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)

4-2006 TRIBOLOGIA

Janina ADAMUS*
* Częstochowa University of Technology, al. Armii Krajowej 21, 42-200 Częstochowa, Poland, tel. (048) 034 32-50-609
SYMULACJA PROCESU TŁOCZENIA Z UDZIAŁEM TARCIA I SMAROWANIA

SIMULATION OF THE SHEET-METAL WORKING PROCESS WITH FRICTION AND LUBRICATION
Słowa kluczowe:
tłoczenie blach, tarcie, smarowanie, symulacja numeryczna
Key-words:
sheet-metal working, friction, lubrication, numerical simulation
Streszczenie
W artykule omówiono wymagania stawiane smarom technologicznym stosowanym podczas procesów tłoczenia blach. Podano współczynniki tarcia dla badanych smarów technologicznych i warstw utwardzających. Ponadto przedstawiono wyniki symulacji numerycznej procesu tłoczenia z uwzględnieniem wpływu tarcia na niejednorodność odkształceń wytłoczki. Obliczenia przeprowadzono z zastosowaniem programu ADINA v.8.2.
Summary
In the paper, the requirements that technological lubricants for sheet metal forming processes should meet are discussed. The friction coefficients for the tested lubricants and hardening layers are given. Moreover, the results of a numerical simulation of sheet metal forming process, taking into consideration the influence of friction on heterogeneity of deformation in the shaped elements, are presented. Calculations have been made with the ADINA System v.8.2.

4-2006 TRIBOLOGIA

Irina A. BAYGUTLINA*, Anna A. ZAMYATINA*
* Telequeen Ltd, St. Petersburg, Russia, amango@yandex.ru
WIRTUALNE CENTRUM "TRIBOSERVICE": STRATEGIA, TECHNOLOGIE, MARKETING I ROZWÓJ PRZEDSIĘBIORSTWA

VIRTUAL "TRIBOSERVICE" CENTER: STRATEGY, TECHNOLOGIES, MARKETING AND BUSINESS DEVELOPMENT
Słowa kluczowe:
wirtualne centrum "TriboService", dostęp zdalny, kształcenie, podwykonwawstwo, rozwój przedsiębiorstwa
Key-words:
virtual "TriboService" center, remote access, education, subcontracting, business development
Streszczenie
Niniejszy raport przedstawia główne aspekty tworzenia i korzystania z VTC - wirtualnego centrum "TriboService". VTC posiada następujące działy: Wyszukiwanie informacji, podwykonawstwo, kształcenie, technologia i wiele innych. Dostęp do VTC jest możliwy przez Internet oraz VPN (Virtual Private Networks). Dostępny jest plan rozwoju przedsiębiorstwa dla VPN.
Summary
Report describes main aspects of forming and using of virtual "Triboservice" center. VTC Includes the following section: Information retrieval, subcontracting, educational, technological and many others. Access to VTC is possible via Internet or VPN. The plan of VPN business development is available.

4-2006 TRIBOLOGIA

Vjatcheslav F. BEZJAZYTSCHNY*, Vladimir Ju. ZAMYATIN*
* P.A. Solovjov Rybinsk State Academy of Aviation Technology (Russia, 152934, Rybinsk, Yaroslavl region, Pushkina str., 53, e-mail: ivc@rgata.ru) State Scientific Center of Russian Federation "Arctic and Antarctic Research Institute" (Russia, 199397, Saint-Petersburg, Bering str., 38, e-mail: vz@aari.nw.ru)
BADANIE EKSPERYMENTALNE CECH ŚCIERNYCH MATERIAŁU W WARUNKACH KONTAKTU LINEARNEGO

EXPERIMENTAL RESEARCH OF MATERIAL FRICTIONAL CHARACTERISTICS UNDER CONDITIONS OF ORIGINAL CONTACTING IN LINE
Słowa kluczowe:
badanie eksperymentalne, cechy tarciowe materiału, odporność na zużycie powierzchni tarcia, stale, stop tytanu, warunki cieplne i cieplno-chemiczne obróbki w kontakcie linearnym
Key-words:
experimental research, material frictional characteristics, friction surface wear resistance, steels, titanium alloy, conditions of thermal and chemical-thermal treatment linear contact
Streszczenie
Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych odporności na zużycie i innych cech tribologicznych stali i stopu tytanu VT6. Wykonano eksperymenty na modelach tribologicznych: "próbka-dysk - przeciwpróbka-dysk", "próbka-pryzma - przeciwpróbka-walec" w warunkach kontaktu linearnego. Zbadano kilka technologii standardowych: azotonawęglanie gazowe, azotowanie niskotemperaturowe gazowe, piecowe nawęglanie gazowe, piecowe nawęglanie gazowe z późniejszym nitronawęglaniem stali; oksydacja cieplna VT6 oraz azotowanie jonowe w plazmie wyładowania jarzeniowego, metalizowanie próżniowe azotkiem tytanu, szlifowanie, ostrzenie, polerowanie narzędziem elastościernym, powierzchniowe odkształcanie plastyczne, końcowa nieścierna obróbka przeciwcierna stali i VT6. Do produkcji elementów krytycznych, o dużym obciążeniu, wymagających dużych środków będących w kontakcie linearnym (koła zębate, części łożysk walcowatych itp.) zaleca się wykorzystanie stali poddanej głębokiemu uszlachetnieniu metalurgicznemu przez elektrożużlowanie, przetapianie w łukowym piecu próżniowym i wiązce elektronowej oraz tworzenie homogenicznych, drobnoziarnistych, równogęstych warstw podłoża o HRC 60...64 i Ra ≤ 0,06 µm na powierzchni ściernej stali. Stop VT6 może być wykorzystany do produkcji części trących o małym obciążeniu, jak również średnim i krótkotrwałym. Pośród typów obróbki umocnienia przez zgniot powierzchni tytanowych zalecane jest powierzchniowe odkształcanie plastyczne, oksydacja cieplna oraz azotowanie jonowe.
Summary
Results of experimental research on wear resistance and other frictional characteristics of from steels as well as titan alloy VT6 are presented. Experiments were performed on the tribological situation models "sample-disc - counter-sample-disc", "sample-prism - counter-sample-roll" under conditions of original contacting in line. Number of regulation technologies were examined: gas nitrocarburizing, gas low-temperature nitriding, gas furnace carburizing, gas furnace carburizing with subsequent carboni-triding for steels; thermal oxidation for VT6 as well as ionic nitration in the glow discharge plasma, vacuum deposition with titanium nitride, grinding, honing, polishing with an elasticabrasive tool, surface plastic straining, final antifriction non-abrasive working for steels and VT6. For manufacture of heavy-loaded, critical and high-resource tribological situation elements contacting in line (tooth gears, roller bearing parts etc.) it is recommended to use steels exposed to deep metallurgical refining by means of electro-slag, vacuum-arc and electron-beam remelting and to form homogeneous, fine-grained and equithick base layers with HRC 60...64 and Ra ? 0,06 mcm on steel friction surfaces. VT6 alloy can be used for manufacture of little-load as well as middle-load, middle- and short-life friction parts. Among the recommended types of the titan surfaces strain-hardening treatments are surface plastic straining, thermal oxidation and ionic nitration.

4-2006 TRIBOLOGIA

Sergei A. CHIZHIK*, Hossein M. GHAEMI**
* Heat and Mass Transfer Institute of National Academy of Science of Belarus, chizhik_sa@tut.by
** Gdansk University of Technology, Faculty of Ocean Eng. and Ship Technology, ghaemi@pg.gda.pl
NOWE SPOSOBY POMIARU SIŁY TARCIA CHRZĄSTKI STAWOWEJ LUB POLIMERÓW O LEPKOSPRĘŻYSTYCH WŁAŚCIWOŚCIACH

A NEW CONCEPT OF MEASURING THE FRICTION FORCES FOR CARTILAGE AND POLYMERS WITH VISCOELASTIC PROPERTIES
Słowa kluczowe:
siła tarcia, chrząstka stawowa, materiały lepkosprężyste, biostawy, pomiar właściwości materiałowej
Key-words:
friction forces, cartilage tissue, viscoelastic material, biojoint, material properties measurement
Streszczenie
Referat przedstawia nową koncepcję dotyczącą pomiaru małych sił tarcia oraz właściwości materiałów lepkosprężystych. Zaprezentowano: ogólny zarys metody pomiaru, wskazania dotyczące projektowania i budowy urządzenia pomiarowego, model matematyczny oraz sposób identyfikacji parametrów modelu. Metoda ta jest szczególnie przydatna w przypadku analizy właściwości materiałowej polimerów oraz tkanki chrząstki stawowej człowieka zarówno in vitro, jak i podczas hodowania w bioreaktorach.
Summary
This paper presents a new method for measuring the low magnitude friction forces in biojoints and polymers. It provides a basis for facilitating the control of friction and viscoelastic properties of biomaterials, especially for tissue cultivation process in bioreactors. This method is based on forced vibration of a twoball actuator and sensor which are directed parallel to the sample surface. A tuning piezoelectric fork device is introduced for exciting the system, when simultaneously it is used as a sensor. Variation of vibration parameters are induced through energy dissipation of indentor system which has the same friction force and viscoelastic behaviour as the sample. In this regard, the mathematical model of excited oscillations including variation of generated friction forces and viscolelastic characteristics is presented.
INTRODUCTION
The rheometry methods are recently developed, vastly. More challenges are undertaken for testing of biological materials. Here we are concentrating on the measuring the material properties of polymers and cartilage tissue of human articular joints, taking into account both in vitro and in vivo applications, e.g. during tissue engineering process or tissue cultivation in bioreactors. Majority of available models describe the properties of cartilage tissue using viscoelastic theory. However, more detailed description of cell cultivation process shows that it would be better to model these properties based on hyper/hypoelastic theory [L. 6]. Many related measuring methods can be found in the literatures. One example is Bohlin VOR Rheometer in which two parallel plates have been used to measure cell-polymer cartilage constructs [L. 5]. It is a modification of parallel plates conventional rheometer when the system also employed a liquid chamber that surrounded the plates during testing. Hence, by filling the chamber with tissue culture media, the circumference of the sample remained hydrated throughout the testing period. This solution solved the problem of necessity of displacing the hydrating liquid film, previously faced by other methods. However, since the surface areas, contacted by the plates were not hydrated, also this method does not provide the same environment as encountered by cells during cultivation process. Persons and Coger [L. 2] have been developed recently a new device for measuring the viscoelastic properties of hydrated matrix gels. The proposed method in this paper almost uses a similar concept by providing some new ideas. It is the first step of developing a robust method and device for measuring the properties of materials with a liquid surface layer descried by viscoleatic theory, which could be then enhanced by application of hyper/hypoelastic models. The second goal is enhancing the device and method abilities to measure and calculate the localized viscoelastic properties, since the previously applied methods mainly deliver the bulk material properties.

4-2006 TRIBOLOGIA

Ortansa FLOREA*, Marcel LUCA*, Danelian FLORESCU*
* S.C. ICERP S.A. Ploiesti, ROMANIA, B-dul Repubicii nr.291 A, e-mail: office@icerp.ro
SMARY DO WYSOKICH TEMPERATUR

GREASES FOR HIGH TEMPERATURES
Słowa kluczowe:
smary, zagęszczacze, oleje, powłoki, środowisko
Key-words:
greases, thickeners, oils, coatings, environment
Streszczenie
Wiele procesów przemysłowych wymaga smarów, które muszą funkcjonować w warunkach wysokich temperatur.
Wybór smaru musi wziąć pod uwagę typ i lepkość, wskaźnik lepkości, typ zagęszczacza, stabilność struktury, skład i właściwości dodatków, temperaturę otoczenia, temperaturę pracy, zanieczyszczenie powietrza, prędkość itp.
Smary zalecane do użytku w takich sytuacjach zawierają płyny smarowe o wysokiej odporności termooksydacyjnej, mydła kompleksowe, zmodyfikowany organoglin, krzemionki, polimoczniki.
Niniejsza praca przedstawia dane porównawcze, dotyczące cech niektórych wysokotemperaturowych smarów zawierających oleje mineralne, polialfaolefiny, krzem, estry, polimoczniki, mydła kompleksowe. Zbadano zachowanie niektórych dodatków takich, jak ultradrobny węglan wapnia, disiarczek molibdenu, PTFE i grafit jako składników smarów do wysokich temperatur.
Summary
Several industrial processes required lubricants that must function in high temperature conditions.
Many criteria it must be consider when selecting high-temperature grease for hot, grease-lubricated equipment. The selection must include consideration of oil type and viscosity, oil viscosity index, thickener type, stability of the products structure, additive composition and properties, ambient temperature, operating temperature, atmospheric contamination, loading, speed, relubrication intervals, etc.
The greases advice to be used in such conditions are formulated with high resistance termooxidative lubricating fluids and complex soaps, modified organoclays, silica, polyurea.
The paper presents comparative data regarding the characteristics of some high temperatures greases formulated with mineral oils, polyalpha-olefins, silicones, esters fluids and polyurea, silica and some of complex soaps. The behavior of some antifriction coatings, in powder form, such as ultrafine calcium carbonate, molybdenum disulfide, PTFE and graphite, as components of greases for high temperature, was studied. We also discussed their response to the environmental requirements

4-2006 TRIBOLOGIA

Andrzej KOTNAROWSKI*
* Politechnika Radomska, Instytut Eksploatacji Pojazdów i Maszyn, ul. Chrobrego 45, 26-600 Radom, tel. (048) 3617667.
MODYFIKACJA WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNYCH OLEJÓW OBRÓBKOWYCH ZA POMOCĄ DODATKU NANOCZĄSTEK METALI

MODIFICATION OF CUTTING OILS TRIBOLOGICAL PROPERTIES WITH METAL NANOPARTICLES ADDITIVES
Słowa kluczowe:
olej obróbkowy, właściwości tribologiczne, nanocząstka
Key-words:
cutting oil, tribological properties, nanoparticle
Streszczenie
W artykule przedstawiono wyniki badań, dotyczących możliwości dodawania nanocząstek pewnych metali (miedzi, molibdenu) do płynów obróbkowych (zwłaszcza olejów) celem modyfikowania ich właściwości tribologicznych, przejawiających się w skojarzeniach tarciowych wykonanych z materiałów charakterystycznych dla systemów obróbki skrawaniem. Taki obszar badawczy wynika głównie zarówno z wcześniejszych badań autora artykułu, jak i doniesień innych nielicznych autorów na temat korzystnego wpływu takich dodatków do substancji smarowych na ich właściwości tribologiczne, ujawniające się w skojarzeniach pracujących w warunkach tarcia ślizgowego. Taki rodzaj tarcia jest, między innymi, charakterystyczny dla systemów obróbki skrawaniem, przeznaczonych do wytwarzania różnorodnych elementów w niemalże wszystkich wydziałach obróbki mechanicznej zakładów przemysłowych. Wyniki badań tribologicznych, wykonanych przy zastosowaniu różnych urządzeń, oraz wyniki pomiarów zużycia tribologicznego wykazują korzystny wpływ dodatków nanocząstek pewnych metali na właściwości tribologiczne olejów smarowych i obróbkowych, polegający na zmniejszeniu tarcia i zużycia skojarzeń smarowanych tymi olejami.
Summary
The paper presents results of investigation made about possibilities of some metal (copper, molybdenum) nanoparticles addition to cutting fluids (especially oils) in purpose to modify their tribological properties manifested in sliding couples made of materials characteristic for machining systems. This field of investigation results mainly from the author's earlier examination as well as from other few authors reports about positive influence of such additives to lubricants on tribological properties of these lubricants presented in couples working in sliding friction conditions. Sliding friction is characteristic, among others, for machining systems designed for wide spectrum of piece parts manufacturing in almost all factory workshops. Results of tribological examinations made with use of different apparatus and results of tribological wear measurements show positive influence of some metals nanoparticles addition on tribological properties of lubricating and cutting oils consisting in friction and wear decrease of couples lubricated with these oils.

4-2006 TRIBOLOGIA

Tatiana D. KOZHINA*, Jury P. ZAMYATIN*
* P.A. Solovjov Rybinsk State Academy of Aviation Technology (Russia, 152934, Rybinsk, Yaroslavl region, Pushkina str., 53, e-mail: ivc@rgata.ru)
TEORETYCZNA METODA WYZNACZANIA WIELKOŚCI STYKU ORAZ ZUŻYCIA DLA WALCOWYCH PRZEKŁADNI ZĘBATYCH

THEORETICAL ESTIMATE METHOD FOR CYLINDRICAL GEARING CONTACT AND WEAR
Słowa kluczowe:
algorytm obliczania, parametry mikrogeometryczne, kinematyka, makro- i mikrokontakt, intensywność zużycia, tarcie, cylindryczna przekładnia zębata
Key-words:
algorithm of calculation, parameters of macro-geometry, kinematics, macro- and micro-contacting, wear rate, friction toothing cylindrical gearings
Streszczenie
W artykule opisano algorytm obliczania parametrów kinematycznych, mikrogeometrycznych, mikrokontaktów oraz wielkości zużycia w odniesieniu do walcowych przekładni zębatych z zazębieniem o zarysie ewolwentowym.
Summary
The algorithm of the parameter calculation of macro-geometry, kinematics, macro- and micro-contacting, wear rate as well as those of frictional resource of cylindrical gearings with external evolvent toothing are presented.
The most widely used in aircraft engine external toothing cylindrical gearings with evolvent tooth profile and transition curve with undercut are regarded as subject of inquiry.

4-2006 TRIBOLOGIA

Maciej MATUSZEWSKI*, Michał STYP-REKOWSKI *
* Technical and Agricultural University, Mechanical Engineering Faculty, Prof. S. Kaliski Av. 7, 85-796 Bydgoszcz, POLAND, matus@atr.bydgoszcz.pl
WPŁYW KIERUNKOWOŚCI STRUKTURY GEOMETRYCZNEJ POWIERZCHNI ELEMENTÓW PAR KINEMATYCZNYCH NA TRANSFORMACJĘ EKSPLOATACYJNEJ WARSTWY WIERZCHNIEJ

INFLUENCE OF TEXTURE DIRECTION OF KINEMATIC PAIR ELEMENTS SURFACES ON SERVICE OPERATED LAYER TRANSFORMATION
Słowa kluczowe:
warstwa wierzchnia, kierunkowość struktury, eksploatacyjna warstwa wierzchnia, proces zużywania
Key-words:
surface layer, texture direection, service operated layer, wear
Streszczenie
W niniejszej pracy przeanalizowano wpływ parametrów kierunkowości struktury geometrycznej powierzchni (a więc jednego z czynników wyznaczających stan warstwy wierzchniej) na przebieg transformacji eksploatacyjnej warstwy wierzchniej elementów par kinematycznych ze stykiem konforemnym. Omówiono także cechy warstwy wierzchniej elementów maszyn ze szczególnym wyróżnieniem znaczenia kierunkowości struktury geometrycznej powierzchni. Przeanalizowano również aspekty transformacji technologicznej i eksploatacyjnej warstwy wierzchniej. Przedstawiono również wyniki badań wstępnych przeprowadzonych na zaprojektowanym i wykonanym stanowisku badawczym. Wyniki badań potwierdziły istotność badanych czynników na intensywność procesu zużywania.
Summary

4-2006 TRIBOLOGIA

Andrzej MISZCZAK**, Krzysztof WIERZCHOLSKI**, Sergei A. CHIZHIK***
* Gdynia Maritime University, miszczak@am.gdynia.pl.
** Gdansk University of Technology, wierzch@pg.gda.pl.
*** Heat and Mass Transfer Institute of National Academy of Science of Belarus, chizhik_sa@tut.by.
WPŁYW CHROPOWATOŚCI I GEOMETRYCZNEJ STRUKTURY POWIERZCHNI TKANKI NA SIŁY TARCIA PODCZAS HODOWLI TKANEK W BIOREAKTORZE

THE INFLUENCE OF ROUGHNESS AND GEOMETRICAL STRUCTURE OF TISSUE SURFACE ON FRICTION FORCES DURING THE TISSUE CULTIVATION IN BIOREACTOR
Słowa kluczowe:
polewanie, wzrost tkanki, siły tarcia
Key-words:
perfusion, growth of tissue, friction forces
Streszczenie
Najnowsze trendy naukowe w Unii Europejskiej i w USA w zakresie biotribologii idą w kierunku uwzględnienia zmian chropowatości zewnętrznej powierzchni tkanki w trakcie procesu hodowli w bioreaktorze.
W mikrokontenerach bioreaktora hodowana tkanka jest permanentnie zraszana i polewana mediami o odżywczych oraz terapeutycznych właściwościach nienewtonowskich, gdzie często są to ciecze z odpowiednimi dodatkami lepkosprężystymi, wywołującymi pożądany wzrost tkanki. W bezpośredniej bliskości tkanki w warstewce granicznej o grubości od 0,01 do 0,10 mikrometrów mamy do czynienia z przepływem lepkim w cienkiej warstewce przyściennej. Składowe mikroprędkości tego przepływu nienewtonowskiej cieczy zależą nie tylko od wydatku objętościowego pompy zraszającej łóżeczko bioreaktora, lecz przede wszystkim od chropowatości zewnętrznej powierzchni tkanki. Tak powstałe pole małych prędkości zmieniające się w sposób istotny oraz zależne od ukształtowania występów chropowatości powierzchni zewnętrznej tkanki nie miałoby znaczenia, gdyby nie zasadnicze zmiany wartości sił tarcia powstające na powierzchni tkanki w trakcie przepływu. Te siły tarcia o małych wartościach rzędu poniżej 1 mN, lecz o dużych zmianach zależnych od chropowatości powierzchni tkanki kształtują w sposób znaczący hodowlę tkanki. Pomiar tak małych sił tarcia przy obecnych warunkach technicznych w trakcie ciągłego wzrostu tkanki jest prawie niemożliwy. Dlatego prace analityczno-numeryczne w tym zakresie mają duże znaczenie poznawcze.
Przedstawiony obszar badań zarówno w zakresie numerycznym, jak i doświadczalnym stanowi nową dziedzinę w zakresie nanotribologii, którą można nazwać histotribologią, a nawet cytotribologią.
Przedstawione w pracy wyniki badań doświadczalnych pomierzone zostały za pomocą mikroskopu sił atomowych. Wyniki uzyskane zostały w Instytucie Przepływu Masy i Ciepła Białoruskiej Akademii Nauk w Mińsku w ramach projektu Europejskiego Transfer of Knowledge we współpracy z prof. S. Chizhikiem.
Summary
The flow parameters of nutrient fluid such as flow direction, shear rate, friction forces on the thin boundary layer near the superficial layer of cultivated sample depend on its roughness and geometrical structure. The inequalities with depth about some microns have important meaning during the flow around the tissue surface during the procedures connected with cultivation in bioreactor. Thus follows absolute necessity of measurements of surface inequalities of cultivated cartilages with exactness in nanolevel. The main research problem containing in this paper refer to the above problem. Very oft random effect of the roughness distribution on the tissue sample in bioreactor leads to the non controlled growth of the tissue cells. Therefore is needed the general control algorithm of the influence of working parameters and properties of artificial and articular cultivated tissue on the tissue growth process. In this paper are presented same trials of viscosity measurements of liquid in static and dynamic conditions; thickness of the artificial boundary layer determinations, roughness of the tissue sample illustrations, the methods of friction forces calculations. In a basis of the control algorithms here will be possible to apply various methodologies of scanning probe microscopy. More effective is shear force microscopy mode.

4-2006 TRIBOLOGIA

Elżbieta SIWIEC*, Marian GRĄDKOWSKI*
* Instytut Technologii Eksploatacji - PIB, Radom, ul. K. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom.WŁAŚCIWOŚCI PRZECIWZUŻYCIOWE CHEMICZNIE MODYFIKOWANEGO OLEJU RZEPAKOWEGOANTIWEAR EFFICIENCY OF THE CHEMICALLY MODIFIED RAPESEED OILS
WŁAŚCIWOŚCI PRZECIWZUŻYCIOWE CHEMICZNIE MODYFIKOWANEGO OLEJU RZEPAKOWEGO

ANTIWEAR EFFICIENCY OF THE CHEMICALLY MODIFIED RAPESEED OILS
Słowa kluczowe:
środki smarowe, olej rzepakowy, triglicerydy, modyfikacja chemiczna, właściwości smarne, działania przeciwzużyciowe
Key-words:
lubricants, rapeseed oil, triglicerydes, chemical modifications, lubricity, antiwear efficiency
Streszczenie
Zbadano właściwości smarne produktów chemicznej modyfikacji - oksydacji, hydrolizy, transestryfikacji, addycji - naturalnych triglicerydów, pochodzących z oleju rzepakowego. Testy tribologiczne przeprowadzono za pomocą aparatu czterokulowego, w którym elementy węzła tarcia, wykonane były ze stali ŁH-15. Spośród zbadanych produktów największą skutecznością przeciwzużyciową charakteryzowała się oligomeryczna pochodna kwasów tłuszczowych otrzymana w wyniku reakcji Dielsa-Aldera - DE 10. Zapewnia ona najniższe opory ruchu, wysoką redukcję zużycia elementów trących oraz najniższą chropowatość powierzchni tarcia.
Summary
This work describes a lubricity of the products of chemical modification (oxidation, hydrolysis, transestrification, addition) of natural triglycerides from rapeseed oil. Rubbing tests were performed using four-ball machine (test balls were made from ŁH-15 steel). The best antiwear efficiency - among all investigated products -has been shown by the oligomeric derivative of fatty acids obtained in Diels-Alder reaction (DE-10). It assures the lowest resistance to motion and roughness of friction surface as well as high reduction of the wear of rubbed elements.

4-2006 TRIBOLOGIA

Marian Włodzimierz SUŁEK*, Tomasz WASILEWSKI*
* Politechnika Radomska, Katedra Chemii, Zakład Chemii Fizycznej i Nieorganicznej, ul. Chrobrego 27, 26-600 Radom.
ZMIANY WSPÓŁCZYNNIKA TARCIA W FUNKCJI STĘŻENIA SKŁADNIKA AKTYWNEGO POWIERZCHNIOWO, W SUBSTANCJACH SMAROWYCH NA BAZIE WODY

CHANGES IN FRICTION COEFFICIENT VERSUS CONCENTRATION OF SURFACE-ACTIVE COMPONENT IN AQUEOUS BASED LUBRICANTS
Słowa kluczowe:
współczynnik tarcia, substancje smarowe na bazie wody, surfaktanty
Key-words:
friction coefficient, water based lubricants, surfactants
Streszczenie
Celem pracy jest poszukiwanie nowych, efektywnych, obniżających opory ruchu dodatków do wody. Badaniom fizykochemicznym i tribologicznym poddane zostały wodne roztwory oksyetylenowanego laurylosiarczanu sodu (SLES), który charakteryzuje się wysoką aktywnością powierzchniową. Testy tribologiczne przeprowadzono z wykorzystaniem aparatu T-11, w którym trzpień był wykonany z poliamidu 6, a tarcza alternatywnie z poliamidu 6 lub ze stali ŁH15.
Uzyskane wyniki wskazują jednoznacznie, że roztwory SLES-u zdecydowanie obniżają współczynnik tarcia dla skojarzenia materiałowego poliamid-poliamid i korelują one dobrze ze zwilżalnością powierzchni tego materiału przez wodne roztwory. Uzyskane rezultaty mogą być punktem wyjścia do komponowania substancji smarowych dla tych materiałów. Dla skojarzenia materiałowego poliamid-stal wyniki testów tribologicznych są negatywne. Współczynnik tarcia, dla badanych roztworów, jest wysoki i praktycznie brak jest wpływu stosowanego dodatku. Jako przyczynę niekorzystnych właściwości tribologicznych można upatrywać w znaczących różnicach we właściwościach mechanicznych poliamidu i stali.
Summary
The purpose of the research is search for new, effective, motion resistance reducing additives to water. Physical-chemical and tribological tests were performed for aqueous solutions of ethoxylated sodium lauryl sulfate (SLES) which has high surface activity. The tribological tests were conducted using T-11 apparatus. The pin was made of polyamide, while the disk, either of polyamide or bearing steel.
The results revealed unambiguously that SLES solutions significantly reduce friction coefficient in polyamide-polyamide contact. They are well-correlated to wettability of the material used.
These results can be a starting point for preparing new lubricant compositions for these materials. On the contrary, the results obtained for polyamidesteel contact are negative. The friction coefficient is high and the impact of the additive was not observed. This can be explained by significant differences in mechanical properties of polyamide and steel.

4-2006 TRIBOLOGIA

Krzysztof WIERZCHOLSKI*
* Gdynia Maritime University and Technical University Gdansk, wierzch@am.gdynia.pl, wierzch@pg.gda.pl
NUMERYCZNY WKŁAD DO WYZNACZANIA SIŁ TARCIA NA POWIERZCHNI TKANKI W BIOREAKTORZE

METHOD OF DETERMINING TO THE SOLVING OF FRICTION FORCES ON THE TISSUE SURFACE IN BIOREACTOR
Słowa kluczowe:
metoda całkowania, lepkosprężyste właściwości, składowe prędkości
Key-words:
method of integration, visco-elastic properties, velocity components
Streszczenie
Niniejsza praca przedstawia metodę całkowania równań ruchu lepkosprężystej cieczy odżywczej w cienkiej warstwie granicznej na powierzchni tkanki podczas nieustalonego procesu hodowli w bioreaktorze. Układ równań podstawowych w trójwymiarowej przestrzeni składa się z trzech równań zachowania pędu oraz z równania ciągłości. Proces hodowli tkanki w bioreaktorach zależy od własności cieczy odżywczych.
Ponieważ bierzemy pod uwagę ciecz lepkosprężystą, zatem przyjęte zostały do rozważań związki konstytutywne Rivlina-Ericksena. Dlatego uzyskujemy nieliniowy układ równań różniczkowych cząstkowych drugiego i trzeciego rzędu. Aby obliczyć wartości sił tarcia występujących w warstwie granicznej podczas hodowli tkanki, okazuje się rzeczą konieczną wyznaczenie składowych wektora prędkości cieczy. Dlatego należy rozwiązać układ równań różniczkowych cząstkowych i wyznaczyć funkcje składowych wektora prędkości cieczy.
W pracy przedstawiona została metoda zaburzeń do wyznaczenia rozwiązań nieliniowego układu równań różniczkowych cząstkowych. Wskazane zostały również metody przeprowadzenia numerycznych obliczeń na podstawie analitycznych iteracji. W pracy przedstawiono rozkłady składowych wektora prędkości cieczy w warstwie granicznej wokoło hodowanych chondrocytów. Komórka (chondrocyt) ma wymiary około 20 mm × 20 mm × 15 mm. Wysokość warstwy granicznej zmienia się od 0,01 mikrometra do 0,1 mikrometra.
Summary
In this paper is assumed the method of integration of equations of motion of viscoelastic liquid flow in the thin boundary layer near to the tissue surface during the unsteady cultivation process in bioreactor. The system of basic equations in 3D-space consists of three equations of conservation of energy and equation of continuity. The cultivation process of the tissue sample in contemporary bioreactor depend on the properties of nutrient liquids. Because the nutrient visco-elastic fluid is taking into account, the Rivlin Ericksen constitutive equations are applied. Therefore we obtain non-linear differential system of partial differential equations of third and second order. To obtain the friction forces occurring in boundary layer during the tissue cultivation, it is necessary to determine the liquid velocity components. Thus we must to solve the non linear differential system of partial differential equations and to find the liquid velocity components.
The present paper shows the perturbation methods of integration of non linear partial differential equations of third order to determine the liquid velocity components. The applications of the presented analytical method of integration of the system of nonlinear partial differential equations for the numerical calculations is in the paper indicated.

4-2006 TRIBOLOGIA

Krzysztof WIERZCHOLSKI*
* Gdynia Maritime University and Technical University Gdansk, wierzch@am.gdynia.pl, wierzch@pg.gda.pl
WYZNACZANIE PARAMETRÓW TRIBOLOGICZNYCH DLA PRZEPŁYWU CIECZY W WARSTWIE GRANICZNEJ NA POWIERZCHNI TKANKI W BIOREAKTORZE

EQUATIONS OF THE TRIBOLOGICAL PARAMETERS FOR LIQUID FLOW IN BOUNDARY LAYER ON THE TISSUE SURFACE IN BIOREACTOR
Słowa kluczowe:
warstwa graniczna, wzrost tkanki, siły tarcia
Key-words:
boundary layer, growth of tissue, friction forces
Streszczenie
W niniejszej pracy przedstawiony został problem tribologiczny wynikający z przepływu nieustalonego odżywczej cieczy lepkiej w cienkiej warstwie przyściennej w bezpośrednim kontakcie z zewnętrzną powierzchnią warstwy wierzchniej wzrastającej tkanki w trakcie procesu jej hodowli w bioreaktorze. Efektem rozważań będą wartości sił tarcia powstające na powierzchni wzrastającej tkanki. Najnowsze badania wykazały lepszą skuteczność i sprawność hodowania tkanki w bioreaktorze w przypadku nieustalonych warunków pracy. Dlatego też niniejsza praca rozwiązuje problem przepływu odżywczej cieczy biologicznej w cienkiej warstwie przyściennej w warunkach niestacjonarnych. W trakcie hodowli warstwa wierzchnia tkanki wzrasta.
Z tego powodu wysokość warstwy granicznej cieczy przylegającej do powierzchni tkanki zmienia się wraz z upływem czasu. Ten fakt wymaga również przyjęcia warunków nieustalonych przy rozpatrywaniu problemu.
Konieczność hodowania specyficznych właściwości tkanek powoduje, że do cieczy odżywczych dodajemy różnorodne dodatki terapeutyczne. Substancje te mają zazwyczaj kształt drobnych cząsteczek o średnicy kilkudziesięciu nanometrów. Takie dodatki posiadają odrębne właściwości sprężyste. Ten fakt powoduje, że ciecz odżywcza uzyskuje właściwości lepkosprężyste. W niniejszej pracy wykorzystano związki konstytutywne Rivlina-Ericksena do opisu zależności pomiędzy naprężeniami a prędkościami deformacji dla cieczy o właściwościach lepkosprężystych. Rozkłady prędkości, a następnie wartości sił tarcia powstające po zastosowaniu cieczy o właściwościach lepkosprężystych różnią się istotnie od prędkości i wartości sił tarcia uzyskanych w przypadku stosowania cieczy o właściwościach newtonowskich, klasycznych w trakcie hodowli tkanki. Dlatego też cel badań podjętych w niniejszej pracy jest zdaniem autora uzasadniony.
Summary
In this paper is assumed the viscous liquid flow in the thin boundary layer near to the tissue surface during the unsteady cultivation process in bioreactor. The cultivation process of the tissue sample in contemporary bioreactor depend on the properties of nutrient liquids. To assure the optimal growth of tissue we introduce various additions into the nutrient liquid. The additions have often elastic properties. Therefore the nutrient liquids have very often the non-Newtonian properties especially the visco-elastic properties. To solve this problem we apply the all terms of Rivlin-Ericksen dependencies between stress components and shear rates. During the cultivation we have continuous growth of the superficial layer of tissue. Therefore the height of the boundary layer changes in the time and the non stationary boundary conditions on the external tissue surface are taken into account. The viscoelastic properties of the nutrient liquids change significant the values of components of velocity values in comparison with the values of velocity components for Newtonian liquid properties. Thus follows absolute necessity of the application of the nonlinear stress-strain dependencies for the nutrient fluids in hydromechanics flow calculations. This method enables to obtain the real values of flow parameters, necessary flow rates and friction forces occurring during the tissue cultivation process in bioreactor. Recently experiments indicate, that the non stationary flow conditions in bioreactor increases the efficiency of the cultivation process of tissue. Therefore in presented calculations the unsteady conditions are taken into account.

4-2006 TRIBOLOGIA

Krzysztof WIERZCHOLSKI*, Sergei A. CHIZHIK**
* Gdansk University of Technology, wierzch@pg.gda.pl;
** Heat and Mass Transfer Institute of National Academy of Science of Belarus, chizhik_sa@tut.by
SMAROWANIE BIOŁOŻYSK NA POZIOMIE MIKRO I NANO

MICRO- AND NANO-LEVEL OF BIO-JOINT LUBRICATION
Słowa kluczowe:
bio-stawy, współczynnik tarcia, makro, mikro i nano-struktury, smarowa-nie, mikroskop skaningowy
Key-words:
bio-joint, friction forces, macro, micro and nanostructure, lubrication, scanning probe microscopy
Streszczenie
Smarowanie stawów człowieka koncentruje się w głównej mierze na tarciu granicznym oraz na tarciu mieszanym w cienkiej warstwie cieczy synowialnej, zalegającej pomiędzy łatwo odkształcalnymi powierzchniami miękkiej chrząstki stawowej, na której wysokości chropowatości zmieniają się z czasem trwania procesu smarowania.
Wartości sił tarcia granicznego ulegają zmianie w przypadku zmian wysokości nierówności dochodzących do dziesiątych, nawet setnych części mikrometra. W przypadku tarcia granicznego dla powierzchni stawów, istotne są nie tylko depresje oraz największe wartości chropowatości powierzchni, ale również kształt geometryczny struktury powierzchni pomiędzy tymi miejscami.
Tak więc rzeczywisty stan smarowania powierzchni stawowych uzyskamy tylko w tym przypadku, jeżeli wyznaczymy strukturę geometryczną powierzchni chrząstki stawowej w mikro-, a nawet w nano-skali. Niezbędnym warunkiem opisu rzeczywistego stanu smarowania stawu jest również opracowanie mechanizmu dużych deformacji miękkiej i łatwo odkształcalnej chrząstki stawowej w trakcie trwania smarowania. W tym czasie ma również miejsce wnikanie cieczy synowialnej do porów chrząstki stawowej. Zmiany wysokości powierzchni a także kształt tych zmian pozwoli opracować numerycznie rzeczywisty kształt szczeliny stawu, a następnie wyznaczyć rzeczywiste wartości ciśnienia hydrodynamicznego, a także wartości sił tarcia występujące w stawach.
Summary
This paper presents the view of many biojoints lubrication problems in the micro- and nano- level scale. Hydrodynamic lubrication by rotation, weeping and boosted squeezing hydrodynamic lubrication of human joints is taken into account. The geometry of soft human joint surfaces distribution and its deformations must be formulated in nano- level. The solution of very important problems occurring in the field of the human joint lubrication is not possible without micro and nano- level description of geometrical structure of two cooperating cartilage surfaces. Therefore this problem is exactly determined in this paper. The analytical, and experimental research methods are taken into account. Micro- and nano-levels of problems are performed with the help of atomic force microscopy. Moreover presented paper shows the aspects of proper, suitable viscosity of synovial fluid and friction forces control to make butter possible the human joints lubrication process. Viscosity of synovial fluid and friction forces, and parameters of elasticity and hyperelasticity module of human joint cartilage are the main parameters during the human joint lubrication. Elasticity modulus of superficial layer of cartilage has influence on the value of dynamic viscosity of synovial fluid. Moreover the synovial fluid has non-Newtonian properties. Apparent viscosity depends on share rate during the human joint lubrication.

4-2006 TRIBOLOGIA

Małgorzata WRONA*
* Instytut Technologii Eksploatacji - PIB, ul. K. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom.
ILOŚCIOWA ANALIZA TEKSTURY CZĄSTEK ZUŻYCIA Z WYKORZYSTANIEM KOMPUTEROWEJ ANALIZY OBRAZU

QUANTITATIVE ANALYSIS OF WEAR PARTICLES TEXTURE USING COMPUTER IMAGE ANALYSIS
Słowa kluczowe:
cząstki zużycia, komputerowa analiza obrazu, tekstura
Key-words:
wear particles, computer image analysis, texture
Streszczenie
W pracy przedstawiono wyniki badań tekstury cząstek zużycia z wykorzystaniem komputerowego systemu analizy obrazu. Badano rozkłady jasności (od 0 do 255) dla poszczególnych cząstek, wyznaczając maksymalny (max) i minimalny (min) poziom jasności, różnicę max - min, średni poziom jasności, odchylenie standardowe, skośność i kurtozę. Przeprowadzona analiza ujawniła różnice w obrazach cząstek powstałych w wybranych procesach zużywania, objawiające się zróżnicowaniem udziału pikseli jasnych i ciemnych opisujących badane powierzchnie.
Summary
In this work, the research results of wear particles texture were presented using the computer image analysis. Distributions of grey levels (from 0 to 255) of wear particles images were investigated. Values of maximal and minimal grey level, the difference between maxmin, mean grey level, standard deviation, skewness, kurtosis also were determined. Analysis revealed the differences in images of investigated particles concerning the share of the bright and dark pixels describing the analysed surfaces.

TRIBOLOGIA , 2006 ROK 37 NR 5/2006 (209)

Tribol. 5/2006 okładka (pdf)
Tribol. 5/2006 strony 1 ÷ 66 (pdf)
Tribol. 5/2006 strony 67 ÷ 130 (pdf)

5-2006 TRIBOLOGIA

Wiesław LESZEK*
* Politechnika Poznańska, Instytut Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań, tel. (061) 665-24-97.
ROZWAŻANIA O PODSTAWACH TRIBOLOGII, CZ. 5. O DUALIZMIE TRIBOLOGII

DISCUSSION ABOUT FUNDAMENTAL PROBLEMS OF TRIBOLOGY, PART 5. DUALITY IN TRIBOLOGY
Słowa kluczowe:
tribologia, dualizm pojęciowy, metodologiczny, dualizm zadań, tribologia fizyczna, tribologia techniczna
Key-words:
tribology, conceptual duality, methodological duality, duality of problems, physical tribology, technical tribology
Streszczenie
W artykule przedstawiono podstawowe zagadnienia związane z dualizmem w nauce o tarciu. Podano podstawowe definicje tego dualizmu oraz różne objawy opisane w literaturze. Zaproponowano rozdzielenie tribologii na tribologię fizyczną i tribologię techniczną. Przedstawiono dualizm pojęciowy, metodologiczny, interpretacyjny i dualizm zadań tribologii. Omówiono konsekwencje działaniowe dualizmu w tribologii.
Summary
Basic problems connected with the duality in a friction science were presented in this article. There were announced fundamental definitions of this duality and its different symptoms written in a literature. Separating of the tribology for a physical and technical tribology was proposed. A conceptual, methodological and interpretative duality and a duality tribological problems were presented. Operating consequences of the duality in tribology were discussed.

5-2006 TRIBOLOGIA

Magdalena EKWIŃSKA*, Zygmunt RYMUZA*
* Warsaw University of Technology, Institute of Micromechanics and Photonics, Św. A. Boboli 8, 02-525 Warsaw, Poland, phone (048) 22 234 84 24, (048) 22 234 85 40, e-mail: m.ekwinska@wp.pl, e-mail: z.rymuza@mchtr.pw.edu.pl
WYZNACZANIE ENERGII POTRZEBNEJ DO ZUŻYCIA KRZEMU I KWARCU W SKALI MIKRONANOMETROWEJ

ESTIMATION OF ENERGY NEEDED TO WEAR OF SILICON AND QUARTZ ON MICRO/NANOSCALE
Słowa kluczowe:
zużycie w skali mikr/nanometrowej, mikroskop sił atomowych, energia
Key-words:
wear on micro/nanoscale, atomic force microscope, energy
Streszczenie
Przeprowadzono badania nanozużycia na krzemowych płytkach oraz elementach kwarcu wykorzystywanych w mikroelektronice oraz w konstrukcji MEMS w celu określenia energii, jaka jest potrzebna do usunięcia określonej objętości materiału. Badania zostały przeprowadzone z użyciem mikroskopu sił atomowych na próbkach krzemu dla dwóch różnych orientacji krystalograficznych oraz na próbkach sztucznie wytworzonego polerowanego kwarcu o dwóch orientacjach powierzchni badanej w stosunku do głównej osi kryształu (prostopadła do głównej osi kryształu oraz równoległa do głównej osi kryształu). Znaleziono wpływ orientacji krystalograficznej na badane właściwości materiału.
Summary
The tests on wear of silicon wafer and quartz used in microelectronic technology and MEMS construction were carried out to estimate the energy used to remove the defined volume of the material. The studies were performed on micro/nanoscale with the use of Atomic Force Microscopy (AFM) on single crystal silicon with two different crystallographic orientations as well as on artificial polished quartz with two orientations in relation to the main axis of the crystal (parallel and perpendicular to the main axis of the crystal). The effect of crystallographic orientation on the measured values of energy was found.

5-2006 TRIBOLOGIA

Stanisław PŁONKA*
* Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej, ul. Willowa 2, 43-309 Bielsko-Biała, Wydział Budowy Maszyn i Informatyki, Katedra Technologii Maszyn i Automatyzacji.
WPŁYW UTLENIANIA ANODOWEGO TWARDEGO ALUMINIUM ORAZ JEGO STOPÓW AlMg2 I AlCu4Mg2 NA WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI WARSTWY WIERZCHNIEJINFLUENCE OF HARD ANODIZING OF ALUMINUM AND ITS ALLOYS AlMg2 AND AlCu4Mg2 ONTO THE CHOSEN PROPERTIES OF SURFACE LAYER

Słowa kluczowe:
utlenianie anodowe twarde, warstwa tlenkowa, współczynnik tarcia przędzy
Key-words:
hard anodizing, surface layer, coefficient friction of yarn
Streszczenie
W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu utleniania anodowego twardego aluminium Al 99,5% i jego stopów: AlMg2, AlCu4Mg2 na strukturę geometryczną powierzchni (SGP) oraz kinetyczny współczynnik tarcia µk przędzy o te powierzchnie. Zamieszczono również wyniki badań rozkładu mikrotwardości w warstwie tlenkowej glinu Al2O3. Wyznaczono wartość współczynnika korelacji R dla każdego z parametrów przyjętych do oceny SGP w zależności od kinetycznego współczynnika tarcia µk przędzy. Na tej podstawie zaproponowano do oceny SGP części maszyn utlenianych anodowo te z parametrów, dla których wartość współczynnika korelacji R osiągnęła wartość największą, tj. Rpm, Rp, r.
Summary
The paper presents the research results of influence hard anodic oxidation of aluminum Al 99,5% and its alloys: AlMg2, AlCu4Mg2 onto the geometrical structure of surface (SGP) as well as on to the kinetic friction of yarn µk for these surfaces. The research results of microhardness distribution in oxide coating Al2O3 are included. The value of correlation coefficient R for each of parameters taken to assess the SGP depending on kinetic friction of yarn µk is calculated. Basis of this calculation the parameters having the highest value of correlation coefficient R (e.g. Rpm, Rp, r) have been suggested for assessment the SGP of the workpieces after anodic oxidation.

5-2006 TRIBOLOGIA

Elżbieta HORSZCZARUK*, Janusz KASPERKIEWICZ**
* Katedra Konstrukcji Żelbetowych i Technologii Betonu, Wydział Budownictwa i Architektury, Politechnika Szczecińska, al. Piastów 50, 70-311 Szczecin, tel. (091) 449-49-00.
** Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN, ul. Świętokrzyska 21, 00-049 Warszawa, tel. (002) 826-12-81 w. 310.
MIKROSTRUKTURA POWIERZCHNI BETONÓW WYSOKOWARTOŚCIOWYCH NARAŻONYCH NA ZUŻYCIE ABRAZYJNE

SURFACE MICROSTRUCTURE OF HIGH PERFORMANCE CONCRETE SUBMIT TO ABRASIVE WEAR
Słowa kluczowe:
odporność na ścieranie, beton wysokowartościowy, mikrostruktura, twardość Vickersa
Key-words:
abrasion resistance, high performance concrete, microstructure, Vickers indentation
Streszczenie
Betony wysokowartościowe (BWW) są coraz częściej stosowane w konstrukcjach narażonych na erozję abrazyjną, np. w konstrukcjach hydrotechnicznych czy filarach mostów. W pracy przedstawiono wyniki badań odporności na zużycie ścierne siedmiu betonów wysokowartościowych, których skład modyfikowany był dodatkami włókien: stalowych i polipropylenowych. Na podstawie badań mikrostrukturalnych powierzchni próbek betonowych, które wcześniej poddane były zużyciu ściernemu, dokonano analizy wpływu zastosowanych włókien na odporność na zużycie ścierne badanych betonów. Badania mikrotwardości wykonano z zastosowaniem metody DSI oznaczając twardość Vickersa matrycy cementowej. Wykonano również badania mikrostruktury warstwy powierzchniowej próbek betonowych za pomocą mikroskopu skaningowego.
Summary
The paper presents the results of the examinations of the abrasive resistance of the seven types of high performance concrete (HPC) with compressive strength of 75÷115 MPa. The abrasion resistance of concrete was evaluated according to “underwater method” (ASTM C 1138). In the analysis of the microstructure of concrete applied were Vickers microhardness measurements and SEM photography on abraded of HPC samples.

5-2006 TRIBOLOGIA

Ewa PAWELEC*, Jolanta DRABIK*
* Instytut Technologii Eksploatacji - PIB, ul. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom, tel. (048) 364-39-03.
MOŻLIWOŚĆ ZASTOSOWANIA NIETOKSYCZNYCH OLEJÓW DO SMAROWANIA ŁOŻYSK TOCZNYCH I ŚLIZGOWYCHTHE POSSIBILITY OF APPLICATION OF NON-TOXIC OILS FOR LUBRICATING THE ROLLING AND SLIDING BEARINGS

Słowa kluczowe:
powierzchniowa trwałość zmęczeniowa, zacieranie, zużycie, nietoksyczne oleje
Key-words:
rolling contact fatigue, coatings scuffing, wear, non-toxic oils
Streszczenie
W artykule zaprezentowano wyniki badania wpływu wybranych olejów, stosowanych powszechnie poza techniką smarowniczą, na powierzchniową trwałość zmęczeniową i odporność na zużycie łożysk tocznych i ślizgowych. Przedmiotem badań były nietoksyczne oleje roślinne o szerokim spektrum spożywczego stosowania i głęboko rafinowany olej mineralny, posiadający dopuszczenie do farmaceutycznego stosowania. Ze względu na poszukiwanie nowych obszarów zastosowań dla wymienionych grup olejów, przeprowadzono badanie ich właściwości pod kątem skuteczności stosowania w łożyskach tocznych i ślizgowych pracujących w warunkach stałych i zmiennych wymuszeń tribologicznych. Badania właściwości przeciwzużyciowych i przeciwzatarciowych wykonano na testerze T-02, zaś odporność na powierzchniowe zużycie zmęczeniowe na testerze T-03.
Stwierdzono, że oleje o większej zawartości nienasyconych kwasów tłuszczowych zapewniają skuteczniejszą ochronę przed zacieraniem i zużywaniem, natomiast mniejszą odporność na powierzchniowe zużycie zmęczeniowe.
Summary
The paper presents the results of investigations concerning the influence of oils, commonly applied apart from the lubricating technique, on the surface fatigue durability and the resistance to the wear of sliding and rolling bearing. Non-toxic vegetable oils widely applied in food industry and highly refined mineral oil passed as fit for pharmaceutical application were investigated. In order to find new application areas for the oil groups mentioned, their properties were tested with regard to their application efficiency in sliding and rolling bearings working in constant conditions and variable tribological loads. The investigation of the resistance to anti-wear and anti-friction effect was carried out by means of T-02 tribotester and the resistance to surface fatigue wear by means of T-03 tribotester.
It has been stated that the oils with a greater content of unsaturated fatty acids ensure a greater protection against scuffing and wear, however lower resistance to surface fatigue wear has been observed.

5-2006 TRIBOLOGIA

Maria MACIĄG*
* Katedra Informatyki, Politechnika Radomska, ul. Malczewskiego 29, 26-600 Radom.
STAŁE KOMPLEKSOWE CHARAKTERYZUJĄCE SYSTEM TRIBOLOGICZNY

COMPLEX CONSTANTS CHARACTERIZING A TRIBOLOGICAL SYSTEM
Słowa kluczowe:
ciepło właściwe, praca właściwa dyssypacji mechanicznej, temperatura błysku, stałe kompleksowe systemowe C i D, temperatura styku tarciowego, zużywanie
Key-words:
specific heat, specific work of mechanical dispation, flash temperature, system constants complex C and D, temperature of friction contact point, wearing
Streszczenie
Niniejsze opracowanie jest kontynuacją i rozwinięciem pracy [L. 1], gdzie został przedstawiony model termodynamiczny procesu tarcia i zużywania ustabilizowanego. Opracowano i wprowadzono dwie nowe wielkości określone jako stałe kompleksowe systemowe C i D oraz zinterpretowano ich sens fizyczny. Zaprezentowany według pracy [L. 1] opis systemu tribologicznego uzupełniono wykorzystując nowe stałe systemowe. Opisane wielkości to m.in.: gęstość strumienia ciepła dyssypacji i entalpii, gęstość mocy dyssypacji mechanicznej, intensywność zużywania i praca właściwa zużycia. Niniejsze opracowanie zakończone jest wnioskami dotyczącymi wykorzystania, znaczenia i zalet stałych kompleksowych systemowych C i D. Podsumowano również przebieg zjawisk zachodzących w styku tarciowym dwóch ciał.
Summary
Present study is the continuation and development of work [L. 1] where the thermodynamical model of friction process and stabilized wearing was introduced. It it was has worked out and introduce two new system complex constants C and D as well as one interpreted their physical sense. Presented, according to work [L. 1], the description of tribologic system was replenished by using new system constants. Described sizes among other things: the thickness stream of disperse warmth and enthalpy, the thickness of mechanicla disperse power, the wearing intensity and specific friction work.
The work is ending some conclusions relating using, meaning and quality of system complex constants C and D. It was also summed the course of phenomena in frictional contact point of two bodies.

5-2006 TRIBOLOGIA

Stanisław KRAWIEC*
* Politechnika Wrocławska, Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, ul. I. Łukasiewicza 7/9, 50-371 Wrocław, tel. (071) 322-76-45, (071) 320-27-16.
WPŁYW GRANULACJI PROSZKU MIEDZI I JEGO STĘŻENIA W SMARZE PLASTYCZNYM NA EFEKTYWNOŚĆ SMAROWANIA

INFLUENCE OF COPPER GRAIN SIZE AND CONCENTRATION IN A GREASE LUBRICANT ON ITS PERFORMANCE
Słowa kluczowe:
smary plastyczne, efektywność smarowania, napełniacze metaliczne
Key-words:
greases, lubrication efficiency
Streszczenie
W pracy przedstawiono wyniki badań nad polepszeniem charakterystyk tribologicznych smaru plastycznego 1S przez napełnienie go proszkiem miedzi. Zbadano wpływ wielkości ziaren miedzi i ich stężenia w smarze plastycznym na skuteczność smarowania. Analizowano kompozycje smarne zawierające 1, 3, 6 i 9% wagowych proszku miedzi z ziarnami 40, 63 i 160 µm. Badania tribologiczne wykonano na standardowym aparacie czterokulowym z zastosowaniem wytycznych obowiązującej polskiej normy. Do oceny skuteczności działania badanych kompozycji przyjęto trzy wskaźniki: obciążenie zespawania Fz, graniczne obciążenie zużycia Goz oraz wskaźnik zużycia Ih. .Metodą mikroanalizy rentgenowskiej przeprowadzono analizę składu chemicznego warstw wierzchnich kulek pracujących przy obciążeniu F = 126 daN. Analiza ta wykazała, że powierzchnie smarowane smarem plastycznym zmodyfikowanym proszkiem miedzi pokrywają się podczas tarcia platerującą warstewką miedzi. Warstewka ta ma nieciągłą budowę i jest zmiennej grubości. Stwierdzono, że napełnienie smaru plastycznego miedzią powoduje ogólnie polepszenie efektywności smarowania utworzonej kompozycji. Ilościowy wzrost tej efektywności jest zależny od granulacji proszku miedzi i jego stężenia w smarze plastycznym.
Summary
In this paper, the results of a research aiming at enhancing tribologic performance of the 1S grease lubricant by filling it with copper powder were presented. The influence of copper grain size and their concentration in the grease on the efficiency of lubrication was investigated. Subject to examinations were grease compounds with 1, 3, 6, and 9 wt. % of copper powder and with grain size 40, 63, and 160 µm. Tribologic testing was carried out using a standard 4 ball apparatus and in agreement with the prescriptions of the valid Polish standard. To evaluate the efficiency of the tested compositions, three criteria values were adopted: seizure load Fz, limiting wear load Goz, and wear index Ih. Using the X-ray microanalysis, the examination of the chemical composition of the upper layer of balls loaded with F = 126 daN was carried out. The analysis revealed that surfaces lubricated with this grease lubricant modified by copper powders are subject to a build-up of a copper plating layer during the friction process. Theses layers feature a discontinuous structure and variable thickness. It was concluded that filling the tested grease lubricant with copper improved the efficiency of lubrication of the composition made. Quantitative evaluation of this improvement depends upon granulation of the powder and its concentration in the grease.

5-2006 TRIBOLOGIA

Jadwiga BAJER*
* Instytut Technologii Eksploatacji - PIB, 26-600 Radom, ul. Pułaskiego 6/10, tel. (048) 364-42-41 w. 203, fax (48) 644-47-65, e-mail: jadwiga.bajer@itee.radom.pl
CHARAKTERYSTYCZNE WŁAŚCIWOŚCI SMARU PLASTYCZNEGO ODPORNEGO NA DZIAŁANIE NISKICH TEMPERATUR

CHARACTERISTIC PHYSICO-CHEMICAL PROPERTIES OF LOW TEMPERATURE-RESISTANT PLASTIC GREASE
Słowa kluczowe:
temperatura krzepnięcia, moment rozruchowy, penetracja, smarność, zużycie zmęczeniowe
Key-words:
temperature of coagulation, start-up, penetration, lubrication, fatigue wear
Streszczenie
W publikacji opisano charakterystyczne właściwości smaru przeznaczonego do łożysk tocznych pracujących w temperaturach poniżej -45°C.
Określono właściwości niskotemperaturowe opracowanych smarów plastycznych na bazie składników syntetycznych, wyznaczając moment obrotowy w chwili rozruchu i po 1 h pracy oraz penetrację w temperaturach ujemnych.
Zbadano wpływ smaru niskotemperaturowego na trwałość węzła tarcia, jego właściwości przeciwzużyciowe i przeciwzatarciowe oznaczając graniczne obciążenie zużycia oraz graniczny nacisk zatarcia w warunkach zacierania.
Parametry użytkowe opracowanych niskotemperaturowych smarów plastycznych porównano z parametrami smaru o podwyższonej odporności na działanie niskich temperatur.
W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że opracowane smary plastyczne spełniają wymagania przewidziane dla smaru do łożysk tocznych pracujących w temperaturach do -54°C.
Summary
There was described characteristic properties of the grease designed for rolling bearings working at temperatures below-45°C.
The low-temperature properties of elaborated greases were determined on the base of low-temperature torque and penetration at temperatures below 0°C.
The influence of elaborated low-temperature greases on the durability of tribological couple and their antiwear and antiseizure properties was determined using limiting load of were and limiting pressure of seizure.
It has been ascertained that elaborated greases have properties provided for a rolling bearing grease working at temperature above - 54°C.

5-2006 TRIBOLOGIA

Krzysztof BIERNACKI*
* Politechnika Wrocławska, Wydział Mechaniczny Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn, ul. I. Łukasiewicza 7/9 50-371 Wrocław, tel. (071) 320-31-12.
ANALIZA ZJAWISK ZACHODZĄCYCH W WARSTWIE PRZYŚCIENNEJ SMARU PLASTYCZNEGO

ANALYSIS OF PHENOMENON APPEAR IN BOUNDARY LAYER OF GREASES
Słowa kluczowe:
smar plastyczny, oddziaływanie dipolowe, warstwa przyścienna
Key-words:
grease, polar interactions, boundary layer
Streszczenie
Praca poświęcona jest badaniom nad właściwościami reologicznymi smarów plastycznych. Obejmuje ona analizę literatury opisującej zjawiska przyścienne w smarach plastycznych. Zwrócono tutaj uwagę na fakt, że badania opisane w literaturze stwierdzały istnienie warstwy przyściennej w smarach plastycznych, lecz nie wyjaśniły przyczyny jej powstawania. Celem tej analizy jest też pokazanie, że właściwości tribologiczne i reologiczne smarów plastycznych są ze sobą powiązane. W literaturze dotyczącej smarów plastycznych nie ma powiązania tych właściwości i badania reologiczne są czynione w oderwaniu od badań tribologicznych.
Summary
The presented research deals with the rheological properties of greases. Article shows the part of research that author conducts in this discipline. Making of analysis of literature is purpose of author which treats about boundary layer in greases. Author suggests that other research workers state boundary layer in greases but they have not explained reasons of its generations. Next step of this analysis is presents that tribological and rheological properties of greases are consisting to each other. There is not coherence between these properties in grease literature and trbological researches are made in separation of rheological properties. Author wants to show detail description of boundary layer and explanation of reason of its generation in the next article.

5-2006 TRIBOLOGIA

Zbigniew PAWELEC*, Janusz DASIEWICZ*
* Instytut Technologii Eksploatacji - PIB, 26-600 Radom, ul. Pułaskiego 6/10, tel. (048) 364-42-41 w. 203, fax (48) 644-47-65.
CHARAKTERYSTYKI TRIBOLOGICZNE SKOJARZENIA KOMPOZYT POLIMEROWY-BRĄZ W PODWYŻSZONEJ TEMPERATURZE

TRIBOLOGICAL CHARACTERISTICS OF POLYMER COMPOSITE-BRONZE AT ELEVATED TEMPERATURES
Słowa kluczowe:
charakterystyki tarciowo-zużyciowe, styk rozłożony, tester T-05, kompozyt polimerowy, zewnętrzne źródło ciepła
Key-words:
friction and wear characteristics, distributed contact, T-05 wear tester, polymer composite, external heat source
Streszczenie
W artykule przedstawiono charakterystyki tarciowo-zużyciowe kompozytu polimerowego na osnowie żywicy epoksydowej. Testy tribologiczne prowadzono za pomocą zmodernizowanej maszyny tribologicznej typu rolka-klocek, w podwyższonej temperaturze otoczenia węzła tarcia. Przedmiotem badań było skojarzenie, w którym rolka (próbka) z nałożoną i obrobioną mechanicznie warstwą kompozytu współpracowała z prostopadłościennym klockiem (przeciwpróbką) wykonanym z brązu, o geometrii styku w kształcie wycinka walca o polu 1 cm$sup2;. Badania prowadzono w temperaturze otoczenia węzła tarcia 35, 40 i 60°C. Dokonano oceny wpływu podwyższonej temperatury otoczenia węzła tarcia na współczynnik tarcia i zużycie modelowego skojarzenia.
Summary
The paper presents wear and friction characteristics of chemicalsetting epoxy based regenerative composites. The tribological tests were performed using block-on-ring tribosystem working at elevated temperatures. The objective of the research was a ring (specimen) covered with a regenerative composite. After deposition the composite was machined. The block in shape of a with area of 1 cm² rubbed against the ring. The friction process were preformed at 35, 40 and 60°C. The effect of elevated temperature of friction pair on friction and wear were investigated.

5-2006 TRIBOLOGIA

Janusz JANECKI*
* Wojskowy Instytut Techniki Pancernej i Samochodowej ul. Okuniewska 1, 05-070 Sulejówek.
KOMENTARZ: JESZCZE O POLSKIEJ TRIBOLOGII - POCZĄTEK I ROZWÓJ

ONCE AGAIN ABOUT POLSH TRIBOLOGY - BEGINNING AND DEVELOPENT
Słowa kluczowe:
Key-words:
Streszczenie
W numerze 2/206 Tribologii ukazała się publikacja prof. Michała Hebdy pt. „Tribologia w Polsce do 1900 roku”, zawierająca informacje o tworzeniu się w Polsce środowisk naukowych, atakujących problemy tribologiczne oraz rozwoju w Polsce nauki o tribologii, a także krytyczne uwagi dotyczące jakości naukowego dorobku polskiej tribologii (p. wstęp cyt. artykułu) oraz roli Autora w procesie tworzenia struktur organizacyjnych i wkładu naukowego do rozwoju tej dziedziny nauki. Informacje te są niepełne: artykuł ujawnił pośrednio, że pamięć ludzka jest zawodna i o szeregu faktów historycznych łatwo się zapomina. Dowodzi to także potrzeby opracowania „monografii” na ten temat, ze szczególnym przedstawieniem merytorycznego dorobku środowisk naukowych z zakresu tribologii.
Niniejsza publikacja ma na celu poszerzenie informacji i uzupełnienie ich. Nie wypełni ona wszystkich potrzeb pełnego przedstawienia problemu, ale pozwoli przypomnieć szereg faktów i ich treść merytoryczną, o których w publikacji prof. Hebdy mówi się lakonicznie lub o nich …

TRIBOLOGIA , 2006 ROK 37 NR 6/2006 (210)

 
6-2006 TRIBOLOGIA article; pdf

F. WILTORD*, J.-M. MARTIN**, T. Le MOGNE**, F. JARNIAS***,M.
QUERRY*, P. VERGNE*1
* LaMCoS, UMR 5514 CNRS/INSA de Lyon, France.
** LTDS, UMR 5513 CNRS/Ecole Centrale de Lyon, France.
*** Total France, CReS Solaize, France.1 To whom correspondence should be addressed.
MECHANIZMY REAKCJI ALKOHOLI NA POWIERZCHNI ALUMINIUM

REACTION MECHANISMS OF ALCOHOLS ON ALUMINUM SURFACES
Słowa kluczowe:
mechanizm reakcji, tribochemia, chemisorpcja, redukcja tarcia, alkohole tłuszczowe, utleniona powierzchnia aluminium, analiza SIMS, deuterowane cząsteczki
Key-words:
reaction mechanism, tribochemistry, chemisorption, friction reduction, fatty alcohols, oxidized aluminum surface, SIMS analysis, deuterated molecules
Streszczenie
Celem niniejszej pracy było zbadanie mechanizmów oddziaływań układu środek smarowy/powierzchnia, które między innymi mają miejsce podczas walcowania na zimno aluminium w obecności alkoholi tłuszczowych. Produkty tribochemicznych reakcji alkoholi, zachodzące na powierzchni aluminium, badano za pomocą spektrometrii masowej jonów wtórnych (SIMS). Aby zbadać tworzenie się wiązań pomiędzy powierzchnią aluminiową a cząsteczkami alkoholu, zastosowano deuterowane alkohole. Połączenie techniki SIMS oraz deuterowanych cząsteczek pozwoliło zaproponować mechanizm reakcji alkoholi i utlenionej powierzchni aluminium. Mechanizm ten wyjaśnia wpływ alkoholi na tribologiczne zachowanie się warstw wierzchnich współpracujących elementów. Zgodnie z poczynionymi wcześniej obserwacjami wykazano, że mniejszy rozmiar przeszkody sterycznej zwiększa liczbę oddziałujących cząsteczek z utlenioną powierzchnią, a także, że długość łańcucha alkilowego pełni istotną rolę w ochronie powierzchni i tym samym redukcji tarcia. Te dwa kluczowe aspekty można łatwo wytłumaczyć za pomocą zaproponowanych procesów tribochemicznych.
Summary
The general aim of this work concerns the study of the lubricant/surface interaction mechanisms, such as those occurring during aluminum cold rolling in the presence of fatty alcohols. To improve the understanding of alcohol tribochemical reactions on an aluminum surface, friction tests followed by SIMS analyses were conducted. Deuterated alcohols were used to investigate the formation of bonds between the aluminum surface and alcohol molecules. The combination of SIMS analysis and the use of deuterated molecules have enabled us to propose a reaction mechanism between alcohols and the initial oxidized aluminum surface. This mechanism later affects the tribological behavior of the interface. In agreement with previous observations, we showed that a low steric size increases the number of acting molecules on the oxidized surface and that the alkyl chain length is of importance to protect the surface and hence reduce friction. These two key points can be easily explained by the proposed reaction pathway.

 

6-2006 TRIBOLOGIA article; pdf

Agnieszka KARPIŃSKA*, Czesław KAJDAS**,
Ken’ichi HIRATSUKA***
* Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Przemysłu Rafineryjnego, ul. Chemików 5, 09-411 Płock, tel. (024) 3653-687.
** Centralne Laboratorium Naftowe, ul. Jagiellońska 55, 03-301 Warszawa, tel. (022) 6689-533 i Austrian Centre of Competence for Tribology, 2 Viktor Kaplan-Strasse, A 2700 Wr. Neustadt, Austria.
*** Central Dept. Mechanical Science and Engineering Chiba Institute of Technology 2-17-1, Tsudanuma, Narashino-shi, Chiba, 275-8588 Japan.
GENEROWANIE WODORU PODCZAS TRIBO-DEGRADACJI ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH

ON HYDROGEN GENERATION DURING TRIBO-DEGRADATION OF ORGANIC COMPOUNDS
Słowa kluczowe:
generowanie wodoru, rozkład kwasu mrówkowego, tarcie, tribokataliza, NIRAM
Key-words:
hydrogen generation, formic acid decomposition, friction, tribocatalysis, NIRAM approach
Streszczenie
Praca rozpatruje mechanizmy katalitycznego generowania wodoru z kwasu mrówkowego w celu opracowania nowego, bardziej spójnego mechanizmu tej reakcji. Uwagę skupiono na lepszym zrozumieniu procesów rozkładu kwasu mrówkowego z punktu widzenia zarówno katalizy, jak i tribokatalizy. Bazując na hipotezie, że emisja egzoelektronów intensyfikuje reakcje tribokatalityczne, zakłada się, że zarówno reakcje tribochemiczne, jak i katalityczne mogą wiązać się z tą samą siłą napędową. Zatem reakcje katalityczne i reakcje tribochemiczne powinny przebiegać zgodnie z tym samym mechanizmem (NIRAM). Wykorzystując koncepcję NIRAM, zaproponowano mechanizm reakcji rozkładu kwasu mrówkowego, wiążący reakcje tribochemiczne i heterogeniczne reakcje tribokatalityczne.
Summary
This paper considers mechanisms of catalytic hydrogen generation from formic acid aiming at developing a new more coherent one. The focus is on better understanding of formic acid decomposition processes from the view-point of both regular catalysis and tribo-catalysis. Basing on a hypothesis that tribocatalytic reaction is enhanced by exoelectron emission, it is assumed that both typical tribochemical reactions and catalytic reactions may be connected with the same driving force. Accordingly, catalytic processes, likewise tribochemical reactions should be governed by the NIRAM – approach. Applying this approach a mechanism is proposed for the reaction of formic acid decomposition, connecting tribochemical and heterogeneous tribocatalytic reactions.

 

6-2006 TRIBOLOGIA article; pdf

Waldemar TUSZYŃSKI*
* Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy (ITeE – PIB), Zakład Tribologii, ul. Pułaskiego 6/10, 26–600 Radom.
STARZENIE SAMOCHODOWYCH OLEJÓW PRZEKŁADNIOWYCH.
CZĘŚĆ III. WPŁYW NA ZUŻYCIE MODELOWEGO WĘZŁA TARCIA

DEGRADATION OF AUTOMOTIVE GEAR OILS.
PART III. AN INFLUENCE ON SLIDING WEAR OF A MODEL TRIBOSYSTEM
Słowa kluczowe:
samochodowy olej przekładniowy, starzenie środków smarowych, zużycie, aparat czterokulowy, SEM, EDS
Key-words:
automotive gear oil, lubricant ageing, wear, four-ball tester, SEM, EDS
Streszczenie
Zbadano właściwości przeciwzużyciowe oraz wyznaczono współczynnik tarcia dla dwóch samochodowych olejów przekładniowych klasy jakościowej API GL-3 i GL-5, które poddano procesom laboratoryjnego starzenia przez zanieczyszczanie pyłem (w ilości 100, 500 i 1000 ppm), wodą (1, 5 i 10% obj.) i utlenianie (przez 25, 50 i 100 h). Badania wykonano za pomocą aparatu czterokulowego pracującego w styku ślizgowym w umiarkowanych warunkach tarcia.
Stwierdzono, że zanieczyszczenie badanych olejów pyłem w warunkach smarowania cienkim filmem olejowym pogarsza ich właściwości przeciwzużyciowe. Obecność wody w stężeniu 1% lub wyższym powoduje gwałtowne pogorszenie właściwości przeciwzużyciowych, szczególnie oleju GL-5. Odmienna sytuacja występuje dla olejów utlenianych – obserwuje się poprawę właściwości przeciwzużyciowych po pierwszym, najkrótszym (25 h) okresie utleniania; po dłuższym czasie termooksydacji następuje pogorszenie tych właściwości, szczególnie widoczne dla oleju GL-3. Zatem czynnikiem najbardziej negatywnie wpływającym na właściwości przeciwzużyciowe oleju przekładniowego jest zanieczyszczenie wodą.
Nie stwierdzono korelacji pomiędzy „stopniem” starzenia olejów a wartościami współczynnika tarcia.
Wyniki badań tribologicznych zinterpretowano w oparciu o analizy warstwy wierzchniej śladu zużycia za pomocą SEM i EDS.
Summary
In the devices like automotive transmissions a significant degradation of the lubricating oil due to exploitation takes place. It affects the life of components in the transmissions, like gears, rolling bearings, etc. This paper concerns the influence of the gear oil degradation on sliding wear. The tribological tests were performed in a four-ball tester denoted as T-02, designed and manufactured at ITeE-PIB. The antiwear properties of the tested oils were determined in sliding motion at moderate load and sliding speed.
Two automotive gear oils of API GL-3 and GL-5 performance level were tested. Prior to the tribological testing, the oils had been contaminated with a special test dust (100, 500, 1000 ppm), distilled water (1, 5, 10% vol.) and oxidised (25, 50, 100 hrs). The way of oil contamination was typical of what takes place in automotive transmissions during exploitation. The contamination of the gear oils by the dust has a deleterious effect under conditions of thin-film lubrication; a drop in the ant wear properties of the oils is rather small. This drop results from the abrasive action of the dust particles.
The contamination of the gear oils by water at 1% or higher concentration causes a drastic drop in the antiwear properties of the oils, particularly GL-5 one.
The oil oxidation exerts a rather positive effect, particularly for the shortest oxidation time (25 hrs), but for the longest its periods the antiwear properties of the oxidised oil deteriorate (mainly GL-3 oil).
From the point of view of the resistance to sliding wear the most dangerous contaminant in automotive gear oils is water.
By using SEM and EDS for analysis of the worn surface, the author identified mechanisms of interaction between deteriorated oils and the surface, and related them to the tribological results. So, for oils contaminated with water and oxidised for the longest time periods increase in wear may be related to a decrease in the tendency to forming antiwear layers containing elements like phosphorus, zinc and oxygen (e.g. zinc polyphosphates in case of GL-3 oil containing ZDDP); such layers are known to prevent from creation of adhesive bonds.
There is no correlation between the “level” of oil degradation and friction coefficient.
It has been concluded that the degradation of the automotive gear oils does not exert a clear-cut negative influence on their antiwear properties, and may even have a positive effect like in case of oil oxidation for a short time.

 

6-2006 TRIBOLOGIA article; pdf

Ewa PAWELEC*, Jolanta DRABIK*
* Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy (ITeE – PIB), ul. Pułaskiego 6/10, 26–600 Radom.
INFLUENCE OF DISPERSING PHASE TYPE ON THE EFFICIENCY OF INORGANIC FILLERS IN SLIDING FRICTION COUPLES

WPŁYW RODZAJU FAZY DYSPERGUJĄCEJ SMARU NA SKUTECZNOŚĆ DZIAŁANIA NIEORGANICZNYCH NAPEŁNIACZY W ŚLIZGOWYCH SKOJARZENIACH TRĄCYCH
Słowa kluczowe:
smar plastyczny, właściwości smarne, synergizm, antagonizm, nieorganiczny dodatek
Key-words:
grease, lubricity, synergism, antagonizm, inorganic additive
Streszczenie
W artykule przedstawiono wyniki badania interakcji pomiędzy rodzajem fazy dyspergującej smaru plastycznego a nieorganicznymi napełniaczami stosowanymi jako dodatki smarne.
Oceniono przeciwzużyciową i przeciwzatarciową efektywność działania zastosowanych komponentów w ślizgowych węzłach tarcia w skojarzeniu stal–stal.
Odporność przeciwzużyciową wyznaczono w warunkach stałego obciążenia, zaś skuteczność przeciwzatarciową przy liniowo narastającym obciążeniu czterokulowego węzła tarcia.
Uzyskane rezultaty badań pozwalają na jakościowy dobór fazy dyspergującej i ilościowo-jakościowy dobór nieorganicznych modyfikatorów zapewniających uzyskanie kompozycji smarowej o właściwościach tribologicznych wymaganych wymuszeniami rzeczywistych węzłów tarcia.
Summary
It has been investigated interactions between different dispersing phases of plastic greases and inorganic fillers used as lubricating additives. AW and EP properties of the particular components were investigated in a steel-steel system of sliding friction couples. The antiwear resistance was evaluated under stable load conditions whereas antiseizure efficiency – under linear-increasing load of four-ball tribosystem.
Obtained results enable qualitative selection of dispersing phase as well as quantitative and qualitative selection of inorganic modifiers which assures that tribological characteristics of prepared greases are adequate for real friction systems.

 

6-2006 TRIBOLOGIA article; pdf

Jadwiga BAJER*
* Instytut Technologii Eksploatacji – PIB, Radom, ul. Pułaskiego 6/10, tel. (048) 36-442-41, fax (48) 36-447-65.
WPŁYW DODATKU SMARNEGO NA CHARAKTERYSTYKI TRIBOLOGICZNE NISKOTEMPERATUROWEGO SMARU PLASTYCZNEGO

THE INFLUENCE OF LUBRICATING ADDITIVE ON TIBOLOGICAL CHARACTERISTICS OF LOW-TEMPERATURE GREASE
Słowa kluczowe:
moment rozruchowy, smarność, powierzchniowe zużycie zmęczeniowe, modyfikator właściwości smarnych, aparat 4-kulowy, mikroskopia skaningowa, spektrofotometria IR
Key-words:
starting torque, lubricity, pitting, modifer of lubricating properties, fourball machine, sacnning microscopy, IR spectrometry
Streszczenie
W publikacji podano wyniki badań właściwości tribologicznych smaru plastycznego odpornego na działanie niskich temperatur w zależności od rodzaju i stężenia modyfikatora właściwości smarnych. Wykorzystano technikę mikroskopii skaningowej do zbadania zmian powierzchni śladu zużycia węzła tarcia smarowanego smarem zawierającym różne dodatki marne.
Wykonano badania określone normą oraz test zmodyfikowany w warunkach zacierania wyznaczając właściwości przeciwzatarciowe i przeciwzużyciowe.
Przedstawiono wartość momentu rozruchowego po godzinie pracy, od których zależy rozruch maszyny w warunkach niskich temperatur. Przedstawiono zdjęcia powierzchni śladów zużycia oraz zmiany ilościowe pierwiastków na tych powierzchniach.
Wyniki charakteryzujące właściwości smarne przedstawionych niskotemperaturowych smarów plastycznych porównano z parametrami smaru bazowego, tzn. smaru nie zawierającego modyfikatora właściwości smarnych.
Summary
In the following article the author presents investigation results of tibological properties dependence of low-temperature grease on concentration of lubricating modifier. The friction pair were lubricated with the greases containing different lubricating additives. The changes taking place on the wear-scar surface layer were examined with the use of scanning microscope.
The antiwear and extreme pressure properties were examined with the standard and modified methods. The value of starting torque and the value after 1 hour of operating were presented. The values of these parameters determine starting an machine at low temperature. The images of wear-scar and quantitative changes of elements on the surface layer are presented.
The lubricating properties of investigated greases were compared properties of greases without lubricity modifier.

 

6-2006 TRIBOLOGIA article; pdf

V.P. SERGIENKO*, A.V. KUPREEV**, S.N. BUKHAROV***
* Ph.D., senior researcher, Head of the Department “Frictional Materials Science”,
SSI “V.A. Belyi Metal-Polymer research Institute of NASB”.
32. Kirov Street, 246050 Gomel, Belarus.
Phone: +375 (0232) 77-52-12,
Fax: +375 (0232) 77-52-11,
.-mail: mpri@mail.ru
** Junior researcher of the Department “Frictional Materials Science”,
SSI “V.A. Belyi Metal-Polymer research Institute of NASB”,
32. Kirov Street, 246050 Gomel, Belarus.
Phone: +375 (0232) 77-52-12,
Fax: +375 (0232) 77-52-11,
.-mail: mpri@mail.ru.
*** Junior researcher of the Department “Frictional Materials Science”,
SSI “V.A. Belyi Metal-Polymer research Institute of NASB”,
32. Kirov Street, 246050 Gomel, Belarus.
Phone: 232) 77-52-12,
fax: (0232) 77-52-11,
.-mail: mpri@mail.ru
WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE I STRUKTURALNE MATERIAŁÓW CIERNYCH Z MATRYCĄ POLIMEROWĄ PRZEZNACZONYCH DO PRACY W ŚRODOWISKU SMARNYM OLEJOWYM

TRIBOENGINEERING AND STRUCTURAL PECULIARITIES OF FRICTIONAL MATERIALS WITH A POLYMER MATRIX AIMED AT OPERATION WITH LUBRICATION
Słowa kluczowe:
materiały cierne, tarcie w środowisku smarnym olejowym, mechanizm zużycia, struktura
Key-words:
frictional materials, friction in oil, wear mechanisms, structure
Streszczenie
Przeprowadzono analizę procesów tarcia materiałów ciernych pracujących w środowisku smarnym, przedstawiono rezultaty badań podstawowych oraz praktycznych opracowań materiałów ciernych przeznaczonych do pracy w środowisku smarnym, przeprowadzono analizę mechanizmu zużycia materiałów ciernych z matrycą polimerową.
Summary
Holding problems in the field of operation of frictional materials in oil are discussed, the results of fundamental investigations and practical applications of frictional materials intended for lubricated friction are cited and wear mechanisms of said materials are analyzed.

 

6-2006 TRIBOLOGIA article; pdf

Zbigniew PAWELEC*, Janusz DASIEWICZ*
* Instytut Technologii Eksploatacji – PIB, 26-600 Radom, ul. Pułaskiego 6/10, tel. (048) 364-399-03.
OLIGOMERY POLIURETANOWE JAKO MODYFIKATORY WŁAŚCIWOŚCI ŚLIZGOWYCH KOMPOZYTÓW POLIMEROWYCH

POLYURETHANE OLIGOMERS AS MODIFIERS SLIDING PROPERTIES OF POLYMER COMPOSITES
Słowa kluczowe:
poliuretany, kompozyty polimerowe, modyfikacja chemiczna, właściwości wytrzymałościowe, charakterystyki tribologiczne
Key-words:
polyurethanes, polymer composite, chemical modification, strength properties, tribological characteristics
Streszczenie
W artykule zamieszczono wyniki badań dotyczące modyfikacji właściwości wytrzymałościowych, cieplnych i tribologicznych chemoutwardzalnych kompozytów polimerowych stosowanych na elementy ślizgowe węzłów tarcia. Napełniaczami kompozytów były proszki metali o zróżnicowanym składzie chemicznym i granulometrycznym, włókna poliaramidowe i dodatki o budowie warstwowej redukujące opory ruchu. Do modyfikacji chemoutwardzalnej matrycy epoksydowej wykorzystano oligomery poliuretanowe. Dokonano oceny wpływu oligomerów poliuretanowych (PU) na właściwości wytrzymałościowe (twardość, udarność, wytrzymałość na ściskanie i odrywanie) i cieplne (temperaturę odkształcenia cieplnego i współczynnik liniowej rozszerzalności cieplnej). Charakterystyki tribologiczne wyznaczono na testerze typu rolka-klocek dla różnych parametrów procesu tarcia (p i v).
Summary
The paper present some results concerning modification of strength and thermal properties as well as tribological characteristics of the chemico-setting composites intended for sliding components of friction pairs. As a fillers metal powders with various chemical composition and granulometric grain size distribution as well as polyaramide fibres with lamellar structure exhibiting low friction properties were applied. The polyurethane oligomers as modifiers for chemico-setting epoxy matrix were applied. The evaluation of effect of the polyurethane oligomers (PU) on mechanical properties (hardness, impact resistance, compression strength and tear off) and thermal (thermal deformation, coefficient of thermal expansion) were performed. The tribological characteristics were measured using block-on-ring tester at various friction process parameters (p and v).

 

6-2006 TRIBOLOGIA article; pdf

Marian SZCZEREK*, Jacek PRZEPIÓRKA*, Maria CZERSKA*
* Politechnika Radomska, Wydział Materiałoznawstwa i Technologii Obuwia, ul. Chrobrego, 26-600 Radom.
POPRAWA CHARAKTERYSTYK TRIBOLOGICZNYCH POLIMEROWO-METALOWYCH WĘZŁÓW TARCIA Z WYKORZYSTANIEM MODYFIKOWANYCH POROMERYCZNYCH POWŁOK POLIMEROWYCH

AN IMPROVEMENT OF TRIBOLOGICAL CHARACTERISTICS OF POLYMER-METAL FRICTION PAIR BASED ON MODIFIED POLYMER POROMER COATINGS
Słowa kluczowe:
polimer, kompozyt, modyfikacja, powłoki poromeryczne
Key-words:
polymer, composite, modification, poromer coatings
Streszczenie
W artykule przedstawiono nową koncepcję optymalizacji polimerowo--metalowych węzłów tarcia bazującą na zmniejszeniu bezpośrednich oddziaływań pomiędzy współpracującymi powierzchniami elementów trących. Liczne badania wskazują na występowanie adhezyjnych szczepień powodujących zużywanie elementu polimerowego oraz wzrost temperatury w strefie styku. Wysoka temperatura może również inicjować reakcje destrukcji polimeru, którym towarzyszy wydzielanie się małocząsteczkowych produktów rozkładu niszczących współpracujący z polimerem element stalowy. Ograniczenie tych czynników, zdaniem autorów, powinno przyczynić się do znaczącego wydłużenia pracy węzła tarcia, jak również do zmniejszenia oporów ruchu.
Przeprowadzone badania tribologiczne potwierdziły słuszność przyjętej koncepcji poprawy charakterystyk tribologicznych polimerowo-metalowych węzłów tarcia. Polega ona na pokryciu elementu stalowego powłokami PVD (np.: TiN, CrN) oraz zastąpieniu elementu polimerowego elementem stalowym pokrytym poromeryczną powłoką polimerową. Radykalnie ogranicza to występowanie głównych mechanizmów powodujących zużycie węzłów tarcia.
Summary
A new method for increasing in service life of the metal-polymer friction pair, based on interaction between TiN coated steel and thin layer of PA 66 on steel has been presented. The authors predict that research of friction and wear mechanisms of modified in this way of friction joints should make it possible to generalize the principles of rational selection of manufacturing technology of metal-polymer couples.
Przedstawione wyniki badań uzyskano w ramach realizacji projektu badawczego Grantu Nr 4 T08E 057 25 finansowanego przez MNiI.

 

6-2006 TRIBOLOGIA article; pdf

Karol KRZEMIŃSKI*
* Politechnika Warszawska, Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa, ul. Nowowiejska 24, 00-665 Warszawa, tel. (022) 234-74-41.
MODEL DIATERMICZNY ŁOŻYSKA POROWATEGO

THE DIATHERMIC MODEL OF POROUS BEARING
Słowa kluczowe:
łożysko porowate, równania ruchu i energii, wymiana ciepła, przestrzenne rozkłady ciśnienia i temperatury
Key-words:
porous bearing, equations of motions and energy, heat transfer, spatial pressure and temperature distributions
Streszczenie
Przedstawiona w pracy analiza dotyczy modelu diatermicznego łożyska porowatego pracującego w warunkach samosmarowania. Podane zostały równania ruchu i energii dla szczeliny smarnej i tulei porowatej uzupełnione równaniami przewodzenia i przejmowania ciepła w obszarze całego łożyska. W obliczeniach uwzględniono zmianę lepkości oleju w funkcji temperatury. Wyniki obliczeń podano w postaci przestrzennych rozkładów ciśnienia i temperatury w filmie smarnym i w tulei porowatej.
Summary
This work presents the diathermic model of porous bearing working in selflubrcation conditons. The equations of motion and energy have been supplemented the equations of heat transfer and conductance in total region of bearing. The change of viscosity in function of temperature was given in calculations. Result of calculations was given in form of spacing distributions of pressure and temperature in oil gap and porous sleeve.

 

6-2006 TRIBOLOGIA article; pdf

Bogdan WARDA*
* Politechnika Łódzka, Katedra Konstrukcji Precyzyjnych, ul. B. Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź, tel. 042 6312251, e-mail: bwarda@p.lodz.pl
STANOWISKO DO BADANIA TRWAŁOŚCI ZAZĘBIENIA OBIEGOWEJ PRZEKŁADNI CYKLOIDALNEJ

TEST RIG FOR LIFETIME TESTING OF MESHING OF THE CYCLO GEAR
Słowa kluczowe:
przekładnia cykloidalna, węzły toczne, trwałość zmęczeniowa, pitting
Key-words:
cyclo gear, rolling couples, fatigue life, pitting
Streszczenie
Przedstawiono stanowisko do badania trwałości zmęczeniowej węzłów tocznych obiegowej przekładni cykloidalnej, a w szczególności do badania trwałości zazębienia cykloidalnego. Obciążenie badanej przekładni zadawane jest poprzez mechaniczne sprzężenie dwóch silników indukcyjnych klatkowych trójfazowych, napędowego i hamującego. Dodatkowa przekładnia pasowa ma za zadanie zwiększenie prędkości obrotowej otrzymywanej na wale wyjściowym badanej przekładni do wartości większej niż prędkość synchroniczna silnika hamującego, co powoduje generowanie momentu skręcającego obciążającego przekładnię. Stanowisko wyposażone jest w przetwornik drgań do detekcji pojawienia się zmęczeniowego uszkodzenia współpracujących powierzchni. Prowadzona jest komputerowa akwizycja danych pomiarowych, w tym momentu obrotowego, liczby cykli obciążenia oraz temperatury badanej przekładni.
Summary
The specification of the test rig for fatigue life tests of rolling couples of Cyclo gear, aimed at lifetime tests of cycloidal meshing, has been presented. The load of examined Cyclo gear is applied by mechanical coupling of two squirrel-cage electric motors, driving and braking one. The coupling assembly consists of tested gear and belt drive. The belt drive increases the rotational velocity of output shaft of Cyclo gear to the figure greater than the synchronous speed of braking motor, that generate the load torque of the gear. The test rig is equipped with vibration transducer for fatigue wear detection of mating surfaces. The computer data acquisition is realised, including torque, number of load cycles and tested gear temperature.
Praca naukowa finansowana ze środków budżetowych na naukę w latach 2005–2007 jako projekt badawczy Nr 4 T07C 01828.

 

6-2006 TRIBOLOGIA article; pdf

Małgorzata WRONA*
* Instytut Technologii Eksploatacji – PIB, ul. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom, tel. (048) 364-39-03.
CHARAKTERYSTYKA BARWY CZĄSTEK ZUŻYCIA Z ZASTOSOWANIEM CYFROWEJ ANALIZY OBRAZU

CHARACTERIZATION OF WEAR PARTICLES COLOUR USING DIGITAL IMAGE ANALYSIS
Słowa kluczowe:
cząstki zużycia, komputerowa analiza obrazu, barwa
Key-words:
wear particles, computer image analysis, colour
Streszczenie
W pracy przedstawiono metodę określania barwy cząstek zużycia przy zastosowaniu komputerowej analizy obrazu powierzchni cząstek, uzyskanego w mikroskopie świetlnym. Do badań wykorzystano jeden z wielu znanych modeli barw – CIE L*a*b*. Dla wydzielonych obszarów cząstek wyznaczano parametry statystyczne każdej ze składowych barw tego modelu. Otrzymane wyniki badań wskazują na możliwość wnioskowania o rodzaju cząstek zużycia na podstawie badań ich barwy.
Summary
In this work method for the determination of the wear particles colour using computer image analysis of wear surface obtained in light microscope was presented. In the research one of the many colour models – CIE L*a*b* was applied. For selected region of particles statistical parameters of each colour component of this model were calculated. The obtained research results show that is possible to conclude about wear particles type on the basis of their colour research.

 

6-2006 TRIBOLOGIA article; pdf

Piotr KOSTENCKI*, Piotr BOROWIAK*
* Akademia Rolnicza w Szczecinie, Instytut Inżynierii Rolniczej, ul. Papieża Pawła 6 m. 1, 71-459 Szczecin, tel. (091) 42-50-293.
PROBLEMY POMIARU NACISKU GLEBY NA POWIERZCHNIĘ ROBOCZĄ LEMIESZA PŁUŻNEGO

THE PROBLEMS OF PRESSURE MEASUREMENT OF SOIL ON THE WORKING SURFACE OF THE PLOUGHSHARE
Słowa kluczowe:
lemiesz płużny, naciski gleby
Key-words:
ploughshare, soil pressure
Streszczenie
Przedstawiono układ pomiarowy, opracowany do pomiaru i rejestracji wartości nacisku gleby występujących w sześciu miejscach powierzchni natarcia lemiesza płużnego. Układ dostosowany był do prowadzenia pomiarów w warunkach polowych, podczas typowej eksploatacji pługa. W czasie testowania układu stwierdzono brak stabilnego sygnału zerowego. Wartości sygnału z nieobciążonych czujników po pracy lemiesza w glebie odbiegała znacznie od wartości rejestrowanej przed jego pracą. Najprawdopodobniej taka właściwość czujników związana jest ze środowiskiem ich pracy, tj. glebą.
Summary
The measuring system designed to measurement and registration of values of soil pressure in six points on the ploughshare active surface was presented. The system was adapted to conducting measurements in field conditions, during typical exploitation of the plough. There was stated lack of stable zero signals while testing the system in field conditions. The signal from unloaded sensors after work of the share in soil deviated considerably from the signal value recorded before its work. It seems that such behaviour of sensors is related to their work environment, i.e. soil.

 

6-2006 TRIBOLOGIA article; pdf

Jan WALKOWICZ*, Aleksandr ZYKOV**, Stanislav DUDIN**,
Stanislav YAKOVIN**, Rafał BRUDNIAS*
* Institute for Sustainable Technologies – National Research Institute, ul. Pułaskiego 6/10, 26-600, Radom, Poland.
** Department of Physical Technologies, Kharkiv National University, 31 Kurchatov Ave., Kharkiv – 61108, Ukraine.
UKŁAD REAKTYWNEGO ROZPYLANIA MAGNETRONOWEGO DO OSADZANIA POWŁOK TLENKU ALUMINIUM WSPOMAGANY WYŁADOWANIEM INDUKCYJNYM RF

ICP ENHANCED REACTIVE MAGNETRON SPUTTERING SYSTEM FOR SYNTHESIS OF ALUMINA COATINGS
Słowa kluczowe:
reaktywne rozpylanie magnetronowe, plazma wyładowania indukcyjnego, powłoki tlenku aluminium
Key-words:
reactive magnetron sputtering, inductively coupled plasma, alumina coatings
Streszczenie
W artykule przedstawione są wyniki badań stałoprądowego magnetronowego układu rozpylającego do osadzania powłok tlenku aluminium. W prezentowanym układzie, w odróżnieniu od standardowych magnetronowych układów osadzania wykorzystujących tlen cząsteczkowy w podstawowym stanie energetycznym, do komory procesowej dostarczany był tlen wzbudzany do wyższych poziomów energetycznych w niezależnym źródle z indukcyjnym wyładowaniem RF. Zbadane zostały zmiany charakterystyk procesu osadzania, ze wzbudzaniem i bez wzbudzania składników reaktywnych.
Summary
The investigation results of the DC magnetron sputtering system for synthesis of high-quality aluminum oxide coatings are presented. In the system oxygen, activated by an independent Inductively-Coupled Plasma (ICP) source, was introduced into an aluminum sputtering chamber as an alternative to conventional reactive sputtering techniques employing the injection of ground state molecular oxygen O2. Behaviour of deposition process characteristics were investigated with and without the activation of the reactive species.

 

6-2006 TRIBOLOGIA article; pdf

KOMUNIKATY
KOMUNIKAT NR 1
Obrady XXXI Walnego Zjazdu Delegatów SIMP

W dniach 21-22 października 2006 roku w Sali Balowej Zamku Rydzyńskiego obradował XXXI Walny Zjazd Delegatów SIMP, na który przybyło ponad 200 osób, w tym 46 członków honorowych, 111 delegatów reprezentujących oddziały, 20 delegatów sekcji i towarzystw naukowo-technicznych SIMP, a także szereg zaproszonych gości.
Do ważniejszych wydarzeń i decyzji zjazdowych zaliczyć należy: …
KOMUNIKAT Nr 2
Ukonstytuowanie się i pierwsze decyzje podjęte przez Zarząd Główny SIMP w dniu 18 listopada 2006 roku
Przed rozpoczęciem obrad miała miejsce uroczystość wręczenia nagród i dyplomów Prezesa SIMP oraz pucharów ufundowanych przez Ministra Edukacji i Szkolnictwa Wyższego, laureatom nagród głównych VI Edycji Ogólnopolskiego Konkursu na najlepszą pracę dyplomową o profilu mechanicznym: …

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

Last modification: 26 January 2007 20:31 | JureK.