) 538-42-76, e-mail:m.czerniec@pollub.pl.
② Państwowy Uniwersytet Pedagogiczny w Drohobyczu, ul. Ivana Franki 24, 82-100 Drohobycz, Ukraina.
Tribo-13v44n5_p009_020.pdf (292566 B)

Streszczenie

Przeprowadzono badania właściwości fizykochemicznych oraz smarnych oleju uzyskanego z alg. Stwierdzono, że istotne z tribologicznego punktu widzenia właściwości fizykochemiczne oleju z alg są zbliżone do właściwości oleju rzepakowego. Oba oleje charakteryzują się podobną gęstością oraz lepkością kinematyczną i dynamiczną w temperaturze 100°C. Olej z alg wykazuje nieznacznie niższą lepkość kinematyczną i dynamiczną w temperaturach niższych od 60°C i, co za tym idzie, nieco wyższy wskaźnik lepkości. Największą różnicę pomiędzy olejami stwierdzono w zakresie podatności na termooksydację – olej z alg jest pod tym względem wyraźnie mniej odporny od rzepakowego.
Olej z alg wykazuje także nieco gorsze właściwości smarne w skojarzeniu stal–stal, mierzone wielkością granicznego obciążenia zużycia oraz obciążenia zacierającego. Niemniej jednak olej z alg może potencjalnie stanowić alternatywę dla oleju rzepakowego, szczególnie w kontekście planowanego w Unii Europejskiej zakazu wykorzystywania jadalnych części roślin do innych celów niż spożywczych.

Summary

The physic-chemical and lubricating properties oil of obtained from algae are studied. It was found that important, from tribological point of view, physico-chemical properties of algae oil are similar to those of rapeseed oil. Both oils have a similar density as well as kinematic and dynamic viscosity at 100°C. Algae oil has a slightly lower kinematic and dynamic viscosity at temperatures below 60°C and a slightly higher viscosity index. The biggest difference between the oils was found in the susceptibility to thermaloxidation – algae oil is less resistant to thermal oxidation from rapeseed oil. Algae oil has slightly worse lubricating properties in steel-steel tribosystems, evaluated on the basis of the value of limiting load of wear (Goz) and scuffing load (Pt) . However, the lubricating properties of algae oil are sufficiently similar to rapeseed oil. Therefore, it can be used as an alternative to rapeseed oil in the ecological lubricants.
① Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, ul. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom.
Tribo-13v44n5_p021_031.pdf (230758 B)

Streszczenie

Łożyska wału trzypodporowego traktuje się zazwyczaj jako podpory doskonale sztywne o charakterze przegubowym. Książkowe wyznaczanie reakcji i momentów gnących wałów trzypodporowych odbywa się przy uwzględnieniu tylko sprężystości wału. Nie uwzględnia się sprężystości podpór. W rzeczywistości w łożyskach również występują odkształcenia, które powodują dodatkowe ugięcie wału i wpływają na naprężenia kontaktowe łożyskach. Odkształcenia te są zależne m.in. od współczynnika przylegania. Celem tej pracy jest stwierdzenie, jak wpływa współczynnik przylegania na naprężenia kontaktowe łożysk wału trzypodporowego oraz na trwałość łożyskowania.
Trwałość łożysk kulkowych zwykłych zależy od czynników konstrukcyjnych, technologicznych i eksploatacyjnych. Wśród czynników (cech) konstrukcyjnych jednym z najistotniejszych jest współczynnik przylegania.

Summary

The bearings of the three bearing shaft are usually regarded as ideally stiff articulated supports. In technical literature, the shaft elasticity is the only factor taken into account when determining the reaction and bending moments of three bearing shafts. The elasticity of the bearings is not taken into consideration. In fact, the bearings experience deformation, which causes additional shaft deflection and has an impact on contact stresses in the bearings.
These deformations depend on, among others, the osculation. The objective of this paper is to determine the effect of the osculation on the contact stress of the three bearing shaft, as well as on its durability.
① Institute of Environmental Engineering and Building Installations, Technical University of Lodz, Lodz, Poland, al. Politechniki 6, 90-924 Lodz, Poland, Tel: 48 42 6313514, e-mail:
Tribo-13v44n5_p033_044.pdf (239208 B)


Tribo-13v44n5_p045_054.pdf (201291 B)

Summary

Recently, it was reported that low-friction coatings deposited on steel substrates exhibit excellent behaviour under scuffing conditions. However, a factor still limiting the scope of the application of the coatings is their poor performance under conditions of cyclic contact stress, which leads to accelerated fatigue failures (pitting). Two PVD coatings were tested: WC/C and MoS2/Ti. For the complex testing of gears, a back-to-back gear test rig, denoted as T-12U, was used. Two methods were applied: scuffing shock test (S-A10/16,6R/120) and the gear-pitting test (PT C/10/90).
Steel gears coated with low-friction coatings exhibit excellent behaviour under scuffing conditions. The resistance to pitting wear of coated steel gears depends on not only the coating material but also on which steel gear is coated.

Streszczenie

Najnowsze badania wskazują, że stalowe koła zębate pokryte powłokami niskotarciowymi wykazują znacznie większą odporność na zacieranie niż koła stalowe bez powłok. Jednakże czynnikiem limitującym stosowanie tychże powłok na koła zębate jest ich niewystarczająca odporność na powierzchniowe zużycie zmęczeniowe – pitting.
W pracy przeprowadzono badania dla dwóch powłok WC/C i MoS2/Ti. Kompleksowe badania kół zębatych przeprowadzono z wykorzystaniem stanowiska pracującego w układzie mocy krążącej oznaczonego T-12U, stosując metodę zacierania szokowego (S-A10/16,6R/120) oraz metodę badania pittingu (PT C/10/90).
Przeprowadzone badania dowiodły, że stalowe koła zębate pokryte powłokami niskotarciowymi wykazują dobrą odporność na pitting. Ponadto dowiedziono, że odporność na pitting zależy nie tylko od rodzaju powłoki, lecz także od tego, które koło stalowe zostało pokryte.
① Institute for Sustainable Technologies – National Research Institute, ul. K. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom, Poland, e-mail: .
② Kazimierz Pulaski University of Technology and Humanities, ul. Krasickiego 54, 26-600 Radom, Poland.
③ Tallinn University of Technology, Ehitajate street 5, 19086 Tallinn, Estonia.
Tribo-13v44n5_p055_066.pdf (853608 B)

Streszczenie

Polepszenie własności konstrukcyjnych stali można uzyskać poprzez wykorzystanie rezultatów odpowiednio zaplanowanych doświadczeń. Mogą one zidentyfikować oddziaływania synergiczne, czyli wzajemne wzmacnianie działania poszczególnych czynników powodujące, że łączny efekt jest większy od sumy efektów ich działania oddzielnego. Działania synergiczne wykazują m.in. pierwiastki stopowe.
Przedstawione efekty uzyskano w oparciu o eksperymenty zrealizowane według planów czynnikowych dwuwartościowych (2n-p) i ich rozwinięcia – planów kompozycyjnych. W pierwszym etapie optymalizacji formułuje się pożądane efekty badanego procesu. Po ich zweryfikowaniu przeprowadza się serię eksperymentów, których celem jest wyznaczenie poszukiwanego optimum. W każdym etapie badań stosuje się metody statystyczne i analityczne pozwalające na weryfikację poprawności podejmowanych decyzji L. 1, 3.
Poszukiwane własności mechaniczne stali odgrywają również ważną rolę we własnościach tribologicznych związanych z tarciem i zużywaniem materiałów. Zmieniając np. parametry procesów obróbki cieplnej stali, możemy spowodować polepszenie lub pogorszenie jej odporności na zużycie.
W pracy poddano analizie trzy wybrane gatunki stali: C40, 41Cr4, 42CrMo4 i za pomocą metod planowania eksperymentów pokazano wpływ temperatury odpuszczania, udziału martenzytu oraz zawartości węgla na kształtowanie się własności mechanicznych badanych stali. Na podstawie przeprowadzonych badań określono tzw. współczynniki regresji i ułożono równania, w których pokazano wpływ poszczególnych zmiennych na własności stali.

Summary

In the planning experience, structural properties play an important role. They can affect the steel by impact synergism, that is, the mutual strengthening of activity of chemical compounds or ions in the environment, resulting in that the total effect is greater than the sum of their separate effects. The solution was obtained based on the plans of the factors Divalent (2n-p) and their deployment-composition plans. The first stage of optimization includes the assumption as to the desired properties of the test process. After their verification carried out like a series of experiments whose purpose is to define the optimum. In every stage of the research applies statistical methods and analytical verification of the correctness of decisions.
① Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny, Instytut Budowy Maszyn, ul. Krasickiego 54, 26-600 Radom.
Tribo-13v44n5_p067_076.pdf (238637 B)

Streszczenie

Przedstawiono wyniki badania wpływu dodatków CHO, rozpuszczonych w oleju PAO4 i oleju Priolube, na zmianę składu warstwy wierzchniej śladu zużycia po testach tribologicznych w warunkach stałego obciążenia węzła tarcia. W tym celu wykonano analizy z zastosowaniem skaningowej mikroskopii elektronowej sprzężonej z mikroanalizą rentgenowską (SEM/EDS), spektroskopii FTIR i Ramana.
W śladach tarcia stwierdzono większą niż to wynika ze składu stali zawartość węgla i tlenu, co może świadczyć o powstawaniu podczas tarcia związków organicznych zabezpieczających węzeł tarcia przed zużyciem.

Summary

The paper presents results of investigations of CHO additives, dissolved in the synthetic oils (PAO4 and Priolube), on the change of composition of the surface layer of the wear scar after the tribological tests under constant load. The analyses were performed using SEM/EDS technique, FTIR and Raman spectroscopy.
The content of carbon and oxygen in the wear contact region has been higher than outside this region. It can be evidence of the formation of organic compounds during the friction protecting the tribosystem against wear.
① Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, ul. K. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom.
Tribo-13v44n5_p077_086.pdf (423379 B)

Streszczenie

Przedstawiono wyniki badań właściwości funkcjonalnych cieczy obróbkowych wytworzonych na bazie chemicznie oczyszczonej frakcji glicerynowej z produkcji biodisla. Zbadano właściwości fizykochemiczne, mikrobiologiczne i smarne cieczy. W celu porównania oceniono takie same właściwości komercyjnych cieczy obróbkowych. Przeprowadzono również badania odporności opracowanych cieczy na działanie mikroorganizmów i stopnia biodegradacji. Wykazano, że ciecze obróbkowe na bazie oczyszczonej frakcji glicerynowej charakteryzowały się zbliżonymi właściwościami funkcjonalnymi do właściwości produktów komercyjnych.

Summary

The paper presents the functional properties of cutting fluids prepared on the base of chemically purified glycerol fraction obtained during biodiesel fuel production. Antiwear and extreme-pressure properties, resistance to microorganisms and the biodegradability of the fluids were studied. The comparison with the commercial cutting fluids was performed. It was stated that the glycerol fraction-based cutting fluids showed as good functional properties as the commercial ones.
① Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, ul. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom.
Tribo-13v44n5_p087_097.pdf (300378 B)

Streszczenie

W artykule przedstawiono rezultaty analizy statystycznej wyników badania wpływu kompozycji komercyjnych pakietów dodatków AW i EP na właściwości tribologiczne środków smarowych utworzonych na bazie oleju mineralnego. Oceny właściwości smarnych wytworzonych środków dokonano na podstawie wielkości granicznego obciążenia zużycia (Goz) oraz granicznego nacisku zatarcia (poz) wyznaczonych za pomocą aparatu czterokulowego T-02. W rezultacie przeprowadzonych badań oszacowano wpływ kompozycji wybranych dodatków AW i EP na wartości charakterystyk Goz i poz. Uzyskane wyniki umożliwiły opracowanie modeli regresyjnych, istotnych statystycznie, odwzorowujących wpływ zawartości wybranych dodatków przeciwzużyciowych i przeciwzatarciowych na właściwości tribologiczne środków smarnych wytworzonych na bazie mineralnego oleju bazowego.

Summary

The article presents the statistical analysis of the research results concerning the influence of the commercial AW and EP additives on the tribological properties of lubricant that was produced based on mineral oil. The experiments were conducted with the use of a four-ball machine. The tribological properties of lubricants were assessed based on a limiting load of the wear (Goz) and limiting pressure of seizure (poz). The influence of additives’ content on the poz and Goz parameters was estimated. Using the obtained results, the statistically significant regression models of these relationships were developed.
① Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, ul. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom.
Tribo-13v44n5_p099_113.pdf (461800 B)

Streszczenie

W pracy przedstawiono wyniki badań mikrotwardości i modułu Younga warstw
wierzchnich wybranych powierzchni tłoka samochodowego. Pomiarów dokonywano w płaszczu, denku oraz piaście tłoka w aspekcie określenia stopnia zużycia. Przedstawiono metodykę przeprowadzonych badań oraz scharakteryzowano obiekt badawczy w postaci tłoka Φ 80,0 mm, wykonanego ze stopu aluminiowego. Przedstawiono przebiegi czasowe zadawanego obciążenia P oraz wartości zagłębienia h wgłębnika w powierzchnię próbki piasty, płaszcza oraz denka tłoka. Zamieszczono charakterystyki wartości średnich oraz odchyleń standardowych modułu Younga E w funkcji siły obciążającej Pmax dla wybranych warstw wierzchnich. Dokonano analizy uzyskanych wyników badań oraz sformułowano wnioski końcowe.

Summary

The paper presents the results of micro-hardness and Young's modulus measurements of the surface layers of selected surfaces of engine piston. Indentations were performed in the side, bottom, and the hub of the piston, in the aspect of the wear determination. The methodology of testing and studied objects, a piston made of aluminium alloy, 80,0 mm diameter, were characterized. The indentation results, as characteristic load P vs. penetration depth h curves, which were done into the selected piston surfaces were given. The mean values and standard deviations of Young's modulus E and microhardness as a function of normal force Pmax were compared.
① AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Katedra Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, e-mail: , .
② AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Katedra Metrologii i Elektroniki, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, e-mail: .
Tribo-13v44n5_p115_125.pdf (273494 B)

Summary

In this work, the authors analyse the possibility of using a new test method, called the method for the determination of the limiting pressure of seizure poz, to differentiate between the API GL performance levels of automotive transmission and axle oils from the point of view of their EP properties. The new test is performed under conditions of the scuffing of the four-ball tribosystem, initiated by the linearly increasing load, until seizure occurs. In numerous publications, it has been shown that the new test has many pros in comparison with standardised tests used for the assessment of extreme-pressure (EP) properties of lubricants. It exhibits a better resolution and is quicker, cheaper, and its precision is comparable to the precision of the standardised tests of EP properties of lubricants.
A representative group of the automotive gear oils of the API GL-1 to GL-5(LS) performance level was tested using a four-ball tribotester with the sliding tribosystem. It has been shown that the method for the determination of the limiting pressure of seizure poz makes it possible to differentiate between most of the API performance levels of the automotive gear oils – both qualitatively (i.e. by the analysis of the friction torque curves) and quantitatively (on the basis of poz values); although, the qualitative way is more effective (better resolution) than the quantitative one.
Because the new test method reduces the cost (simple, inexpensive test specimens) and the duration of the testing, it can be applied in R&D industrial labs to verify the quality of automotive gear oils.

Streszczenie

Dokonano oceny możliwości zastosowania własnej metody, nazwanej metodą wyznaczania granicznego nacisku zatarcia poz, do różnicowania samochodowych olejów przekładniowych pod względem klas jakościowych API z punktu widzenia właściwości przeciwzatarciowych. Badania tą metodą wykonywane są w warunkach zacierania czterokulowego węzła tarcia, zainicjowanego liniowo rosnącym obciążeniem, aż do wystąpienia zatarcia. W licznych publikacjach dowiedziono, że nowa metoda badawcza wykazuje wiele zalet w porównaniu ze znormalizowanymi metodami badań właściwości przeciwzatarciowych środków smarowych – badania nową metodą pozwalają uzyskać lepszą zdolność rozdzielczą, a do tego są szybsze, tańsze i ich precyzja jest porównywalna z precyzją znormalizowanych badań właściwości przeciwzatarciowych środków smarowych.
Zbadano reprezentatywną grupę samochodowych olejów przekładniowych klasy jakościowej od API GL-1 do GL-5(LS), wykorzystując aparat czterokulowy ze ślizgowym węzłem tarcia. Wykazano, że metoda wyznaczania granicznego nacisku zatarcia poz pozwala, w sposób jakościowy (na podstawie analizy przebiegu momentu tarcia) i ilościowy (na podstawie uzyskanych wartości wskaźnika poz), różnicować samochodowe oleje przekładniowe pod względem klas jakościowych API, chociaż sposób jakościowy jest bardziej efektywny (lepsza zdolność rozdzielcza) w porównaniu ze sposobem ilościowym.
Ponieważ nowa metoda badawcza pozwala na redukcję kosztów badań (wykorzystuje się tu proste, tanie próbki testowe) oraz ich czasochłonności, może być efektywnie wykorzystana w przemysłowych laboratoriach badawczo-rozwojowych w celu weryfikacji jakości samochodowych olejów przekładniowych.
∗ Institute for Sustainable Technologies – National Research Institute, ul. K. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom, Poland.
② Kazimierz Pulaski University of Technology and Humanities, ul. Krasickiego 54, 26-600 Radom, Poland.
Tribo-13v44n5_p127_138.pdf (262080 B)

Streszczenie

W artykule przedstawiono wyniki badań w zakresie doboru materiału na elementy do cięcia papryki. Jako kryterium doboru przyjęto minimalizację zużycia w warunkach jednoczesnych oddziaływań tarciowych i korozyjnych (tribokorozja). Badania wykonano na specjalistycznym stanowisku z węzłem modelowym typu pin-on-plate. Analizowano wpływ twardości stali martenzytycznej na intensywność ubytku materiału. Wyniki badań wykorzystano przy konstrukcji urządzenia do wydrążania papryki.

Summary

In this paper, the results of research into material selection for knives cutting bell pepper are presented. The main criterion of selection was minimum wear rate in conditions of simultaneous abrasion and corrosion (tribocorrosion). The research was carried out on the special pin-on-plate stand. Basically, the influence of martensitic steel hardness on loss of material was tested. The results of research was used to design device to cut bell peppers.
① Politechnika Poznańska, Instytut Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań.
Tribo-13v44n5_p139_148.pdf (234313 B)