Životni vijek kompozitnog kliznog ležaja

Razvojem novih materijala na osnovi polimera, s određenim mehaničkim i tribološkim svojstvima, dolazi do postupnog smanjenja primjene materijala na osnovi metala. Značajan razvoj dogodio se u području kompozitnih materijala, koji se često primjenjuju u svim granama industrije. Predmet rada je usporedba triboloških svojstava kompozitnih materijala s tradicionalnim metalnim materijalima u funkciji kliznog ležaja. Kompozitni ležajni materijali pripadaju skupini nelinearno elastičnih materijala, kod kojih krivulja opterećenja i rasterećenja u dijagramu naprezanje – deformacija nije polinom prvog stupnja. Strukturu kompozitnih materijala čine matrica kao što je npr. matrica od PTFE-a (politetrafloretilen) ili poliestera te ojačalo, koje povezano čine kompozit. Kompleksnost strukture kompozitnih materijala zahtjevno je opisati matematičkim modelima što otežava proračun predviđenog radnog vijeka u funkciji vremena i opterećenja. S ciljem postizanja točnijih vrijednosti predviđenog radnog vijeka kompozitnih ležajnih materijala potrebno je provesti eksperimentalno istraživanje. Rezultate eksperimentalnog mjerenja moguće je usporediti s vrijednostima dobivenim proračunom ili MKE (metoda konačnih elemenata) analizom. U okviru doktorskog rada provest će se istraživanje operetivosti kompozitnih ležajnih materijala

Uređaj za ispitivanje kritične brzine vrtnje

Tema mog završnog rada je uređaj za ispitivanje kritične brzine vrtnje. Moj zadatak je projektirati i konstruktivno razraditi uređaj za demonstraciju kritične brzine vrtnje vratila s mogučnošću eksperimentalnog određivanja brzine. što je to kritična brzina vrtnje? Kritična brzina i pojave rezonancije imaju veliku ulogu u mnogim postrojenjima i stojevima. Pogotovo s rotirajućim vratilima, rotorima kod kojih će se pri određenim brzinama dogoditi neprihvatljivo visoke vibracije. Te vibracije su bolje opisane kao rezonantne vibracije. Na određenim kutnim brzinama preklapaju se vibracije i postaju vidljive kao rezonantne vibracije. Kroz ove vibracije, ležajevi i ostali djelovi radnog stroja su pod velikim naprezanjem, koje može dovesti i do uništenja stroja. U praksi to znači da je ovo ""kritična brzina"" i da se pokuša izbjeći ili brzo prijeći preko područja kritične brzine, kako bi dobili miran i tih rad vratila. Iz tog razloga važno je znati što o kritičnim brzinama, što se može dogoditi, i koja je posljedica rada u području kritične brzine za radni stroj. Kritična brzina vratila se pokazala kao jedan od bitnih faktora pri konstruitranju nekog radnog stroja, te se ova pojava prilikom konstruiranja nekog proizvoda nebi trebala zanemariti. U svom završnom radu opisat ću stroj za ispitivanje kritične brzine vrtnje koji služi u demonstrativne svrhe za pokazivanje utjecaja kritične brzine za vratilo sa utegom koji služi kao opterečenje

Comparison of antifriction properties of polymer composites and bronze

Kompoziti na bazi polimera postižu sve značajniju primjenu kao konstrukcijski materijal te kao materijal za izradu kliznih ležajeva. Njihova tribološka svojstva i faktor trenja moguće je ispitati laboratorijskim postupcima [1]. Kompoziti na bazi polimera mogu zamijeniti broncu kao konstrukcijski materijal za klizne ležajeve u pojedinim aplikacijama. Bronca kao konstrukcijski materijal posjeduje dugu povijest primjene u raznim strojevima. Zbog velikog izbora literature i provedenih ispitivanja na tom materijalu imamo određenu dozu sigurnosti prilikom izbora nekog konstrukcijskog elementa. Cilj ovoga rada je ispitati faktor trenja kompozitnog materijala na bazi polimera u usporedbi s broncom kao konstrukcijskim materijalom koji ima dugu povijest primjene.Polymer-based composites have been increasingly implemented as engineering material and as material for the fabrication of slide bearings. Their tribological properties and friction coefficient can be tested by laboratory procedures [1]. Polymer-based composites can replace bronze as engineering material for slide bearings in some applications. As an engineering material, bronze has a long history of implementation in various machines. Because of wide selection of literature and carried out studies on this material there is a certain amount of safety when selecting a construction element. The objective of this work is to study the friction coefficient of the polymer-based composite material compared to bronze as engineering material that has had a long history of application

Influence of contact pressure and sliding speed on the temperature and coefficient of friction in sliding contact between two PET samples

Upotreba polimernih materijala u stalnom je porastu, područje primjene polimera kao ležajnog materijala povećat će se boljim poznavanjem karakteristika pojedinih materijala te njihove kompatibilnosti u određenim primjenama. Primjena polietilen tereftalata (PET) s dodatkom politetraflouretilena (PTFE) zbog omjera proizvodnih troškova i mehaničkih svojstava pokazuje potencijal u primjeni kod strojnih dijelova u rotaciji pri nižem opterećenju. Primjena PET-a u kombinaciji PET/PET ispitana je u tri radne točke uz jednokratnu primjenu maziva kod tri različita iznosa obodnih brzina i opterećenja. Prikazana je promjena temperatura koja se javlja u području neposredno nakon izlaza iz zahvata ispitnih uzoraka tijekom rada za ukupni prijeđeni put u trajanju od 9 h, uz obrazloženje metode mjerenja temperature. Za pojedine radne točke prikazana je raspodjela dobivenih maksimalnih i srednjih temperatura prema opterećenju od 9 do 18 MPa te za područje obodnih brzina od 0,8 do 2 m/s. Prikazan je utjecaj maziva na povećanje opteretivosti i smanjenje faktora trenja primjenom maziva uz referentne vrijednosti temperatura i faktora trenja pri radu na suho.The use of polymeric materials has been growing steadily. A more extensive use of polymers as bearing materials will be made possible by a better knowledge of the properties of particular materials and their compatibility in a particular application. Poly(ethylene terephthalate) (PET) with the addition of Polytetrafluorethylene (PTFE) shows potential for being used as a material for machine parts rotating at lower loads due to its good ratio between manufacturing costs and mechanical properties. The use of PET in a PET/PET combination has been tested in three working points, with a lubricant applied once in each run and with three different values of sliding speed and of load. The change in temperature which occurs in the vicinity of the outlet zone of the contact at the end of the sliding path after 9 hour operation is presented. The applied method and temperature measurement are explained. The distribution of obtained maximum and average temperatures in the load range 9 ÷ 18 MPa and the sliding speed range 0,8 ÷ 2 m/s is shown for single working points. In addition, the effects of lubricant application on the increase in the magnitude of the load carrying capacity and on the decrease in the value of friction coefficient are shown in comparison with the reference values of temperature and friction coefficient in the dry contact operation

Determining an Allowable Wear of Worm Wheels

The paper presents an analysis based on the two criteria used to determine an allowable sliding wear of the worm gear side teeth and of the worm wheels. In both cases, two undesirable consequences occurred. The first one is a reduction in the tooth root cross section, which may lead to tooth fracture. The other one is the appearance of tooth tapers. Both consequences are undesirable in all types of gear transmissions because of the risk of tooth fracture

ENVIRONMENTAL POLLUTION CAUSED BY MECHANICAL SYSTEM FAILURE ON SHIPS

Abstract Ships and other types of vessels contain very large quantities of lubricants in their structural assemblies used for steering or motion. This lubricant serves to reduce friction between the parts and prevents their wear and tear. Due to increasingly demanding criteria related to environmental pollution, changes are implemented in design solutions regarding new lubrication methods which are less harmfull to the environment in case they come into contact with the environment. New design solutions apply new types of lubricants, which have different chemical structures, the tribological properties of interacting materials likewise change, so we need to use new construction materials that provide good mechanical tribological properties for a structural system with regard to its motion and steering. New types of lubricants, as well as new construction materials, are quite underresearched. This complicates their use in realistic systems. The aim of this paper is to provide an overview of new solutions with regard to lubricants and construction materials, as well as estimating their adverse impact on the environment

A THERMODYNAMICAL APPROACH TO THE CONDUCTIVE COMPOSITE SLIDE BEARING

Thermodynamic of conductive composite materials is very complex, to calculate each parameter we need to have good knowledge of the necessary methods, because there is a lot of parameters that we need to consider. In this paper we will first explain the basic principle of thermal load on the composite bearing, than calculations of the heat flow for the sliding bearing / sleeve system and of the sleeve temperature. The lifetime of a composite bearing depends also on the sleeve heat flow and the sleeve thermal expansion but also on the thermal expansion of the outer housing of the sliding bearing. Therefore, in this paper we will present and explain step by step all the important thermodynamic parameters to ensure good tribological understanding of the bearing / sleeve system. In various papers we can see that mechanical properties of composite materials significantly depend on the working temperature when it comes to avoiding bearing failure, therefore it is good to calculate the maximum working temperature. The purpose of this paper is to explain the key parameters of avoiding the damage of the composite slide bearing by overheating

Usporedba anifrikcijskih svojstava polimernih kompozita i bronce

Kompoziti na bazi polimera postižu sve značajniju primjenu kao konstrukcijski materijal te kao materijal za izradu kliznih ležajeva. Njihova tribološka svojstva i faktor trenja moguće je ispitati laboratorijskim postupcima [1]. Kompoziti na bazi polimera mogu zamijeniti broncu kao konstrukcijski materijal za klizne ležajeve u pojedinim aplikacijama. Bronca kao konstrukcijski materijal posjeduje dugu povijest primjene u raznim strojevima. Zbog velikog izbora literature i provedenih ispitivanja na tom materijalu imamo određenu dozu sigurnosti prilikom izbora nekog konstrukcijskog elementa. Cilj ovoga rada je ispitati faktor trenja kompozitnog materijala na bazi polimera u usporedbi s broncom kao konstrukcijskim materijalom koji ima dugu povijest primjene

A device for determining the critical rotation velocity

Tema mog završnog rada je uređaj za ispitivanje kritične brzine vrtnje. Moj zadatak je projektirati i konstruktivno razraditi uređaj za demonstraciju kritične brzine vrtnje vratila s mogučnošću eksperimentalnog određivanja brzine. što je to kritična brzina vrtnje? Kritična brzina i pojave rezonancije imaju veliku ulogu u mnogim postrojenjima i stojevima. Pogotovo s rotirajućim vratilima, rotorima kod kojih će se pri određenim brzinama dogoditi neprihvatljivo visoke vibracije. Te vibracije su bolje opisane kao rezonantne vibracije. Na određenim kutnim brzinama preklapaju se vibracije i postaju vidljive kao rezonantne vibracije. Kroz ove vibracije, ležajevi i ostali djelovi radnog stroja su pod velikim naprezanjem, koje može dovesti i do uništenja stroja. U praksi to znači da je ovo ""kritična brzina"" i da se pokuša izbjeći ili brzo prijeći preko područja kritične brzine, kako bi dobili miran i tih rad vratila. Iz tog razloga važno je znati što o kritičnim brzinama, što se može dogoditi, i koja je posljedica rada u području kritične brzine za radni stroj. Kritična brzina vratila se pokazala kao jedan od bitnih faktora pri konstruitranju nekog radnog stroja, te se ova pojava prilikom konstruiranja nekog proizvoda nebi trebala zanemariti. U svom završnom radu opisat ću stroj za ispitivanje kritične brzine vrtnje koji služi u demonstrativne svrhe za pokazivanje utjecaja kritične brzine za vratilo sa utegom koji služi kao opterečenje