Skip to Main Content

Projekty badawcze w sieci VIA CARPATIA

Filtry

Szczegóły projektu badawczego

Numer umowy
2021/05/X/ST8/00885
Wykonawcy badań/ podległość
Wydział Mechaniczny
Tytuł
Badanie intensywności generacji cząstek zużycia w kontakcie ślizgowym stal-tworzywo sztuczne
Streszczenie
Zadanie badawcze dotyczy intensywności generacji cząstek zużycia w kontakcie ślizgowym stal-tworzywo sztuczne. Właściwości tworzyw sztucznych (niski współczynnik tarcia, odporność na korozję) sprawiają, że badana para cierna często jest wykorzystywana w budowie maszyn na łożyska ślizgowe. Cząstki zużycia wydzielane w trakcie pracy takiej pary ciernej charakteryzują się rozmiarami mikro i nano przez co mogą wnikać do organizmu ludzkiego np. z wdychanym powietrzem. Na skutek długotrwałego oddziaływania takich zanieczyszczeń może dochodzić do poważnych chorób. Dlatego tak ważne jest poznanie mechanizmów generacji tych cząstek. Jest to szczególnie istotny problem w przypadku tworzyw sztucznych, ponieważ wraz ze wzrostem temperatury (na skutek tarcia) może dochodzić do procesów chemicznych, w których cząstki będą powstawały nie tylko na skutek tarcia, a także w procesie nukleacji. W ramach działania naukowego zaplanowano przeprowadzenie szeregu badań eksperymentalnych, których efektem ma być zdobycie nowej wiedzy dotyczącej czynników wpływających na generowanie cząstek zużycia w kontakcie ślizgowym stal-tworzywo sztuczne. Badania będą przeprowadzone z wykorzystaniem tribometru typu trzpień-tarcza wyposażonego w komorę, do której dostarczane będzie oczyszczone powietrze (stanowisko znajduje się w laboratorium tribologicznym Wydziału Mechanicznego Politechniki Białostockiej). Ze stanowiskiem połączono aparaturę pozwalającą na pomiar rozkładu wielkości cząstek zużycia w zakresie od 10 nm do 10 µm (spektrometr optyczny OPS 3330 oraz spektrometr elektronowy SMPS 3910). Ze stanowiskiem badawczym współpracuje kaskadowy impaktor PM10, który pozwala na zbiór cząstek zużycia i dalszą ich analizę (np. mikroskopową, chemiczną, itp.). Materiały wytypowane do eksperymentu to tworzywa sztuczne stosowne na łożyska ślizgowe pracujące w szerokim zakresie obciążeń: PA (poliamid), PE (polietylen), POM (poliacetal), PTFE (teflon). Z materiałów tych zostaną wykonane trzpienie. Tarcze stanowiące przeciwpróbkę zostaną wykonane ze stali 40HMT w dwóch wariantach chropowatości powierzchni. Pierwszy wariant będzie odpowiadał jakości powierzchni szlifowanej (Ra 0,4), a drugi wykańczającej obróbce skrawaniem (Ra 3,2). Wyniki badań opisane w literaturze sugerują, że temperatura w strefie kontaktu jest kluczowym czynnikiem wpływającym na wszystkie charakterystyki zawierające: siłę tarcia, mechanizm zużycia, intensywność zużycia, generację i rozkład wielkości cząstek, zmiany struktury i składu chemicznego materiałów pary ciernej, właściwości mechaniczne oraz inne. Dlatego ważnym czynnikiem rozpatrywanym w działaniu naukowym jest temperatura w strefie kontaktu. W zakres badań eksperymentalnych będą wchodziły: • testy tribologiczne z jednoczesnym pomiarem rozkładu wielkości cząstek w zakresie od 10 nm do 10 µm, intensywność zużycia i temperatura w strefie kontaktu, • analiza morfologiczna cząstek zużycia (rozmiar, kształt i struktura cząstek), • analiza mikroskopowa zużytych powierz
Program
MINIATURA
Uczelnia
Politechnika Białostocka
Slowa Kluczowe
generacja cząstek zużycia; kontakt ślizgowy; stal; tworzywo sztuczne; zużycie

Informacje o projekcie

Stopka
Minister Nauki

Zadanie finansowane w ramach zlecenia
Ministra Nauki pod nazwą "Politechniczna Sieć VIA CARPATIA im. Prezydenta RP Lecha Kaczyńskiego" w latach 2022-2025

MNiSW
Wersja: 0.1b Właścicielem i administratorem danych zawartych w bazie danych są uczelnie: Politechnika Rzeszowska, Politechnika Lubelska oraz Politechnika Białostocka. Zaprojektowanie witryny: Paweł Kuraś, Krzysztof Demidowski, Veronika Vanivska
Built with using Oracle APEX