friction
Charakterystyki tribologiczne układu kinematycznego ząb – materiał kompozytowy na stałe wypełnienia stomatologiczne
W pracy przedstawiono charakterystyki tribologiczne układu kinematycznego ząb – materiał kompozytowy na stałe wypełnienia stomatologiczne. Badaniom poddano własne kompozyty zawierające źródła fluoru, nanokrzemionkę oraz modyfikator tarcia w postaci proszku polietylenu. Badania przeprowadzono przy użyciu specjalnie skonstruowanego testera tarcia zębów typu pin-on-disc w środowisku roztworu o pH śliny. Oceniano wpływ całkowitego obciążenia na współczynnik tarcia zaprojektowanych materiałów kompozytowych oraz zużycie liniowe badanych kompozytów i zużycie objętościowe tkanek zęba. Przeprowadzono obserwacje mikroskopowe struktury materiałów kompozytowych po badaniach tarciowych.
Tribological characteristics of the kinematics couple: tooth – composite material for permanent dental fillings
The paper presents a tribological characteristics of the kinematics couple: tooth - composite material for permanent dental fillings. Two original composites containing fluorine sources, nanosilica and a friction modifier in the form of polyethylene powder were investigated. The wear tests were carried out in a special solution of saliva pH using a special pin-on-disc tribotester. The impact of total load on the friction coefficient of designed composite materials and linear wear of both the analyzed materials and volume wear of the tooth samples were evaluated. The composites’ friction surface including wear particles was examined by SEM.
Badania wstępne ścieralności laminatów o osnowie epoksydowej i poliestrowej do zastosowania w budowie poszycia wagonu towarowego
Praca dotyczy badań wstępnych ścieralności laminatów o osnowie epoksydowej i poliestrowej. Eksploatacja różnego rodzaju zbiorników do zastosowań przemysłowych często wiąże się z użyciem materiałów kompozytowych narażonych na zużycie tribologiczne. Zasadne jest więc podjęcie istotnych z technicznego i technologicznego punktu widzenia badań ścieralności tych materiałów. Prezentowane w pracy wyniki badań eksperymentalnych są jedynie częścią szeroko zakrojonych badań materiałów kompozytowych mających zastosowanie w budowie burt wagonów towarowych. Przedstawiono wyniki badań laminatów, przeprowadzonych na autorskim stanowisku laboratoryjnym do porównawczego badania zużycia ściernego odzwierciedlającego warunki pracy wagonu towarowego. Zestawiono przykładowe parametry struktury geometrycznej profilu oraz ubytki masowe badanych próbek zarówno w przypadku próbek epoksydowych jak i poliestrowych oraz różnych, zastosowanych utwardzaczy.
Initial research of epoxy and polyester warp laminates testing on abrasive wear used in car sheathing
The subject of the work is to present the preliminary investigations over epoxy and polyester warp laminates and its abrasion. The exploitation of various types of containers used in industry is often connected with its usage of composite materials. The composite materials are exposed to tribological wear. Basing on reality and the common tribology wear hazard testing on abrasive wear of composite materials is well-founded and significant in technical and technological point of view. The results of the experimental part of the work are only the substitute of the widely presented researches over composite materials used in the structure of the side of the freight wagons. There are presented the results of the laminates, performed in the laboratory conditions depicting the real work conditions of freight wagons. There were compared the exemplified parameters of the geometrical profile of the structure mass losses of the investigated samples, both the epoxy and polyester and other used hardeners.
Badania układów hamulcowych metodami numerycznymi
W pracy przedstawiono przykłady symulacji numerycznych układów hamulcowych wykonanych w celu wyznaczenia parametrów ich pracy. Stosując siatkowe i bezsiatkowe metody numeryczne przeprowadzono dynamiczne analizy pracy hamulca ze zwróceniem szczególnej uwagi na zjawiska sprzężone (cieplno – mechaniczne) występujące w procesie hamowania oraz procesy zużycia zachodzące na powierzchni okładziny ciernej. W artykule przedstawiono kolejne kroki badań obejmujące modelowanie hybrydowe układu hamulcowego.
Brake system studies using numerical methods
The paper presents the examples of numerical simulations of braking systems performed in order to determine the parameters of their work. Using a typical finite element and meshless numerical methods, dynamic analyses of the brake were performed paying particular attention on the phenomenon of thermo-mechanical coupling occurring in the process of braking, as well as wear processes occurring on the surface of the linings. The article presents sequence of research steps, including hybrid modelling of braking system.
Analiza niezawodności elementów roboczych funkcjonujących w glebowej masie ściernej z uwzględnieniem czynników zakłócających
Praca poświęcona jest zagadnieniom związanych z zużywaniem materiałów konstrukcyjnych stosowanych do produkcji elementów roboczych funkcjonujących w glebowej masie ściernej. Badania własne przeprowadzono dla sześciu rodzajów stali: Hardox 500 i Hardox 600, XAR 600, TBL Plus, B27 i 38GSA, 13 warstw napawanych oraz dwóch rodzajów warstw z węglikami. Uzyskane wyniki posłużyły do przeprowadzenia analizy niezawodności i trwałości w aspekcie osiągnięcia założonych wartości granicznych zużycia ściernego. Jako narzędzia analityczne wykorzystano analizy wielowymiarowe takie, jak: analiza skupień, analiza korespondencji oraz analiza porównawcza funkcji niezawodności z zastosowaniem testu Mantela-Haenszela. Ostania z wymienionych metod posłużyła do zbadania jak wpływa czynnik zakłócający (zmiana rodzaju masy glebowej), na wyznaczone modele niezawodności.
Analysing the reliability of working parts operating in abrasive soil pulp taking into consideration confounding factors
This paper refers to the aspects of wear in structural materials used for the manufacture of working parts operating in abrasive soil pulp. Our study was conducted on six steel grades: Hardox 500 and Hardox 600, XAR 600, TBL Plus, B27 and 38GSA, 13 pad-welded layers and two types of carbide-based layers. The results obtained were used to analyse reliability and durability in terms of meeting the assumed abrasive wear limits. Analytical tools employed included multi-dimensional analyses, such as cluster analysis, correspondence analysis, and comparative analysis in a function of reliability with the use of the Mantel-Haenszel test. The latter method was used to study the influence of a confounding factor (change of the soil pulp type) on the reliability of the models determined.
Badanie funkcjonalności tribologicznej narzędzi skrawających powlekanych powłoką AlTiN w obróbce stopu tytanu Ti6Al4V pod względem wymaganej trwałości narzędzia
W artykule przedstawiono wieloczynnikowe podejście do ewolucji zużycia narzędzi podczas obróbki stopu tytanu Ti6Al4V przy użyciu narzędzi skrawających powlekanych, odporną na wysoką temperaturę, powłoką narzędziową AlTiN. Warunki obróbki zostały ustalone w oparciu o technologiczną bazę obróbki stopów tytanu stosowaną w przemyśle lotniczym. Główną nowością w ocenie przedstawionych badań jest to, że postęp zużycia narzędzia w okresie jego trwałości rzędu 20 minut jest oceniany integralnie, głównie pod względem mechanicznych, termicznych i trybologicznych efektów procesu skrawania, takich jak siły skrawania, energia i temperatura skrawania. Ponadto wyznaczono, adekwatne do zarejestrowanych krzywych zużycia narzędzia, wartości energii właściwej skrawania (EWS), zmiękczenia termicznego i współczynnika tarcia (WT). Niektóre ważne ustalenia badawcze dotyczą rozróżnienia trzech charakterystycznych okresów zużycia z wyraźnie różnymi wartościami EWS i WT. W szczególności okazało się, że utworzenie ceramicznej warstwy ochronnej (CWO) na narzędziowej powłoce z AlTiN wpływa na tarcie i mechanizm zużycia narzędzia.
Investigation of the tribological performance of AlTiN coated cutting tools in the machining of Ti6Al4V titanium alloy in terms of demanded tool life
This paper presents a multi-factorial approach to the tool wear evolution when machining Ti6Al4V titanium alloy using high temperature resistant AlTiN coated cutting tools. Machining conditions were selected based on the technological database of machining titanium alloys in aircraft plants. The main novelty of this study is that tool wear progress within the tool life of about 20 min is assessed integrally in terms of mechanical, thermal and tribological process outputs such as cutting forces, cutting energy and cutting temperature. Moreover, the specific cutting energy (SCE), thermal softening effect and friction coefficient (CoF) were determined when recording tool wear curves. Some important research findings concerns distinguishing the three characteristic wear periods with distinctly different values of SCE and CoF. In particular, it was revealed that the formation of ceramic protective layer (CPL) on the AlTiN deposited coating influences friction and the tool wear mechanism.