SIMPRESS

Polskie Towarzystwo Tribologiczne

Instytut Technologii Eksploatacji
2002 01 02 03 04 05 06
2003 01 02 03 04 05 06
2004 01 02 03 04 05 06
2005 01 02 03 04 05 06
2006 01 02 03 04 05 06
Adres Redakcji Tribologii:
ul. K. Pułaskiego 6/10, 26 600 Radom, tel: 048 364 42 41 ; fax: 048 364 47 65
e-mail: tribologia.itee.radom.pl, e-mail: marian.szczerek@itee.radom.pl

Redaktor naczelny : prof. dr hab. inż. Marian Szczerek,

Publikacja dofinasowana przez MEiN

Nowe władze Polskiego Towarzystwa Tribologicznego
W dniu 10 stycznia 2006 roku odbyło się Walne Zebranie Polskiego Towarzystwa Tribologicznego. Obradom przewodniczył prof. Tadeusz Kałdoński. Wybrane zostały nowe władze PTT w następującym składzie:

Zarząd:
prof. Marian Szczerek - Prezes PTT
prof. Zygmunt Rymuza - Wiceprezes PTT
prof. Jan Senatorski - Wiceprezes PTT
dr Jerzy Korycki - Sekretarz Zarządu PTT
dr. Jacek Przepiórka - Skarbnik PTT
prof. Jan Burcan - członek
prof. Antoni Neyman - członek
prof. Stanisław Ścieszka - członek

Sąd Koleżeński:
prof. Dariusz Ozimina, prof. Andrzej Kulczycki,
prof. Dionizy Biało, dr Witold Piekoszewski.

Komisja Rewizyjna:
dr Anna Piątkowska,
prof. Włodzimierz Waligóra,
doc. Jacek Spałek.
Zebranie jednomyślnie przyznało Profesorowi Stanisławowi Pytko godność Honorowego Prezesa Polskiego Towarzystwa Tribologicznego.

Sekretarz Walnego Zebrania PTT - dr inż. Anna Piątkowska

 

TRIBOLOGIA , 2006 ROK 37 NR 1/2006 (205)
 
1-2006 TRIBOLOGIA

Wiesław LESZEK*
* Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu,
ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań, tel. (61) 665-24-97.
ROZWAŻANIA O PODSTAWACH TRIBOLOGII - TARCIE: PROCES CZY ZJAWISKO

ELEMENTS OF TRIBOLOGY UNDER CONSIDERATIONS - FRICTION: A PROCESS OR A PHENOMENON
Słowa kluczowe:
tarcie, proces, zjawisko
Key-words:
friction, process, phenomenon
Streszczenie
W publikacjach tribologicznych dość często tarcie określa się zamiennie jako "zjawisko" lub jako "proces". W pracy podjęto się wyjaśnienia zasadności tych określeń.
Uzasadniono, że pojęcie "tarcie jako zjawisko" przysługuje przypadkom występującym w przyrodzie, tzn. wszędzie tam, gdzie czynniki determinujące mikrozjawiska i parametry tarcia są przypadkowe. "Tarcie jako proces" powinno być rozpatrywane w sytuacjach, w których czynniki wpływające na tarcie są sterowane dla uzyskania pożądanych efektów oporów ruchu i zużycia. Ten drugi przypadek jest ważny dla budowania i eksploatacji systemów tribologicznych.
Summary
The problem of defining friction either a phenomenon or a process has been considered in this paper. It has been motivated the definition "friction as a phenomenon" is adequate for the cases taking place in the nature and so everywhere the factors determining micro-phenomena and friction parameters are accidental. "Friction as a process" should be recognized as a process while the factors affecting friction are controlled in order to receive the preferable effects of movement resistance and wear. That second case is important for designing and operating tribological systems.

 

1-2006 TRIBOLOGIA

Jan SADOWSKI*
* Politechnika Radomska, Wydział Mechaniczny,
ul. Krasickiego 54, 26-600 Radom, tel. (048) 361-76-02.
SPOSÓB OCENY SKŁADOWYCH BILANSU ENERGII CHARAKTERYZUJĄCEGO TARCIE I ZUŻYWANIE

ASSESSMENT METHOD OF ENERGY BALANCE'S COMPONENTS CHARACTERIZING FRICTION AND WEAR
Słowa kluczowe:
bilans energii, praca i ciepło tarcia, zużycie, twardość i gęstość materiału
Key-words:
energy balance, work and worm of friction, wear, hardness and density of material
Streszczenie
W pracy podkreślono szczególną rolę badań kalorymetrycznych tarcia i zużywania ciał stałych. Przypomniano najważniejsze metody tych badań. Zwrócono uwagę na niewielką liczbę publikacji poświęconych temu problemowi oraz na ograniczenie podejmowanych zadań do zagadnień podstawowych, laboratoryjnych. Zaznaczono, że znane, nieliczne próby opisania energetyki tarcia bez użycia kalorymetru nie doprowadziły do zastąpienia kalorymetru modelami teoretycznymi i teoretyczno-ekspery-mentalnymi. Autor zaproponował w niniejszej pracy nowy sposób analizowania bilansu energetycznego. Jego istota polega na wyznaczeniu najpierw, w oparciu o nową interpretację zużywania, pracy tworzenia powierzchni produktów zużycia, a następnie po odjęciu jej od pracy tarcia określa się ciepło tarcia. Przedmiotem analizy jest trójskładnikowy bilans energii. Podstawowym pojęciem związanym z proponowanym sposobem analizowania energetyki tarcia i jego skutków jest objętość pozorna, charakteryzująca zużywanie jako proces generowania cząstek zużycia. Wielkościami stosowanymi w modelu są: nacisk jednostkowy nominalny, twardość bardziej miękkiego materiału pary tarciowej, praca właściwa zużycia, gęstość materiału, praca tarcia, ciepło tarcia, praca dyssypacji mechanicznej, droga tarcia i współczynnik tarcia.
Summary
The paper presented the significance of calorimetric investigation on solids friction and wear. The main methods of such research were recalled. Author remarked that there are few publications concerning this problem and that undertaken tasks were limited to basic and laboratory scale issues. The known rare attempts to friction energetics modelling without the use of calorimeter didn't succeed so there are neither theoretical nor theoretical-experimental models that can be used instead of calorimeter. In this paper the author presented a new way of analysing the energetic balance. The essence of method lies in the calculation of work of wear products' surface creation on the basis on the new theory of friction and next it has been deducted from work of friction and the friction heat is calculated. Three-element energy balance is the object of the analysis. The proposed method of analysing of friction energetics and its effects use as the basic variable apparent volume that characterizes wear as the process of wear particle generating. Developed model consists of the following variables: nominal unit pressure, hardness of friction pair's softer material, specific work of wear, material density friction work, friction heat, work of mechanical dissipation, friction distance and friction coefficient.

 

1-2006 TRIBOLOGIA

Eugene FELDSHTEIN*, Larisa DYATCHKOVA**,
Irina SOLOVIANCHIK**, Vladislav KULBITSKI***
* University of Zielona Góra, Institute of Machine Building and Exploitation of Machines,
65-246 Zielona Góra, ul. Podgórna, 50, Poland.
** Powder Metallurgy Institute of the National Academy of Sciences of Belarus,
220071 Minsk, Platonova St., 41, Belarus.
*** Minsk Automobile Plant, 220000, Minsk,
Sotsialistitcheskaya St., 2, Belarus.
BADANIA TRIBOLOGICZNE INFILTROWANYCH MATERIAŁÓW SPIEKANYCH NA BAZIE ŻELAZA

INVESTIGATIONS OF TRIBOTECHNICAL PROPERTIES OF SINTERED INFILTRATED MATERIALS ON THE IRON BASE
Key-words:
sintered
Streszczenie
W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości tribologicznych oraz stereometrii powierzchni elementów wykonanych z infiltrowanych materiałów spiekanych. Materiały takie są stosowane w łożyskach ślizgowych w przypadku dużych obciążeń. Badano materiały na bazie proszków żelaza i grafitu FeC1,2 o różnej porowatości wejściowej infiltrowane stopem miedzi i cyny oraz dodatkowo dwusiarczkiem molibdenu i ołowiem (patrz Tab. 1). Dla porównania wykorzystano porowaty materiał spiekany FeC2Cu20Pb10 oraz lity brąz CuSn5Zn5Pb5. Powierzchnie próbek szlifowano ściernicą 99A-46-K-5-V w obecności cieczy chłodząco-smarującej "Emulgol ES" o 4% stężeniu zgodnie z warunkami przedstawionymi w Tab. 2. Przeciwpróbki wykonano ze stali 40 H o twardości 40÷45 HRC. Siła obciążenia normalnego 600 N, prędkość obrotowa 180 obr/min (prędkość liniowa 0,5 m/s). Środek smarny - olej SN150. Badania stanu geometrycznego szlifowanych powierzchni ustaliły znaczny wpływ na ten stan warunków szlifowania. Najniższa chropowatość osiąga się przy stosowaniu małych prędkości posuwu stołu oraz jego dużych promieniowych i osiowych posuwów. Konieczne są 4 przejścia wyiskrzania. Prawidłowy dobór warunków szlifowania pozwala zmniejszyć chropowatość powierzchni do 25%. Temperatury na powierzchniach tarcia materiałów badanych są dość bliski siebie, jednak zwiększenie zawartości miedzi powoduje obniżkę tej temperatury 5÷8° przy odpowiednim wzroście temperatury środka smarnego. Temperatury na powierzchniach tarcia litego brązu są od 5 do 10° wyższe. Względne zużycie objętościowe powierzchni próbek zależy od warunków szlifowania oraz składu chemicznego materiału. Przy szlifowaniu bez wyiskrzania najlepiej zachowuje się materiał dodatkowo zawierający dwusiarczek molibdenu, przy szlifowaniu z wyiskrzaniem - materiały bez dodatkowego stopowania. Na powierzchniach zużycia infiltrowanych materiałów zachodzą zasadnicze zmiany stanu geometrycznego powierzchni, m.in. amorfizacja, powodująca łatwiejsze warunki doprowadzania oleju. Obecność ołowiu zwiększa plastyczność powierzchni tarcia. Zużycie względne materiałów infiltrowanych jest niższe od porowatego materiału oraz litego brązu. Wartości chwilowych i średnich współczynników tarcia zależą od warunków szlifowania oraz składu chemicznego materiału. Minimalne wartości obserwuje się dla materiału stopowanego dwusiarczkiem molibdenu. Jest on dwa razy wyższy w porównaniu ze współczynnikiem tarcia dla litego brązu.
Summary
The results of investigations of the tribological properties of sintered antifriction materials infiltrated by copper alloys are described in the paper. The materials on the basis of iron powders FeC1,2 infiltrated by copper - tin alloy with different additives were studied. Roughness, surface conditions, instantaneous and average values of friction coefficients as well as relative volume wear of infiltrated materials depend on grinding conditions and chemical composition of infiltrated material were studied. Level of friction coefficient of the sintered porous material FeC2Cu20Pb10 is rather close to investigated materials, but they have significantly better tribotechnical characteristics in comparison with the cast bronze CuSn5Zn5Pb5.

 

1-2006 TRIBOLOGIA

Ryszard MARCZAK*
* Nowa Wieś 50A, 07-210 Długosiodło, tel. 606-182-771
ISTOTA PRZYCZYNY UZYSKIWANIA "ZBYT DUŻEJ" WARTOŚCI GĘSTOŚCI ENERGII TARCIA I PRACY WŁAŚCIWEJ ZUŻYCIA W POMIARACH KALORYMETRYCZNYCH PROCESU TRIBOLOGICZNEGO

THE ESSENCE OF THE REASON OF OBTAINING "TOO BIG" VALUES OF DENSITY OF FRICTION ENERGY AND SPECIFIC WEAR WORK IN CALORIMETRIC MEASUREMENTS OF TRIBOLOGICAL PROCESS
Słowa kluczowe:
tribologiczne zużywanie, przemiany termochemiczne, prawa termochemii
Key-words:
triobological wear, thermochemical transformations, termochemical laws
Streszczenie
Artykuł zawiera krytyczną analizę pracy J. Sadowskiego, dotyczącą koncepcji nowych miar zużycia, zużywania i odporności na zużywanie tribologiczne. W artykule wykazano, że przyczyną zbyt dużych gęstości energii tarcia i pracy właściwej zużycia był błąd formalny; błędny jest także termodynamiczny model zużywania ciał rzeczywistych.
Summary
The article contains analysis of J. Sadowski work considering conceptions of new measures of wear, wearing and resistance on tribologic wear. In the article it is demonstrated that the reason of too big densities of friction energies and wear work was an erroneous thermodynamical model of real objects wearing.

 

1-2006 TRIBOLOGIA

Jan SZKURŁAT*, Ryszard WÓJCICKI*, Edward MURDZIA*
* Politechnika Łódzka, Katedra Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn,
ul. Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź.
METODA OBLICZANIA POPRZECZNYCH ŁOŻYSK ŚLIZGOWYCH W STACJONARNYCH WARUNKACH TARCIA MIESZANEGO

METHOD OF CALCULATION OF THE JOURNAL BEARINGS FOR THE STEADY STATE MIXED LUBRICATION CONDITIONS
Słowa kluczowe:
łożyska poprzeczne, smarowanie hydrodynamiczne, tarcie płynne, tarcie mieszane, opory ruchu, chropowatość powierzchni
Key-words:
journal bearing, hydrodynamic lubrication, mixed lubrication, hydrodynamic friction, mixed friction, friction loss, surface roughness
Streszczenie
Prezentowana jest metoda obliczania ślizgowych łożysk poprzecznych, które krótkookresowo pracują przy tarciu mieszanym a przez pozostałą, znacznie większą część okresu eksploatacji (warunki nominalne) - przy tarciu płynnym. Obecność tarcia mieszanego powoduje zużycie miękkiej warstwy ślizgowej panewki na łuku styku z czopem. W następstwie zużycia, deformacji ulega montażowy kształt panewki i zmieniają się właściwości filmu hydrodynamicznego. Zmiana kształtu powierzchni ślizgowej zależy od siły przenoszonej przez stykające się chropowatości czopa i panewki oraz współczynnika tarcia. Określenie tych wielkości jest zasadniczym zadaniem przedstawionej metody.
W modelu obliczeniowym rozpatrywanego łożyska, który stanowi podstawę prezentowanej metody, przyjęto superpozycję stanu smarowania hydrodynamicznego oraz stanu stykania się chropowatego czopa z gładką panewką. Dla stanu smarowania hydrodynamicznego przyjęto obliczeniowy model sformułowany w normach DIN. Dla stanu stykania się powierzchni czopa z panewką wykorzystano zależności opracowane na podstawie teorii Kragielskiego, Fleischera i Bodensteina. Przedstawiono opis metody oraz algorytm obliczania łożyska. Opracowaną metodę zweryfikowano na modelowym stanowisku badawczym. Zamieszczono wybrane wyniki obliczeń oraz wyniki pomiarów. Sformułowano ograniczenia stosowania metody oraz wnioski.
Summary
Assumptions and simplifications of the model of hydrodynamic slide journal bearing operating temporary in the conditions of mixed friction have been introduced. It was assumed that the load and friction loss of bearing are determined by superposition method these magnitudes generated in the oil film as well in the contact of sliding surface of journal and bush. The load capacity and friction force in the hydrodynamic film are calculated based on the isothermal model of bearing operating at fluid friction. This isothermal model is given in the standard DIN 31652. Load capacity and friction force in the contact are determined by the model of the contact of journal and bush and the curve of load capacity (Abbot - Firestone curve). Equation of the mathematical model of bearing was developed. The load, macro-, and micro geometry of bearing, properties of journal and bush materials as well as the lubricant were taken into account. It allows the investigation of friction in bearings operating at different conditions (Stribeck curve). The presented model is the basis of the computer program developed.

Pracę wykonano w ramach projektu badawczego KBN Nr 5 T07C 014 24.

 

1-2006 TRIBOLOGIA

Maria MACIĄG
* Katedra Informatyki, Politechnika Radomska,
ul. Malczewskiego 29, 26-600 Radom.
SPOSOBY WYZNACZANIA TEMPERATURY WARUNKUJĄCEJ MAKSYMALNĄ ODPORNOŚĆ NA ZUŻYWANIE TRIBOLOGICZNE

WAYS OF MARKING THE TEMPERATURE CONDITIONING MAXIMUM RESISTANCE ON TRIBOLOGIC WEARING
Słowa kluczowe:
temperatura charakterystyczna, temperatura styku tarciowego, praca właściwa zużycia, zużywanie, model termodynamiczny, bilans energii
Key-words:
characteristic temperature, temperature of friction contact point, wearing specific work, wearing, thermodynamical model, balance of energy
Streszczenie
W pracy nakreślono problem maksymalizacji odporności na zużywanie. Opisano temperaturę charakterystyczną, warunkującą odporność na zużywanie, na podstawie dwóch modeli termodynamicznych tarcia i zużywania ustabilizowanego. Porównano temperatury charakterystyczne wyznaczone według obu tych modeli. Opisane zostały różnice między temperaturami charakterystycznymi, pracami właściwymi zużycia i parametrami ( dla obu modeli. W podsumowaniu omówiono różnice między temperaturami charakterystycznymi i możliwe ich przyczyny.
Summary
In work the author was outlined the problem of maximization on wearing resistance. It was describes charcateristic temperature conditioning resistance on wearing, on basis two thermodynamical models of friction and stabilized wearing. Characteristic temperatures were compared appointed according to both these models. There were described the differences between characteristic temperatures, the specific works pf wear and parameters ? for both models. At the end of work the author was described the differences between characteristic temperatures and possible their causes.

 

1-2006 TRIBOLOGIA

Leszek CHAŁKO*
* Politechnika Radomska, Wydział Mechaniczny, Instytut Budowy Maszyn,
ul. Krasickiego 54, 26-600 Radom, tel. (048) 361-76-76.
BADANIA ZUŻYCIA ŚCIERNEGO STALIW STOPOWYCH TYPU Cr-Mo-V-Cu-Ni

INVESTIGATION OF ABRASIVE WASTE OF CAST STEEL OF TYPE Cr-Mo-V-Cu-Ni
Słowa kluczowe:
staliwo stopowe, zużycie ścierne
Key-words:
cast steel, abrasive waste
Streszczenie
W pracy przedstawiono wpływ Cr, Mo i V na wielkość zużycia ściernego staliwa typu Cr-Mo-V-Cu-Ni. Badania przeprowadzono z zastosowaniem statystycznych metod planowania eksperymentu Boxa-Huntera. Na podstawie wcześniejszych doświadczeń określono układ pary ściernej na trzpień-tarcza (dysk). Przeciwpróbka (dysk) pokryta papierem ściernym. Otrzymane zależności wielkości ubytku masy w próbie ścierania od składu chemicznego umożliwiają właściwy dobór staliwa do zadanych warunków pracy. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono, że: dla otrzymania staliw stopowych typu Cr-Mo-V-Cu-Ni odpornych na ścieranie w opisanych warunkach należy unikać wprowadzania dodatku chromu. Molibden i wanad nie odgrywają istotnej roli, dlatego dodatkiem molibdenu i wanadu można sterować innymi właściwościami eksploatacyjnymi bez istotnego pogorszenia odporności na ścieranie.
Summary
The influence of Cr, Mo and V into size of abrasive wear of cast steel of type Cr-Mo-V-Cu-Ni has been presented in this paper. Investigations were made with the use of statistical methods of planning of experiment (Boxa-Hunter). On basis of earlier experiences arrangement of abrasive steam onto pin shield (disc) was qualified. Against sample (disc) covered abrasive paper. Received dependences of mass size decrease in test of abrasion from chemical warehouse make possible proper selection cast steel to set conditions of work. On the basis of received results it was affirmed that: for receipt cast steel of type Cr-Mo-V-Cu-Ni resistant onto abrasion in described conditions one should avoid introducing of addition of chrome. Molybdenum and vanadium do not play essential part therefore addition of molybdenum and vanadium was possible to steer different exploational proprities without essential worsening of resistance onto abrasion. Passed dependence of mass size decrease in test of abrasion from content Cr, Mo and V made possible proper selection of cast steel to set conditions of work.

 

TRIBOLOGIA , 2006 ROK 37 NR 2/2006 (206)

2-2006 TRIBOLOGIA

Marian Włodzimierz SUŁEK*Andrzej KULCZYCKI*, Anna MAŁYSA*
Politechnika Radomska, ul. Chrobrego 27, 26-600 Radom, tel./fax.(048) 361-75-89.
WŁAŚCIWOŚCI SMARNE KOMPOZYCJI ESTRÓW METYLOWYCH KWASÓW TŁUSZCZOWYCH I OLEJU NAPĘDOWEGO

LUBRICATING PROPERTIES OF FATTY ACID METHYL ESTERS AND FUEL OIL COMPOSITIONS
Słowa kluczowe:
smarność, współczynnik tarcia, zużycie, właściwości przeciwzatarciowe, estry metylowe kwasów tłuszczowych, olej napędowy, biopaliwo
Key-words:
lubricity, friction coefficient, wear, antiwear properties, fatty acid methyl esters, fuel oil, biodiesel
Streszczenie
Problematyka prowadzonych prac wynika ze światowych tendencji, wprowadzania do paliw biokomponentów, a nawet zastąpienia paliw tradycyjnych, otrzymywanymi ze źródeł odnawialnych. Jako modelowe paliwa przyjęto estry metylowe kwasów tłuszczowych otrzymywanych na bazie różnych olejów roślinnych oraz ich mieszaniny w oleju napędowym. Skład mieszanin został tak dobrany, aby prześledzić wpływ stężenia na wybrane wielkości charakteryzujące smarność. Dla wytypowanych paliw, zawierających mieszaniny estrów, wykonane zostały badania tribologiczne, przy wykorzystaniu aparatu czterokulowego, których celem jest określenie: oporów ruchu, zużycia, obciążenia zacierającego i zatarcia. Badania prowadzone były dla: skojarzenia materiałowego stal-stal i styku skoncentrowanego.
Summary
The issues connected with the research being conducted result from the worldwide tendency to add biocomponents to fuels or even to replace traditional fuels with those obtained from renewable resources. Despite a considerable amount of experimental material and attempts to standardize plant materials obtained, questions are being raised concerning negative effects of the use of biofuels. Therefore, research should be continued in order to demonstrate both negative and positive effects of introducing a new generation of biofuels and to protect against failure during operation.
Methyl esters of fatty acids obtained from various vegetable oils and their mixtures in fuel oil were accepted as model fuels. The compositions of the mixtures were selected in such a way that it was possible to investigate the effect of concentration on selected quantities characterizing lubricity. Certain fuels containing mixtures of the esters were tested tribologically using a four-ball tester. The aim of this investigation was to determine resistance to motion, wear, scuffing and seizure loads. The investigations will be carried out for a steel-steel friction pair and concentrated contact.

2-2006 TRIBOLOGIA

Jerzy CYBO*, Joanna MASZYBROCKA*, Piotr DUDA*
* Zakład Badań Warstwy Wierzchniej, Katedra Materiałoznawstwa, Wydział Informatyki i Nauki o Materiałach, Uniwersytet Śląski, ul. Śnieżna 2, 41-200 Sosnowiec, tel. 032-36-89-583.
WPŁYW WSTĘPNEGO ODKSZTAŁCENIA PLASTYCZNEGO I BOMBARDOWANIA ELEKTRONAMI NA PODATNOŚĆ POLIETYLENU DO TRWAŁEJ DEFORMACJI

INFLUENCE OF A PRELIMINARY PLASTIC DEFORMATION AND BOMBARDING WITH ELECTRONS ON POLYETHYLENE'S SUSCEPTIBILITY TO A PERMANENT DEFORMATION
Słowa kluczowe:
polietylen, odkształcenie plastyczne, bombardowanie strumieniem elektronów, proces tribologiczny, morfologia warstwy wierzchniej, podatność do deformacji, reorientacja lamel
Key-words:
polyethylene, plastic deformation, bombarding with electrons, tribological process, upper layer morphology, susceptibility to deformation, reorientation of lamellas
Streszczenie
Przedstawiono możliwość zmniejszenia podatności do trwałej deformacji UHMWPE pracującego w układzie tribologicznym polimer-metal. Efekt uzyskano w następstwie zmian budowy polietylenu przeznaczonego na panewki endoprotez. Przebudowę polimeru osiągnięto w wyniku zastosowania takich czynników kształtujących, jak wstępne odkształcenie plastyczne i bombardowanie wiązką elektronów. Stwierdzono, że proporcjonalnie do wielkości obu oddziaływań zmniejszeniu ulega grubość warstwy wierzchniej zdeformowanej plastycznie podczas procesu tribologicznego. Zmniejsza się także stopień deformacji występującej na powierzchni tarcia. Wykazano ponadto, że w próbkach polietylenu o najmniejszym zużyciu zachodzi reorientacja lamel struktury krystalicznej do płaskiego i krawędziowego ich usytuowania względem powierzchni roboczej, a część lamel krawędziowych jest obracana zgodnie z kierunkiem tarcia.
Summary
The capacity to reduce the susceptibility to permanent deformation of UHMWPE working in a tribological, polymer/metal system is presented herein. An effect was obtained as a result of changes in the structure of a polyethylene intended for acetabular cups of endoprostheses. Reconstruction of the polymer was achieved owing to the application of shaping factors such as: preliminary plastic deformation and its irradiation with an electron beam. It has been found that thickness of an upper layer deformed during a tribological process undergoes a reduction proportional to the value of both processes. The effects of deformation occurring on the friction surface are also reduced. In addition, it has been shown that in polyethylene variants of the lowest wear, lamellas of a crystalline structure undergo reorientation to a flat and edgewise situation in relation to the working surface and part of lamellas situated on the edges undergo rotation in the friction direction.

2-2006 TRIBOLOGIA

Andrej Anisimovich DJUZHEV*, Sergej Vasilevich KOROTKEVICH**, Vjacheslav Grigorevich PINCHYK***, Nicolaj Fedorovich SOLOVEJ*
* RKUP GSKB P.G., 61 Efremova St., 246035, Gomel, Belarus.
** Byelorussian State University of transport, 34 Kirov St., Gomel, Belarus, korotsv@tut.by.
*** Gomel State University, 104 Sovetskaja St., 246699, Gomel, Belarus.
ROZWÓJ ELEKTRYCZNYCH METOD BADANIA I KRYTERIÓW DLA OCENY WŁAŚCIWOŚCI ŚRODKÓW SMAROWYCH

DEVELOPMENT OF THE ELETRICAL PROBING METHODS AND CRITERIONS FOR ESTIMATION OF PROPERTIES OF LUBRICATING MATERIALS
Słowa kluczowe:
oleje smarowe, rezystancja styku, warstwa graniczna
Key-words:
lubricating oils, contact resistance, boundary layer
Streszczenie
Autorzy opracowali technikę badania kinetyki procesu tworzenia i destrukcji granicznej warstwy smarowej różnej natury oraz system pomiarowy do jej realizacji bazując na stanowisku CMT1.
Do badań zastosowano destylowaną wodę oraz różne środki smarowe (oleje przekładniowe i silnikowe).
Znaleziono korelację pomiędzy parametrami elektrycznymi a mechanicznymi i tarciowymi właściwościami granicznej warstwy smarowej.
Analiza danych eksperymentalnych pozwoliła na wyróżnienie czterech procesów tworzenia i destrukcji granicznej warstwy smarowej: a) samoorganizacja warstwy smarowej na drodze przekształcenia warstwy sorpcyjnej z fizycznej na chemiczną, b) stan równowagi pomiędzy tworzeniem i destrukcją warstwy granicznej, c) destrukcja chemisorpcyjnej warstwy, destrukcja powierzchni metalu.
Summary
The authors has developed a technique of study the kinetics of forming and boundary lubricant layer damage of the different nature and elaborated the system for the electrophysical sounding on the basis of the CMT-1 testing rig. As a lubricant distilled water, as well as engine and transmission oils were used.
The correlation between parameters of electrical conduction, mechanical strength and frictional performances of boundary lubricant layer (GSS) have been established.
The analysis of experimental data has allowed to define four modes of boundary friction at the estimation of their antiscuffing properties: (a) the mode of the GSS self-organizing, characterizing by the transition from the physical adsorption to the chemisorption, (b) the mode of the GSS dynamic equilibrium, when processes of the forming and the destruction of the chemisorbed layer are in the dynamic equilibrium, (c) the mode of the chemisorbed layer destruction, and (d) the mode of destruction metallic surface.

2-2006 TRIBOLOGIA

Tadeusz LEŚNIEWSKI*, Stanisław KRAWIEC*
* Politechnika Wrocławska, Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, ul. Łukaszewicza 7/9, 50-371 Wrocław, tel. (071) 320 40 31, (071) 320 40 56; e-mail: tadeusz.lesniewski@pwr.wroc.pl; stanislaw.krawiec@pwr.wroc.pl.
KORELACJA TWARDOŚCI STALI 100Cr6 I JEJ ZUŻYCIA W WARUNKACH SMAROWANIA OLEJEM TRANSOL 150 Z DODATKIEM 3% GRAFITU

CORRELATION BETWEEN HARDNESS OF 100Cr6 STEEL AND ITS WEAR AT LUBRICATION OF TRANSOL 150 WITH ADDITION OF 3% OF GRAPHITE
Słowa kluczowe:
tribologia, odporność na zużywanie, twardość
Key-words:
tribology, resistance to wear, hardness
Streszczenie
W pracy przedstawiono wyniki badań, których celem było określenie wpływu twardości materiału na zużycie części maszyn pracujących w obszarze tarcia mieszanego. Prace przeprowadzono z wykorzystaniem metody planowanego eksperymentu. Badania zrealizowano na aparacie 4-kulowym przy użyciu kulek ze stali 100Cr6 o twardości z zakresu 24-62 HRC. Badania te pozwoliły opracować funkcję regresji zużycia skojarzeń ślizgowych pracujących przy styku skoncentrowanym punktowym. Przedstawiony model wiąże twardość stalowych powierzchni ślizgowych z wielkością ich zużycia w przyjętym obszarze wymuszeń (nacisku pH i prędkości poślizgu v) oraz przy działaniu kompozycji smarnej zbudowanej z oleju Transol 150 z dodatkiem 3% grafitu. Zauważono istotny wpływ tej wielkości na zużycie kulek. Stwierdzono, że związek ten nie jest jednoznaczny, ale ściśle uzależniony od charakteru parametrów wymuszeń. Powiązanie twardości z wymuszeniami zewnętrznymi pozwoliło zaobserwować, że otrzymana funkcja d = f(pH, v, H) nie jest monotoniczna, lecz posiada ekstremum. Model pozwala dobierać, bez przeprowadzania badań eksperymentalnych, stalowe materiały na węzły ślizgowe pracujące przy styku skoncentrowanym liniowym, tj. przekładnie zębate.
Summary
In the paper the results reveling the influence of material hardness on wear parts of machines working in mixed friction range were presented. The tests were realized on four-ball extreme pressure tester using a method of planned experiment. The balls of 100Cr66 steel of hardness 24-62 HRC were tested. The investigations allowed to work out a wear regression function of slide matchings working at point concentrated contact. The presented mixed friction model binds hardness of steel sliding surfaces with friction magnitude and their wear in considered area of external input functions (pressure pH and sliding velocity v) and lubrication with Transol 150 oil + 3% of graphite. Significant influence of this magnitude on balls wear was reported. It was found that this relation is ambiguous and depend on external input function. The binding of hardness together with external input functions let it to be observed that the obtained function d = f(pH, v, H) is not monotonic but has an extremum. The model lets choose up without need of running experimental research steel materials for sliding nodes working in concentrated linear contact (for example gears).

2-2006 TRIBOLOGIA

Maria MACIĄG*
* Katedra Informatyki, Politechnika Radomska, ul. Malczewskiego 29, 26-600 Radom, (048) 360 31 08.
MODEL TERMODYNAMICZNY PROCESU TARCIA I ZUŻYWANIA USTABILIZOWANEGO

THERMODYNAMICAL MODEL OF STABILIZED FRICTION AND WEARING PROCESS
Słowa kluczowe:
bilans energii, pierwsza zasada termodynamiki, zużywanie, temperatura błysku, temperatura charakterystyczna, ciepło właściwe
Key-words:
energy balance, first principle of thermodynamic, wear, flash temperature, characteristic temperature, specific heat
Streszczenie
W niniejszym opracowaniu zaproponowano model energetyczny tarcia i zużywania. Opis modelu poprzedzony jest założeniami. Za podstawę procesów cieplnych przyjęto zjawisko nagrzewania się określonej masy warstwy wierzchniej do temperatury błysku z uwzględnieniem ciepła właściwego tej masy oraz jej zużywania się. Przedstawiono bilans energii w formie równania pierwszej zasady termodynamiki dla systemów otwartych. Opisano gęstości strumieni: ciepła, ciepła dyssypacji i entalpii w zależności od: współczynnika tarcia, nacisku jednostkowego, prędkości poślizgu i temperatury. Sformułowano zależności określające intensywność zużywania i odporność na zużywanie tribologiczne.
Praca zakończona jest wnioskami dotyczącymi przebiegu zjawisk zachodzących w styku tarciowym dwóch ciał.
Summary
It the work the author proposed a energetic model of friction and wear. The foundations the description of model be preceeded. As a base of heat proceses was accept the getting warm of top surface definite mass to temperature of flash including specific heat and wearing of this mass. The balance of energy was introduced as equation of first thermodynamics principle for open systems. It was described the streams density: warmth, dissipate heat, and enthalpy in dependence from: coefficient of friction, isolated pressure, speed of slide and temperature. One formulated dependence defining wearing intensity and resistance from tribologic wear.
The work is finished by conclusion relating to course of phenomenons in frictional contact point of two bodies.

2-2006 TRIBOLOGIA

Anna PIĄTKOWSKA1, Jacek JAGIELSKI1,2,Andrzej TUROS1,2, Abdul Tawwab ABDUL-KADER2,Ludomir ŚLUSARSKI3, Dariusz BIELIŃSKI3,Mariam Al-MA'ADEED4, Dieter GRAMBOLE5
1Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych, ul. Wólczyńska 133, 01-919 War-szawa; e-mail: Anna.Piatkowska@itme.edu.pl.2Instytut Badań Jądrowych im. Andrzeja Sołtana, 04-500 Świerk, Otwock.3Politechnika Łódzka, Instytut Polimerów, ul. Stefanowskiego 12/16, 90-924 Łódź.4Physics Department, Faculty of Science, Qatar University, Doha, Katar.5Forschungszentrum Rossendorf, POB 510119, 01314 Dresden, Niemcy.
WŁAŚCIWOŚCI WARSTWY WIERZCHNIEJ POLIETYLENU MODYFIKOWANEGO WIĄZKĄ JONÓW ARGONU

MECHANICAL AND STUCTURAL PROPERTIES OF AR+ - IRRADIATED POLYETHYLENES
Słowa kluczowe:
polietylen, bombardowanie jonowe, budowa i struktura, tarcie, twardość
Key-words:
polyethylene, ion bombardment, composition and structure, friction, hardness
Streszczenie
Celem pracy było zbadanie wpływu modyfikacji warstwy wierzchniej wybranych polietylenów wysokoenergetyczną wiązką jonów argonu na twardość oraz właściwości tribologiczne materiałów. W pracy przedstawiono wyniki badań mikrostrukturalnych i mikromechanicznych polietylenów: PE-LD, PE-HD, PE-UHMW. Próbki były bombardowane jonami argonu z energią 160 keV i 320 keV do dawek: 1013, 1014, 1015 cm-2.
Bombardowanie jonami powoduje uwalnianie wodoru z polimeru (radioliza), co w istotny sposób wpływa na budowę jego makrocząsteczek i strukturę. Rozkład zawartości wodoru w warstwie wierzchniej badanych polimerów wyznaczano metodą reakcji jądrowych. Głębokość zasięgu modyfikacji zależy od zasięgu jonów i wynosi ok. 400 nm dla energii wiązki 160 keV i ok. 800 nm przy bombardowaniu polietylenów z energią 320 keV.
Pomiary mikrotribologiczne badanych materiałów zostały wykonane z użyciem tribotestera z węzłem tarcia typu "kulka-płaszczyzna". Zaobserwowano wzrost współczynnika tarcia dla małych dawek bombardowania jonowego, który przy większych dawkach ulegał obniżeniu. W ramach badań właściwości mechanicznych zmierzono twardości metodą nanoindentacji przy zastosowaniu mikroskopu AFM wyposażonego w głowicę Hysitron. Wraz ze wzrostem dawki następował wzrost twardości polietylenu. Dla małych dawek zmiany były stosunkowo nieznaczne, ale w przypadku największej dawki bombardowania powierzchni PE-UHMW zanotowano prawie 40-krotny wzrost twardości materiału.
Zaobserwowane zmiany właściwości mechanicznych i tribologicznych w zależności od rodzaju polietylenu oraz dawki bombardowania Ar+ można wyjaśnić modyfikacją budowy makrocząsteczek zmianami strukturalnymi zachodzącymi wskutek bombardowania jonowego. Zmiany współczynnika tarcia przedyskutowano w oparciu o wyniki pomiarów twardości i oznaczeń mikrochropowatości śladu tarcia.
Summary

2-2006 TRIBOLOGIA

Piotr KOSTENCKI*, Rafał NOWOWIEJSKI*
* Akademia Rolnicza w Szczecinie, Instytut Inżynierii Rolniczej, Zakład Podstaw Techniki, ul. Papieża Pawła VI/1, 71-459 Szczecin, tel. (091) 425 02 05.
WYTRZYMAŁOŚĆ ŚCIERNA WYBRANYCH LEMIESZY PŁUŻNYCH PODCZAS UPRAWY PYŁU ZWYKŁEGO O DWÓCH STANACH NAWILGOCENIA

THE ABRASIVE RESISTANCE OF CHOSEN PLOUGH SHARES DURING TILLAGE OF SILT AT TWO MOISTURE LEVELS
Słowa kluczowe:
Key-words:
plough shares, durability, wear
Streszczenie
Oceniano trwałość i zużycie dzielonych lemieszy płużnych, przeznaczonych do pługów firmy Lemken, pracujących w glebach pylastych (z przewagą pyłu zwykłego) o przeciętnej wilgotności 8,5 i 17,5%. W obu warunkach graniczne zużycie elementów wynikało ze zmiany ich obrysu, przy czym elementy pracujące w glebie wilgotnej uzyskiwały kilkakrotnie większą trwałość, niż przy pracy w glebie o obniżonej wilgotności. Względne zużycie masowe elementów uprawiających glebę wilgotną było większe, a masowe zużycie jednostkowe mniejsze.
Summary
There was estimated the durability and wear of the sectional plough-shares, designed to the Lemken's ploughs, working in silt soils (with overbalance of the usual dust) of average moisture 8,5 and 17,5%. In both conditions the terminal wear of elements resulted from the change of their contour, whereat the elements working in moist soil got several times higher durability, than there working in of reduced moisture. The relative mass wear of elements tilling the moist soil was higher, and the mass unit wear was smaller.

2-2006 TRIBOLOGIA

Leszek CHAŁKO*
* Instytut Budowy Maszyn, Politechnika Radomska, e-mail: leszek.chalko@pr.radom.pl.
BADANIA ZALEŻNOŚCI ODPORNOŚCI NA ZUŻYCIE ŚCIERNE STALIW STOPOWYCH TYPU Cr-Mo-V-Cu-Ni OD ZAWARTOŚCI Cr, Mo, V I TWARDOŚCI

INVESTIGATION OF DEPENDENCE OF RESISTANCE ONTO ABRASIVE WEAR CAST STEEL Cr - Mo - V-Cu-Ni CAST STAL FROM CONTENT OF Cr, Mo, V AND HARDNESS
Słowa kluczowe:
staliwo stopowe, zużycie ścierne, twardość
Key-words:
cast steel, abrasive wear, hardness
Streszczenie
W pracy przedstawiono zależność wielkości zużycia ściernego staliwa typu Cr-Mo-V-Cu-Ni od jego twardości HRC, HV0,02 oraz zawartości Cr, Mo i V. Badania przeprowadzono z zastosowaniem statystycznych metod planowania eksperymentu Boxa-Huntera. Na podstawie wcześniejszych doświadczeń określono układ pary ściernej na trzpień tarcza. Przeciwpróbka pokryta papierem ściernym. Otrzymane zależności wielkości ubytku masy w próbie ścierania od składu chemicznego i twardości umożliwiają właściwy dobór staliwa do zadanych warunków pracy. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono, że: dla otrzymania staliw stopowych typu Cr-Mo-V-Cu-Ni odpornych na ścieranie w opisanych warunkach należy unikać wprowadzania dodatku chromu. Wskazano na brak prostej zależności pomiędzy twardością a wartością ubytku masy próbki dla badanej grupy staliw. Dodatek chromu silniej wpływa na ubytek masy próbki niż jej twardość.
Summary
In this work was introduced Cr, Mo, V and his hardness HRC, HV0,02 into size of abrasive wear cast steel of type Cr-Mo-V-Cu-Ni. Investigations were made with the use of statistical methods of planning of experiment (Boxa-Hunter). On the basis of earlier experiences arrangement of abrasive steam was qualified onto pin - disc. Against sample (disc) covered abrasive paper. Received dependences of mass size decrease in test of abrasion from chemical warehouse and hardness make possible proper selection cast steel to set conditions of work. On the basis of received results it was affirmed that: for receipt cast steel of type Cr-Mo-V-Cu-Ni resistant onto abrasion in described conditions one should avoid introducing of addition of chrome. For studied cast steel were shew onto lack of straight dependence among hardness and value decrease mass of sample. Addition of chrome strongly from hardness influences onto decrease of mass of sample.

2-2006 TRIBOLOGIA

Andrzej MACIEJCZYK*, Krzysztof BUCHALSKI*, **
* Politechnika Łódzka, Katedra Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, ul. B. Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź, tel. (042) 631 22 36; e-mail: buchalsk@mail.p.lodz.pl.
** Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Maszyn Przędzalnictwa Wełny "BELMATEX", ul. 1-go Maja 24, 43-300 Bielsko-Biała.
OBLICZANIE WSPÓŁCZYNNIKA TRWAŁOŚCI ŁOŻYSK W OPARCIU O HIPOTEZĘ NIEOGRANICZONEJ TRWAŁOŚCI

DETERMINING THE DURABILITY FACTOR OF ROLLING ELEMENT BEARINGS ON BASIS OF THE UNLIMITED DURABILITY HYPOTHESIS
Słowa kluczowe:
łożysko toczne, współczynnik trwałości, nieograniczona trwałość, obcią-żenie graniczne
Key-words:
rolling bearing, durability factor, unlimited durability, limiting load
Streszczenie
W pracy zaprezentowano metodę obliczeniową i realizujący ją program komputerowy do wyznaczania współczynnika trwałości łożysk tocznych, w oparciu o hipotezę nieograniczonej trwałości. Trwałość łożyska jest zdeterminowana wytrzymałością zmęczeniową materiału, co zostało uwzględnione w klasycznym wyrażeniu Lundberga-Palmgrena w postaci współczynnika trwałości aL. Wartość współczynnika trwałości a jest funkcją obciążenia granicznego Pg. Łożysko może osiągnąć nieograniczoną trwałość, o ile jego obciążenie nie przekroczy wartości obciążenia granicznego Pg.
Summary
In the paper was presented computational method and numerical program to determining of coefficient of durability of rolling bearings, on the basis a hypothesis of unlimited durability. Durability of bearing is determined by material fatigue strength, what was show in classical theory of Lundberg-Palmgren in form of coefficient of durability aL. Value of coefficient of durability aL is function of limited load Pg. Bearing can reach unlimited durability, if value of bearing load its not exceed of value limited load Pg .

2-2006 TRIBOLOGIA

Jan BUJAK*
* Instytut Technologii Eksploatacji - Państwowy Instytut Badawczy, ul. Pułaskiego 6/10 26-600 Radom, tel. (048) 364-38-84 jan.bujak@itee.radom.pl.
PORÓWNAWCZA ANALIZA WŁAŚCIWOŚCI POWŁOK TRIBOLOGICZNYCH Cr-C-N OSADZANYCH METODĄ ŁUKOWO-PRÓŻNIOWĄ

COMPARATIVE ANALYSIS OF THE PROPERTIES OF TRIBOLOGICAL Cr-C-N COATINGS DEPOSITED BY CATHODIC VACUUM ARC PVD PROCESS
Słowa kluczowe:
powłoki Cr-C-N, morfologia powierzchni powłok, mechaniczne i tribologiczne właściwości powłok Cr-C-N
Key-words:
Cr-C-N coatings, surface morphology, mechanical and tribological properties of Cr-C-N coatings
Streszczenie
W pracy zaprezentowano wyniki badań właściwości powłok Cr-C-N osadzonych metodą łukowo-próżniową na próbkach ze stali narzędziowej 1.2343 (X38CrMoV5-1). Na podstawie wykonanych badań określono wpływ budowy strukturalnej powłok wytworzonych na bazie chromu, węgla i azotu na ich właściwości mechaniczne, współczynnik tarcia i odporność na zużycie ścierne. Przeprowadzona analiza porównawcza właściwości powłok: CrCN i Cr-CrN-(CrN+Cr2N)-CrCN wykazała podwyższoną odporność na zużycie ścierne powłoki wielowarstwowej. Analiza rezultatów badań wykazała ponadto, iż dobre właściwości przeciwzużyciowe powłok wielowarstwowych spowodowane są wzrostem wytrzymałości powłok dzięki obecności w ich strukturze granic międzyfazowych, które skutecznie blokują propagację pęknięć w powłoce.
Summary
In this study results of the investigations of the properties of Cr-C-N coatings deposited by cathodic arc vacuum method on hot working steal 1.2343. (X38CrMoV5-1) samples are presented. On the basis of the investigations the influence of the Cr-C-N coatings structure on their mechanical properties, friction coefficient and wear resistance were identified. A comparative analysis of the properties of CrCN and Cr-CrN-(CrN+Cr2N)-CrCN coatings showed an increased wear resistance of the multilayer coating. Moreover, it was observed that good antiwear behaviour of multilayer coatings is caused by an increase of coatings strength. This increase is caused by the existence of interfaces in the coating structure, which induces crack-locking effect in the coating.

2-2006 TRIBOLOGIA

Jarosław MOLENDA*, Monika MAKOWSKA*
* Instytut Technologii Eksploatacji - Państwowy Instytut Badawczy, ul. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom, tel. (48) 364 39 03.
AKTYWNOŚĆ PRZECIWZUŻYCIOWA WYBRANYCH DODATKÓW MEZOGENNYCH ORAZ JEJ WPŁYW NA MIKROSTRUKTURĘ POWIERZCHNI TARCIA

ANTIWEAR ACTIVITY OF THE SELECTED MESOGENIC ADDITIVES AND ITS INFLUENCE ON THE MICROSTRUCTURE OF FRICTION SURFACE
Słowa kluczowe:
Key-words:
antiwear additives, mesogenic additives, surface microstructure
Streszczenie
Artykuł dotyczy oceny właściwości przeciwzużyciowych kompozycji smarowych zawierających dodatki mezogenne z grupy estrów fenylowych kwasu 4-trans-butylocykloheksano-karboksylowego, wpływających na mikrostrukturę powierzchni tarcia, którą badano za pomocą profilometrii oraz mikroskopii sił atomowych. Podczas badań w węźle tarcia typu kula-tarcza, wykonanym ze stali ŁH 15, zbadano wpływ kompozycji smarowych na bazie n?heksadekanu, zawierających dodatki mezogenne w zakresie stężeń od 0,1% do 1,5% m/m na wielkość zużycia elementów węzła tarcia, mierzoną średnicą skazy. Testy zrealizowano zarówno w temperaturze pokojowej, jak również w temperaturach przejść fazowych, określonych przez producenta dla poszczególnych dodatków mezogennych. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że dla większości dodatków najkorzystniejszy efekt redukcji zużycia występuje w przypadku kompozycji zawierających 0,5% m/m dodatku w n-heksadekanie, powodując redukcję zużycia na poziomie 40% w odniesieniu do zużycia elementu smarowanego n-heksadekanem. Ponadto stwierdzono, że w temperaturach sprzyjających nematycznemu zorientowaniu molekuł substancji mezogennej nie występuje istotne podwyższenie efektywności przeciwzużyciowej badanych kompozycji. W tych temperaturach obserwowano redukcję zużycia w zakresie 10-26%. Na podstawie badań techniką mikroskopii sił atomowych zidentyfikowano, odkładające się na roboczych powierzchniach tarcia, warstwy produktów o grubościach średnio 80÷100 nm, które przeciwdziałają zużywaniu się materiału konstrukcyjnego.
Summary
This paper describes antiwear properties of the lubricants containing mesogenic additives (phenyl esters of 4-trans-butylcyclohexanoic acid) which influence on the microstructure of friction surface. The additives were applied at a concentration of 0,1¸1,5% by weight in n-hexadecane. Tribological experiments were performed by means of ball-on-disk machine at ambient and elevated temperatures (phase transition temperatures).
On the basis of the results obtained at ambient temperature it has been found that the mesogenic additives cause reduction of the ball wear by about 40% in comparison with pure n-hexadecane. Whereas at temperatures related to transition of the mesogens to nematic state the used additives were less effective.
The investigated mesogens can be used as the effective antiwear additives which form protective boundary layers (thickness of 80-100 nm) mainly as a result of tribochemical conversions.

2-2006 TRIBOLOGIA

Stanisław KOZIOŁ*
* Instytut Technologii Eksploatacji - Państwowy Instytut Badawczy, ul. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom, tel. (48) 364 42 41, w. 290.
ZUŻYCIE PIERŚCIENI TŁOKOWYCH I TULEI CYLINDROWEJ SILNIKA O ZAPŁONIE SAMOCZYNNYM ZASILANEGO DWUPALIWOWO - GAZEM PŁYNNYM I OLEJEM NAPĘDOWYM

WEAR OF PISTON RINGS AND CYLINDER BARREL OF DUAL FUEL COMPRESSION IGNITION ENGINE FED WITH LPG AND DIESEL OIL
Słowa kluczowe:
silnik o zapłonie samoczynnym, silnik dwupaliwowy, zużycie silnika, pierścienie tłokowe, tuleja cylindrowa
Key-words:
compression ignition engine, dual fuel engine, wear of engine, piston rings, cylinder barrel
Streszczenie
W opracowaniu przedstawiono wyniki porównawczego testu trwałościowego silnika o ZS zasilanego klasycznie - olejem napędowym oraz dwupaliwowo - gazem LPG jako paliwem głównym wykorzystując do zapłonu niewielką dawkę oleju napędowego. Badania przeprowadzono na eksperymentalnym stanowisku zbudowanym na bazie jednocylindrowego silnika o wtrysku bezpośrednim 1HC102. Podczas 800-godzinnych prób trwałościowych dla każdego sposobu zasilania mierzono zużycie paliwa, zużycie powietrza, ciśnienie sprężania, zużycie i ciśnienie oleju silnikowego, przedmuchy spalin do skrzyni korbowej i okresowo przebieg ciśnienia w komorze spalania. Na podstawie pomiarów mikrometrycznych i wagowych dokonano oceny zużycia tulei cylindrowych, pierścieni tłokowych i tłoków. W wyniku eksperymentu stwierdzono znacznie większe zużycie pierścieni tłokowych i tulei cylindrowej w przypadku zasilania dwupaliwowego. Ponadto podczas testu z LPG wystąpiły awaryjne zużycia tłoków - wyłamanie półek pierścieni uszczelniających oraz ubytek materiału tłoka na krawędzi komory spalania. Analiza wyników badań wskazuje na występowanie szczególnych wymuszeń w układzie tribologicznym tłok - pierścienie - cylinder przyspieszających proces zużycia.
Summary
In the paper the results of a comparative durability test of compression ignition engine fed with diesel oil and dually fuelled with LPG as a main fuel, using a small amount of diesel oil for the ignition were presented. The investigations were carried out on an experimental station constructed on the basis of 1HC102 one-cylinder engine with direct injection. During 800 hours of durability experiments the fuel and air consumption, the compression pressure, the engine oil consumption and pressure, exhaust blowdown to crankcase and, periodically, the pressure course in the combustion chamber were measured for each type of feed. On the basis of micrometric and weight measurements the wear of cylinder barrels, piston rings and pistons was assessed. As the experiment result a significantly greater wear of piston rings and cylinder barrel in case of the dual fuel feed has been observed. Moreover, during the test with LPG a failure wear of pistons occurred - the break off of tightening pistons plates and the loss of piston material on the edge of the combustion chamber was observed. The analysis of testing results shows the appearance of particular loads in the tribological system: - piston - rings - cylinder, that accelerates the wear process.

TRIBOLOGIA , 2006 ROK 37 NR 3/2006 (207)

3-2006 TRIBOLOGIA

Janina DACA*, Włodzimierz FIGIEL*
APPRECIATION METHODS OF STRUCTURAL CHANGES ON DRAWING DIES EYELET SURFACE LAYER

METODY OCENY ZMIAN STRUKTURALNYCH WARSTWY WIERZCHNIEJ OCZEK CIĄGADEŁ
Słowa kluczowe:
trwałość eksploatacyjna, czynnik smarujący, obrazy elektronów wtórnych, współczynnik Fishera
Key-words:
terotechnology endurance, lubricating agent, Secondary Electron Imaging, Fisher's coefficient
Streszczenie
Zmiany strukturalne warstw przypowierzchniowych otworów oczek ciągadeł obserwowane na mikroanalizatorze rentgenowskim wykazały zgodność z badaniami statystycznymi stopnia zużycia tych narzędzi. Metoda komputerowej analizy obrazów zastosowana do analizy zarejestrowanych zdjęć warstw przypowierzchniowych nie potwierdziła w pełni tej oceny. Wydaje się, że wyniki badań innych parametrów warstw wierzchnich ciągadeł pozwolą na ustalenie przyczyn tych różnic.
Summary
Structural changes near surface layer of drawing eyelets openings observed with X-ray micro analyser, produce evidence of conformity with statistic research wear results of those tools. Computer image analysis method used to analyse surface layer pictures does not confirm fully that opinion. It is suggested that other researches of surface layer parameters of drawing die eyelets allow conclude on that difference reason.

3-2006 TRIBOLOGIA

A.I. BURYA*, A.Yu. VAN'KOV*, O.P. CHIGVINTSEVA*, P.A. CHUKALOVSKY*, R.A. MAKAROVA*
* State Agrarian University. Dniepropietrovsk, Ukraine.
TARCIE I ZUŻYCIE MATERIAŁÓW ORGANOPLASTYCZNYCH NA BAZIE POLITETRAFLUOROETYLENU

FRICTION AND WEAR OF ORGANOPLASTICS BASED ON POLYTETRAFLUOROETHYLENE
Słowa kluczowe:
politetrafluoroetylen, orpangoplastyki, tarcie, zużycie, elementy złączy ruchomych
Key-words:
polytetrafluoroethylene, organoplastics, friction, wear, details of mobile conjunctions
Streszczenie
Zbadano wpływ zawartości włókna organicznego Oxalon na cechy termochemiczne, fizyczno-mechaniczne trybotechniczne materiałów organoplastycznych na bazie fluroplastu-4. Stwierdzono, że wzmacnianie spoiwa wypełniaczem włóknistym pozwala na znaczącą poprawę odporności na zużycie, siły uderzenia oraz stabilności przy ściskaniu materiałów organoplastycznych, co pozwala na zastosowanie ich jako materiałów przeciwciernych w węzłach tarcia maszyn i mechanizmów. Zbadano obszary zastosowań opisanych materiałów organoplastycznych jako elementów złączy ruchomych w maszynach do produkcji papieru oraz w maszynach rolniczych.
Summary

3-2006 TRIBOLOGIA

Jerzy CYBO*, Piotr DUDA*, Joanna MASZYBROCKA*
* Zakład Badań Warstwy Wierzchniej, Katedra Materiałoznawstwa, Wydział Informatyki i Nauki o Materiałach, Uniwersytet Śląski, ul. Śnieżna 2, 41-200 Sosnowiec, tel. (032) 36-89-582, Poland.
ZMIANY ZUŻYCIA TRIBOLOGICZNEGO POLIETYLENU NA PANEWKI ENDOPROTEZ SPOWODOWANE KSZTAŁTOWANIEM BUDOWY POLIMERU PRZEZ ODKSZTAŁCENIE PLASTYCZNE I NAPROMIENIOWANIE ELEKTRONAMI

CHANGES IN TRIBOLOGICAL WEAR OF POLYETHYLENE INTENDED FOR ACETABULAR CUPS OF ENDOPROSTHESES CAUSED BY SHAPING THE STRUCTUTRE OF POLYMER BY PLASTIC DEFORMATION AND IRRADIATION WITH ELECTRONS
Słowa kluczowe:
polietylen, odkształcenie plastyczne, napromieniowanie wiązką elektro-nów, morfologia polimeru, zużycie tribologiczne
Key-words:
polyethylene, plastic deformation, irradiation with an electron beam, polymer morphology, tribological wear
Streszczenie
Przedstawiono możliwości zwiększenia odporności na zużycie tribologiczne UHMWPE pracującego w układzie polimer-metal. Efekt uzyskano w następstwie zmian budowy polietylenu przeznaczonego na panewki endoprotez. Przebudowę polimeru osiągnięto w wyniku zastosowania pojedynczo i łącznie działających czynników w postaci wstępnego odkształcenia plastycznego i napromieniowania wiązką elektronów. Spośród analizowanych parametrów morfologii polietylenu, zmiany stopnia krystaliczności, udziału frakcji wysokomolekularnej i stopnia przestrzennego uporządkowania struktury wydają się odgrywać najistotniejszą rolę w kształtowaniu odporności na zużycie. Wykazano, że praktycznie tylko metoda łącznego stosowania obu oddziaływań zewnętrznych zapewnia taką budowę polimeru, która umożliwia największe ograniczenie zużycia.
Summary
The capacity to enhance the resistance to tribological wear of UHMWPE working in a polymer/metal system is presented in the paper. An effect was obtained as a result of changes in the structure of polyethylene intended for acetabular cups of endoprostheses. Reconstruction of the polymer was achieved owing to the application of factors, working alone or in a combination, such as: preliminary plastic deformation and irradiation with an electron beam. From among the analyzed parameters of: polyethylene morphology, changes in the degree of crystallinity, high-molecular fraction content and the degree of spatial arrangement of structure, the above processes seem to play the most important role in shaping the resistance to wear. It has been proved that practically, only the method of a combined application of both of the external treatment processes ensures such a polymer structure that can enable the greatest reduction of wear.

3-2006 TRIBOLOGIA

Lidia GAŁDA*, Waldemar KOSZELA*, Paweł PAWLUS*
* Politechnika Rzeszowska, Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa, Katedra Technologii Maszyn i Organizacji Produkcji, ul. Powstańców Warszawy 8, 35-959 Rzeszów, wkktmiop@prz.rzeszow.pl, lgktmiop@prz.rzeszow.pl, ppawlus@prz.rzeszow.pl, Poland.
MODYFIKOWANIE WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNYCH PRZEZ WYKONYWANIE KIESZENI SMAROWYCH NA WSPÓŁPRACUJĄCYCH POWIERZCHNIACH

TRIBOLOGICAL PROPERTIES IMPROVEMENT BY OIL POCKETS CREATION ON CO-ACTING SURFACES
Słowa kluczowe:
kieszenie smarowe, właściwości tribologiczne
Key-words:
oil pockets, tribological properties
Streszczenie
W referacie zamieszczono przegląd literatury z zakresu wpływu kieszeni smarowych na poprawę właściwości eksploatacyjnych części maszyn. Przedstawiono też wyniki badań własnych przeprowadzonych w ostatnich latach przez pracowników Katedry Technologii Maszyn i Organizacji Produkcji Politechniki Rzeszowskiej.
Summary
The literature review about the effects of oil pockets on machine elements functional improvement is presented. The results of investigation realised in Department of Manufacturing Processes and Production Organisation of Rzeszów University of Technology are also mentioned.

3-2006 TRIBOLOGIA

Paweł JURCZAK*, Anna WALICKA*, Edward WALICKI*, Dariusz MICHALSKI*
* University of Zielona Gora, Department of Mechanics, ul. Szafrana 2. P.O. Box 47, 65-016 Zielona Góra, Poland.
PRZEPŁYW PŁYNU Z NAPRĘŻENIAMI MOMENTOWYMI W KRZYWOLINIOWYM WZDŁUŻNYM ŁOŻYSKU Z POROWATĄ WKŁADKĄ

FLOW OF A COUPLE-STRESS FLUID IN A CURVILINEAR THRUST BEARING WITH ONE POROUS PAD
Słowa kluczowe:
efekty bezwładnościowe, wkładka porowata, łożysko krzywoliniowe, wyciskany film, płyn z naprężeniami momentowymi
Key-words:
inertia effect, porous pad, curvilinear bearing, squeeze film, couple-stress fluid
Streszczenie
W pracy rozważono przepływ płynu z naprężeniami momentowymi
w krzywoliniowej szczelinie łożyska z porowatą wkładką. Porowata wkładka powiązana jest z górną nieprzepuszczalną wirującą powierzchnią, która zbliża się do dolnej nieruchomej powierzchni łożyska. Do rozwiązania równań Poissona oraz Reynoldsa wykorzystano przybliżenie Morgana-Camerona. Jako przykład rozpatrzono łożysko utworzone przez dwie kołowe tarcze.
Summary
The flow of a couple stress fluid in the clearance of a curvilinear bearing with a porous pad is considered. The porous pad is connected with the upper impermeable rotating surface which approaches the lower fixed bearing surface. The Reynolds and Poisson equations are uncoupled by using the Morgan-Cameron approximation and a closed-form solution is obtained. As an example the bearing formed by two disks is discussed.

3-2006 TRIBOLOGIA

A.N. KARAPETYAN*, K.V. HOVHANNISYAN*, S.A. CHIZHIK**
* State Engineering University of Armenia, 105 Teryan Str.,375009 Yerevan, Armenia, zE-mail: ankarapetyan@web.am.
** Heat- and Mass exchange Institute of NAS of Belarus, Minsk, Belarus, E-mail: chizhik_sa@tut.by
BADANIE WARSTW POWIERZCHNIOWYCH W TARCIU SAMOSMARUJĄCYCH MATERIAŁÓW KOMPOZYTOWYCH NA BAZIE POLIMERÓW

STUDY OF SURFACE FILMS AT FRICTION OF SELF-LUBRICATING POLYMER-BASED COMPOSITE MATERIALS
Słowa kluczowe:
polimer, napełniacz mineralny, tarcie, grubość powłoki, adhezja
Key-words:
polymer, mineral filler, friction, films thickness, adhesion
Streszczenie
Zbadano warstwy powierzchniowe tworzące się przy tarciu na powierzchni samosmarownych materiałów kompozytowych na bazie polimerów wypełnionych tradycyjnymi i zmodyfikowanymi mineralnymi napełniaczami, takimi jak trawertyn, marmur, betonit, tuf. Wykazano, że w stanie stałego tarcia kompozytu zmodyfikowanego kompozytem fluoroalkonu siła adhezji powłoki jest większa o czynnik 1,2...1,5 w porównaniu z materiałami początkowymi.
Summary
The surface films formed on counterface at friction of heterochain polymer-based self-lubricating composite materials filled with the traditional and modified Armenian mineral fillers such as travertine, marble, bentonite, tuff are investigated. It is shown, that at the steady state friction of modified with fluoroalcon composites the adhesion strength of the films is by a factor 1.2...1.5 more than for initial materials.

3-2006 TRIBOLOGIA

Ewa KASPRZYCKA*, Jan SENATORSKI*
* Institute of Precision Mechanics, Duchnicka 3, 01-796 Warsaw, Poland, Phone: (022) 5602911, 5602943, e-mail: kasp@imp.edu.pl, jsen@imp.edu.pl
STRUKTURA I WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE WARSTW WĘGLIKOWYCH WYTWARZANYCH W PRÓŻNIOWYM PROCESIE CHROMOWANIA

STRUCTURE AND TRIBOLOGICAL PROPERTIES OF CARBIDE LAYERS PRODUCED IN VACUUM CHROMIZING PROCESS
Słowa kluczowe:
warstwy węglikowe, stal narzędziowa, próżniowy proces chromowania
Key-words:
carbide layers, tool steal, vacuum chromizing process
Streszczenie
Artykuł przedstawia wyniki badań nad twardymi warstwami węglikowymi tworzącymi się na powierzchni stali narzędziowej w próżniowym procesie chromowania. Jest to obróbka ekologiczna (nietoksyczne substraty, brak odpadów), dzięki którym jest możliwość uzyskania twardych warstw węglikowych, odznaczających się wysoką twardością oraz dobrą odpornością na zużycie. Celem badań było określenie mikrostruktury i właściwości tribologicznych warstw węglikowych utworzonych na powierzchni stali narzędziowej w obróbce próżniowej. Zbadano wpływ parametrów procesu, takich jak czas i temperatura na kinetykę wzrostu warstwy na powierzchni stali. Zbadano mikrostrukturę i twardość warstwy. Wyznaczono profile koncentracji głębokości Cr, Fe i C w obszarze dyfuzji. Oceniono właściwości tribologiczne warstw węglikowych poprzez zastosowanie testów zużycia ślizgowego w kontakcie skoncentrowanym. Stwierdzono wysoką odporność na zużycie badanych warstw chromowanych
Summary
The paper presents the results of investigations concerning hard carbide layers, formed on the surface of tool steel in the vacuum chromizing process. This is an ecological treatment (non-toxic substrates, absence of waste), by means of which it is possible to obtain hard carbide layers, characterized by high hardness, as well as good wear resistance. The object of the investigations in this paper was to determine the microstructure and tribological properties of carbide layers, formed on the surface of tool steel in a vacuum treatment. The effect of process parameters such as time and temperature on the kinetics of layer growth on steel surface was investigated. The microstructure and layer hardness were studied. Concentration depth profiles of Cr, Fe and C in the diffusion zone were determined. Tribological properties of the carbide layers were evaluated by sliding wear tests with concentrated contact. High resistance to wear of the investigated chromized layers was determined.
Diffusion carbide layers produced on steel surface by means of vacuum chromizing process have been investigated. Studies of layers thickness, their morphology, Cr, C and Fe concentration depth profiles in diffusion zone of chromized layers have been carried out. The effect of process parameters such as time and temperature on the kinetics of layer growth on steel surface has been investigated. Tribological properties of chromized carbide layers have been determined.

3-2006 TRIBOLOGIA

Mariusz KOPROWSKI*
* Maritime University, 81-225 Gdynia, Morska Str. 81-87, Poland.
HYDRODYNAMICZNE MODELE SMAROWANIA STOŻKOWYCH ŁOŻYSK ŚLIZGOWYCH W POLU MAGNETYCZNYM

HYDRODYNAMIC MODELS OF CONICAL SLIDE BEARINGS LUBRICATION IN THE MAGNETIC FIELD
Słowa kluczowe:
łożysko stożkowe, model hydrodynamiczny, pole magnetyczne
Key-words:
conical bearing, hydrodynamic models, magnetic field
Streszczenie
W referacie zaprezentowane zostały dwa modele hydrodynamicznego smarowania stożkowych łożysk ślizgowych. Pierwszy model przedstawia klasyczny przypadek smarowania łożysk ślizgowych. Drugi adekwatny jest dla nienewtonowskiego przypadku przepływu oleju w szczelinie stożkowego łożyska ślizgowego w obecności pola magnetycznego. Dodatkowo, w pracy przedstawione zostały wyniki obliczeń numerycznych przeprowadzone dla dwóch porównywalnych geometrycznie łożysk ślizgowych, tj. walcowego i stożkowego. Otrzymane wyniki zaprezentowano w formie graficznej na Rys. 2.
Summary
In this paper are presented two hydrodynamics models of conical slide bearing lubrication. The first model describes the Newtonian, stationary no isothermal oil (ferrooil) flow in the conical slide bearing in the magnetic field. The second model determines the non-Newtonian case of lubrication of the conical slide bearing in magnetic field. The numerical calculations are performed only for classical Newtonian lubrication.

3-2006 TRIBOLOGIA

Danuta KOTNAROWSKA*
* Politechnika Radomska, Instytut Eksploatacji Pojazdów i Maszyn, ul. Chrobrego 45, 26-600 Radom, Poland.
BADANIE DYNAMIKI PROCESU ZUŻYWANIA EROZYJNEGO POWŁOK POLIMEROWYCH

EXAMINATION OF DYNAMIC OF POLYMERIC COATINGS EROSIVE WEAR PROCESS
Słowa kluczowe:
powłoka epoksydowa, kinetyka zużywania erozyjnego
Key-words:
epoxy coating, kinetics of erosive wear
Streszczenie
Zużywanie erozyjne elementów maszyn jest procesem złożonym, w którym znaczącą rolę odgrywają własności mechaniczne kontaktujących się materiałów. Dlatego też proces ten zupełnie inaczej przebiega w przypadku elementów metalowych z powłokami polimerowymi niż w przypadku elementów bez tych powłok.
W artykule dokonano oceny dynamiki procesu zużywania erozyjnego powłok epoksydowych. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że kinetyka tego procesu zależy od: prędkości cząstek erozyjnych, ich koncentracji oraz kąta padania, a także mikro- i makrostruktury powłoki. Dominującym procesem zużywania badanych powłok było mikroskrawanie, którego największy udział obserwowano dla wartości kąta padania α < 30°. Natomiast udział wykruszania zmęczeniowego materiału powłoki, poprzedzanego jego odkształcaniem plastycznym, zwiększał się wraz ze wzrostem kąta padania cząstek erozyjnych.
Model matematyczny procesu zużywania erozyjnego powierzchni elementów konstrukcyjnych opisuje efektywnie kinetykę tego procesu w zależności od: kąta padania cząstek erozyjnych, ich koncentracji i prędkości w chwili uderzenia. Zastosowanie metody elementów skończonych umożliwiło efektywne prognozowanie kształtu profilu powierzchni powłoki polimerowej poddawanej oddziaływaniu cząstek erozyjnych.
Summary
Erosive wear of machine elements is the process of significant complexity with crucial role played by mechanical properties of contacting materials. For this reason the process of erosive wear shows different progress for metallic machine elements with polymeric coatings than for elements without them.
An estimation of erosive wear process dynamics of epoxy coatings is presented in the paper. On the ground of examination results it was stated that kinetics of erosive wear depends on: erosive particles velocity, their concentration and impact angle as well as micro- and macrostructure of the coating. The microcutting of coatings was dominant process of examined coatings wear and its biggest share was observed for impact angles α < 30o. However the participation of fatigue spalling of coating material, preceded by its plastic deformation, was increasing with increase of erosive particles impact angle.
Mathematical model of erosive wear process of construction element surface describes effectively kinetics of this process in dependence on: erosive particles impact angle, their concentration and velocity in the moment of impact. Using of finite elements method allowed for effective predicting of surface profile shape of polymer coatings subjected to the erosive particles influence.

3-2006 TRIBOLOGIA

Bazyli KRUPICZ*, Aleksy PATEJUK*
* Politechnika Białostocka, Wydział Mechaniczny, ul. Wiejska 45C, 15-351 Białystok, Poland.
SYNERGIC INFLUENCE OF FORCES OF INERTIA ON EROSION PROCESS

SYNERGICZNY WPŁYW SIŁ BEZWŁADNOŚCI NA PROCES EROZJI
Słowa kluczowe:
wentylator, siły bezwładności, naprężenia
Key-words:
rotor blade, forces of inertia, stresses
Streszczenie
W pracy dokonano analizy naprężeń wywołanych siłami bezwładności w łopatce wirnika wentylatora. Analizowano naprężenia: radialne, od momentu zginającego i sił poprzecznych. Przedstawiono rozkład naprężeń głównych i zredukowanych oraz ich lokalizację. Umiejscowienie naprężeń głównych w łopatce wentylatora od sił bezwładności odpowiada obszarowi erozji strumieniowo-ściernej, co wskazuje na występowanie efektu synergizmu.
Summary
Stresses caused by forces of inertia in the fan rotor blade were analyzed: radial, from the bending moment and shearing forces stresses. The principal stress and reduced stress patterns were presented together with their location. The location of principal stresses in the fan blade caused by forces of inertia corresponds to the area of streamabrasive wear, which indicates the existence of synergy effect.

3-2006 TRIBOLOGIA

Piotr LACKI*
* Częstochowa University of Technology, al. Armii Krajowej 21, 42-200 Częstochowa, Poland, tel. (048) 034 3250609 e-mail: piotr@lacki.com.pl
TEORETYCZNO-DOŚWIADCZALNA ANALIZA WYMIANY CIEPŁA W MASZYNIE T-05 TYPU ROLKA-KLOCEK

THEORETICAL AND EXPERIMENTAL ANALYSIS OF THE HEAT EXCHANGE IN THE T-05 MACHINE OF RING-BLOCK TYPE
Słowa kluczowe:
tarcie, strumień cieplny, współczynnik przejmowania ciepła, metoda elementów skończonych (MES)
Key-words:
friction, heat flux, heat transfer coefficient, finite element method (MES)
Streszczenie
W pracy podjęto próbę teoretyczno-doświadczalnej analizy wymiany ciepła dla węzłów tarcia w oparciu o schemat maszyny Amslera. Parę trącą o styku rozłożonym zamodelowano w układzie "rolka-klocek wklęsły". Badania doświadczalne wykonano na testerze tribologicznym T-05 wyprodukowanym przez ITeE Radom [L. 2, 6]. Wyniki badań eksperymentalnych zweryfikowano i uzupełniono symulacją numeryczną. Obliczenia numeryczne wykonano z użyciem programu ADINA System. Przyjęto model 3D rozchodzenia się ciepła w próbce. Przedstawiona metoda może posłużyć do weryfikacji założeń konstrukcyjnych w stosunku do rzeczywistych systemów tribologicznych.
Summary
In the paper a theoretical and experimental analysis of the heat exchange between frictional elements basing on the scheme of the Amsler machine has been taken up. The frictional pair: "ring-concave block" with the surface contact has been modelled. Tests were carried out on the T-05 tribological tester produced by ITeE Radom [L. 2, 6]. The test results were compared with the numerical simulation. The numerical calculations were made with the ADINA System. 3D model of the heat transfer in the sample have been assumed. The method can be applied to verify brief foredesign in comparison with the real tribological systems.

3-2006 TRIBOLOGIA

Janusz MUSIAŁ*
* Technical and Agricultural University, Mechanical Engineering Faculty, Prof. S. Kaliski Av. 7, 85-796 Bydgoszcz, POLAND, jamusual@atr.bydgoszcz.pl
WPŁYW WYMUSZEŃ EKSPLOATACYJNYCH NA ZMIANY W STRUKTURZE GEOMETRYCZNEJ POWIERZCHNI ELEMENTÓW PAR KINEMATYCZNYCH

INFLUENCE OF OPERATIONAL EXTERNAL LOADS ON CHANGES IN SURFACE GEOMETRIC STRUCTURE OF KINEMATIC PAIR ELEMENTS
Słowa kluczowe:
warstwa wierzchnia, struktura geometryczna powierzchni, cechy tribologiczne, zużycie, modelowanie
Key-words:
surface layer, surface geometric structure, tribologic features, wear, modelling
Streszczenie
W pracy przedstawiono rozważania dotyczące wyboru wymuszeń eksploatacyjnych istotnych dla zmian zachodzących w strukturze geometrycznej powierzchni. Przedstawiono także wyniki badań doświadczalnych, na podstawie których zweryfikowano prawidłowość wyboru.
Przeprowadzone badania wykazały, że zmiany w strukturze geometrycznej powierzchni (SGP) podczas eksploatowania pary kinematycznej z tarciem tocznym zachodzą w sposób ewolucyjny, ze zmienną intensywnością.
Wyniki badań empirycznych pozwoliły na opisanie modelami matematycznymi zmian poszczególnych parametrów SGP, zachodzących w wyniku oddziaływania wymuszeń eksploatacyjnych. W celu wyznaczenia zależności parametrów chropowatości bieżni na pierścieniu wewnętrznym od amplitudy nacisków estymowano współczynniki równań regresji w różnej postaci.
Summary
In this paper considerations relating to identification of operational extortions (loads), essential for changes in geometrical structure of surface, were introduced. The results of experimental investigations, on the ground of which the correctness of choice was verified, were also described.
The carried out investigations indicate that the change in surface geometrical structure of rolling kinematic pair during its operation appearing in evolutionary way, with variable intensity of process. The results of empirical investigations enabled description by the mathematical models the changes of individual parameters of the surface geometrical structure, occuring as result the external operational loads acting. In the aim of determining the relations between roughness parameters of raceway on internal ring and amplitude of pressure, the coefficients of regress equations in different form were estimated.

3-2006 TRIBOLOGIA

Aleksy PATEJUK*, Michał CZECH*, Bazyli KRUPICZ*
* Politechnika Białostocka, Wydział Mechaniczny, ul. Wiejska 45C, 15-351 Białystok, Polska.
OPIS EMPIRYCZNY DYNAMIKI ZUŻYCIA EROZYJNEGO KOMPOZYTÓW TYPU FeAl-Al2O3

EMPIRICAL DESCRIPTION OF EROSION WEAR DYNAMICS OF FeAl-Al2O3 COMPOSITES
Słowa kluczowe:
kompozyt typu FeAl-Al2O3, zużycie erozyjne
Key-words:
composite type FeAl-Al2O3, erosion wear
Streszczenie
W pracy opisano wyniki badań materiałów kompozytowych typu FeAl-Al2O3, wykonanych metodą metalurgii proszków. Proces wytwarzania tych materiałów obejmował przygotowanie mieszaniny czystych proszków Fe i Al oraz proszku Al2O3. Następnie przygotowaną mieszaninę poddano spiekaniu pod określonym ciśnieniem. Wykonane próbki materiału kompozytowego posiadały kształt walca o średnicy 10 mm i długości 15-20 mm. W kolejnym etapie realizacji badań eksperymentalnych wykonane próbki zostały poddane testom na zużycie erozyjne. Uzyskane wyniki badań wskazują na bardzo wysoką odporność badanych próbek materiału kompozytowego (typu FeAl-Al2O3) na zużycie erozyjne. Należy przy tym zaznaczyć, że stwierdzono wyraźne uczulenie (wrażliwość) badanego materiału kompozytowego na warunki ekspozycji - w szczególności odnotowano istotny wpływ kąta padania cząstek przy testach erozyjnych na uzyskiwane poziomy tego zużycia. W końcowej części opracowania, wyznaczono na podstawie punktów pomiarowych pochodzących z eksperymentu, empiryczne równania zużycia erozyjnego w funkcji kąta padania cząstek dla materiałów kompozytowych o osnowie fazy intermetalicznej typu FeAl zbrojonych cząstkami Al2O3 w ilości 5, 10, 15, 20 i 25% obj. Obliczony poziom dopasowania krzywych jest wysoki i kształtuje się na poziomie 97%.
Summary
In the paper, the authors presented the results of FeAl-Al2O3 composite material testing. The composite material was produced using powder metallurgy method. Material production process included preparing the blend of pure Fe and Al powders and Al2O3 powder. Next, the prepared blend was subject to sintering under the given pressure. Produced composite material samples had a cylinder shape of 10 mm diameter and they were 15-20 mm long. In the next phase, the samples were subject to erosion wear testing. Obtained results showed that tested samples of composite materials (FeAl-Al2O3) were highly resistant to erosion wear. It is important to notice that tested composite materials were susceptible to exposure conditions. Especially, significant influence of particle glancing angle on obtained wear levels was recorded during erosion testing. In the final part of the paper, the authors determined empirical equations of erosion wear dependent on particle glancing angles for the composite materials with the matrix of intermetallic phase type FeAl reinforced with Al2O3 particles (in the amount of 5, 10, 15, 20 and 25% of total volume), basing on measuring points set in the testing. The calculated level of curves' matching is high and amounts to approx. 97%.

3-2006 TRIBOLOGIA

Alexandru Valentin RADULESCU*
* University "POLITEHNICA" Bucharest, Spl. Independentei 313, Sect.6, 060042 Bucharest, ROMANIA, e-mail: sandu@meca.omtr.pub.ro
WYCISKANE WARSTWY NIE-NEWTONOWSKIEJ CIECZY W WARUNKACH BRZEGOWYCH Z POŚLIZGIEM

NON-NEWTONIAN SQUEEZE FILMS WITH SLIP BOUNDARY CONDITIONS
Słowa kluczowe:
warunki poślizgu, ciecze nie-Newtonowskie wyciskane warstwą cieczy
Key-words:
slip conditions, non-Newtonian fluids, squeeze film
Streszczenie
W artykule opisano wyciskaną warstwę cieczy nie-Newtonowskiej pomiędzy dwoma kolistymi dyskami, z uwzględnieniem warunków brzegowych ujmujących poślizg. Efektem rozważań jest opis rozkładu ciśnienia oraz nośności.
Summary
The paper describes the squeeze film of the non-Newtonian fluids between two circular plates with slip boundary conditions, having as final result the pressure distribution and the load capacity.

3-2006 TRIBOLOGIA

Władysław SKONECZNY*
* Uniwersytet Śląski, Wydział Informatyki i Nauki o Materiałach, Zakład Technologii Warstw Powierzchniowych, ul. Śnieżna 2, 41-200 Sosnowiec, skonecz@us.edu.pl, Poland.
STRUKTURA I SKŁAD CHEMICZNY ANODOWYCH WARSTW TLENKOWYCH OTRZYMYWANYCH NA STOPACH Al

STRUCTURE AND CHEMICAL COMPOSITION OF ANODIC OXIDE LAYERS OBTAINED ON ALUMINIUM ALLOYS
Słowa kluczowe:
warstwa wierzchnia, struktura Al2O3, mikroskopia skaningowa (SEM), skład chemiczny
Key-words:
surface layer, structure of Al2O3, scanning electron microscopy (SEM), chemical composition
Streszczenie
W pracy przedstawiono podstawy kształtowania właściwości warstwy wierzchniej stopów aluminium metodą elektrolityczną. Określono strukturę warstwy tlenkowej aluminium i jego stopów otrzymanej metodą anodowania twardego. Struktura warstw Al2O3 jest podstawowym czynnikiem decydującym o jej właściwościach użytkowych. Struktura warstw tlenkowych w dużym stopniu zależy od rodzaju i stężenia elektrolitu oraz od warunków prowadzenia procesu anodowania twardego. Duży wpływ na strukturę anodowych powłok tlenkowych ma gęstość anodowa prądu, jaka jest stosowana w trakcie procesu elektrolitycznego. Wpływa ona na szybkość procesu, co jest ściśle współzależne ze wzrostem i rozmiarami kryształów w powłoce. Również temperatura elektrolitu, przy stałych pozostałych warunkach procesu elektrolitycznego, wpływa na powstawanie powłok o różnej ziarnistości, co wynika ze zmian warunków rozpuszczania wtórnego tlenku. Dokonana analiza składu chemicznego warstwy tlenkowej otrzymanej na stopie aluminium AlMg2 w elektrolicie trójskładnikowym SAS, na zgładzie poprzecznym w środkowej części według grubości (rysunek 4) wykazała, że uzyskana warstwa zawiera: 54,47% Al oraz 45,53% tlenu. Według obliczeń stechiometrycznych Al2O3 (warstwa tlenkowa) skład chemiczny warstwy powinien zawierać: 52,92% Al oraz 47,08% tlenu. Z przeprowadzonych badań wynika, że otrzymywane warstwy tlenkowe na stopach aluminium posiadają struktury włókniste oraz rozwiniętą morfologię powierzchni. Otrzymywane warstwy tlenkowe posiadają strukturę kolumnową (włóknistą), zorientowaną wskutek wpływu pola elektrycznego.
Summary
The bases for shaping the properties of aluminium alloys' upper layer by electrolytic method are presented in the paper. The structure of the oxide layer of aluminium and its alloys obtained by means of hard anodic coating has been determined. The structure of Al2O3 layers is the basic factor deciding about its functional properties. The structure of oxide layers depends, to a large degree, on the type and concentration of electrolyte as well as on the conditions in which the hard anodizing process is conducted. The anodic density of current applied during the electrolytic process has a significant influence on the structure of anodic oxide coatings. It influences the process speed, which is strictly correlated with the growth and size of crystals in the coating. Also, the temperature of electrolyte, with other parameters of the electrolytic process being constant, affects the formation of coatings of a different grain size, which results from changes in the conditions of secondary oxide dissolution. An analysis of the chemical composition of an oxide layer obtained on the AlMg2 aluminium alloy in a three-component electrolyte SAS, on a transverse microsection, in the middle of its thickness (Fig. 4) has shown that the obtained layer contains: 54.47% Al. and 45.53% of oxygen. According to stechiometric calculations of Al2O3 (oxide layer), its chemical composition should include: 52.92% Al. and 47.08% of oxygen. As results from the investigations carried out, the oxide layers obtained on aluminium alloys have fibrous structures and a developed surface morphology. The obtained oxide layers have a columnar (fibrous) structure oriented under the influence of electric field.

3-2006 TRIBOLOGIA

Jan SUCHÁNEK*, Vladimir KUKLÍK*, Eva ZDRAVECKÁ**
* Czech Technical University, Dept. of Manufacturing Technology, Prague, Czech. Republic.
** Technical University Košice, Dept. of Material Science and Manufacturing Technology, Košice, Slovakia.
WPŁYW OBRÓBKI TERMICZNEJ NA ODPORNOŚĆ NA ŚCIERANIE CHROMOWANYCH ŻELIW BIAŁYCH

THE INFLUENCE OF THE THERMAL TREATMENTS ON THE ABRASION RESISTANCE OF CHROMIUM WHITE CAST IRONS
Słowa kluczowe:
obróbka termiczna, żeliwo białe, odporność na ścieranie
Key-words:
thermal treatment, white cast iron, abrasion resistance
Streszczenie
Zużycie przez ścieranie jest procesem intensywnej degradacji materiałów metalowych. Na odporność na ścieranie materiałów metalowych wpływa ich twardość i mikrostruktura. Mikrostruktura chromowanych żeliw białych składa się z wytrzymałej osnowy oraz bardzo twardych węglików. Osnowa chromowanych żeliw białych została zmieniona poprzez obróbkę cieplną. Odporność na ścieranie była badana eksperymentalnie na kilku 17% Cr żeliw białych hartowanych w temperaturach 900-1150°C oraz odpuszczanych w 570°C.
Summary
Abrasive wear is very intensive degradation process of metallic materials. Abrasion resistance of metallic materials is influenced by their hardness and microstructure. The microstructure of chromium white cast irons consists of tough matrix and very hard complex carbides. The matrix of the chromium cast irons was changed by heat treatment. The abrasion resistance of several 17% Cr white cast irons hardened at temperatures 900-1150°C and tempered up to 570°C was experimentally studied.

3-2006 TRIBOLOGIA

Krzysztof WIERZCHOLSKI*
* Maritime University, 81-225 Gdynia, Morska St. 81-87, Poland.
PRZEGLĄD SIŁ TARCIA DLA PRZEPŁYWU PŁYNU ODŻYWCZEGO NA PRZEPUSZCZALNEJ POWIERZCHNI CHRZĄSTKI W BIOREAKTORZE

FRICTION FORCES REVIEW FOR THE NUTRIENT LIQUID FLOW ON THE PERMEABLE CARTILAGE SURFACE IN BIOREACTOR
Słowa kluczowe:
bioreaktor, porowata chrząstka, warunki brzegowe Beaversa
Key-words:
bioreactor, porous cartilage, Beavers boundary conditions
Streszczenie
W czasie hodowania próbek chrząstki w bioreaktorze, a także chondrocytów o wymiarach 20 mm x 20 mm na ich porowatej powierzchni wytwarza się cienka warstwa cieczy odżywczej o wysokości od 0,01 mm do 0,1 mm. Ciecz odżywcza kontaktuje się z nielekkim przepływem potencjalnym, ponieważ próbka komórek chrząstki jest ciągle polewana cieczą odżywcza i farmakologiczną. Przepływ cieczy w cienkiej warstwie granicznej jest wywołany przepływem potencjalnym. Dodatkowo ruch cieczy w cienkiej warstwie granicznej jest powodowany przez ciśnienie w porach, które wywołuje efekty ssania i przesączania cieczy w warstwie wierzchniej zespołu komórek chrząstki. W pracy zastosowano warunki brzegowe Beaversa dla przepływu pomiędzy cienką warstwą graniczną cieczy a porowatą warstwą wierzchnią w chondrocycie.
Warunki brzegowe Beaversa uniemożliwiają wyznaczenie realnych wartości sił tarcia wynikających z mechanizmu wnikania cieczy odżywczej do porów hodowanej chrząstki stawowej.
Dobór współczynników materiałowych umożliwia realizowany projekt badawczy Transfer of Knowledge we współpracy z Centralnym Instytutem Biomateriałów na Uniwersytecie w Ulm (Niemcy).
Summary
During the sample of cartilage cultivation in bioreactor, the thin boundary layer of nutrient liquid is laying on the superficial porous layer of the cartilage. Nutrient liquid is contacting with the non viscous potential flow, while the cartilage sample is permanent perfused by the nutrient liquid. The liquid motion inside the boundary layer is caused by the liquid perfusion (i.e. by the velocity and pressure occurring in the potential flow region). Additionally the liquid motion in boundary layer is caused by the pressure occurring in porous which implies suction and weeping effects of the liquid inside the superficial layer of the cartilage. The boundary Beavers conditions between boundary thin nutrient fluid and porous superficial layer of cartilage will be discussed in this paper.

3-2006 TRIBOLOGIA

Izabela WILCZEWSKA*, Roman KACZYŃSKI*
* Politechnika Białostocka, ul. Wiejska 45c, 15-351 Białystok, Poland.
BADANIE WĘZŁÓW TARCIA WYKONANYCH Z POLIMERU SIGMA-3 WZMACNIANEGO WŁÓKNAMI WĘGLOWYMI

INVESTIGATION OF FRICTION PAIRS MADE OF SIGMA-3 POLYMER STRENGTHENED WITH CARBON FIBRES
Słowa kluczowe:
tarcie, zużycie, polimery węglowe, parametry ogólnofizyczne i tribotechniczne, odchylenia standardowe
Key-words:
friction, wear, carbon polymers, physical and tribological parameters, standard deviation
Streszczenie
Wyniki badań analitycznych pokazują, że efektywność różnorodnych skojarzeń tribologicznych stosowanych w technice jest niezadowalająca. Za główną przyczynę tych niedostatków należy uznać brak niezbędnej wiedzy o właściwościach materiałów i par tribologicznych, szczególnie w przypadku skojarzeń z tworzyw sztucznych, co ma wpływ na jakość rozwiązań technicznych stosowanych w maszynach i mechanizmach.
W pracy skupiono się na wcześniej mało badanych skojarzeniach, w których jedno ciało wykonane jest z tworzywa sztucznego, gdzie realizowany jest schemat zużywania binarnych powierzchni tarcia w mikroobszarze z zastosowaniem smarowania olejowego i wodnego. Określono jakościowe i ilościowe zależności pracy na przykładzie polimeru węglowego wzmacnianego włóknami węglowymi Sigma-3.
W artykule, za pomocą metod analizy i eksperymentu udowodniono twierdzenie, że pojęcie "odporność na zużycie" nie jest własnością materiału, lecz charakteryzuje skojarzenia tribologiczne jako obiekt techniczny. Przedstawiono brak perspektyw badań nad ustalaniem stałych o ogólnej nazwie "kryteria odporności na zużycie materiałów".
Summary
Results of analytical research have shown that the effectiveness of various tribological couples used in technological processes is unsatisfactory. The main cause of these shortfalls can be found in the lack of necessary knowledge concerning the properties of engineering materials and tribological couples, especially in the case of plastics, which affects the quality of technological solutions used in machines and mechanisms.
The paper deals with little investigated couples in which one part is made of a plastic. The article presents specific work dependencies of such tribological pairs as metal-nonmetal, operating in both oil or water environments. Both their qualitative and quantitative work dependencies were determined.
Using both analytical and experimental methods, the paper confirms that the concept of "wear resistance" does not indicate a specific property of materials but rather characterizes a tribological couple such as an engineering object. The paper also shows that approaches investigations which put materials constants under a general term of "wear resistance criteria" have no perspectives in future research work.

TRIBOLOGIA , 2006 ROK 37 NR 4/2006 (208)