BADANIA CHARAKTERYSTYK MECHANICZNYCH POŁĄ- CZEŃ STYKOWYCH PRZY OBCIĄŻENIACH DYNAMICZNYCH

Transkrypt

1 K O M I S J A B U D O W Y M A S Z Y N P A N O D D Z I A Ł W P O Z N A N I U Vol. nr Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji KONRAD KONOWALSKI *, KAROL GRUDZIŃSKI ** BADANIA CHARAKTERYSTYK MECHANICZNYCH POŁĄ- CZEŃ STYKOWYCH PRZY OBCIĄŻENIACH DYNAMICZNYCH CZĘŚĆ II: BADANIA DOŚWIADCZALNE W pracy przedstawiono opis i wyniki doświadczalnych badań połączeń stykowych płaskich obrobionych mechanicznie powierzchni metalowych, poddanych statycznym i dynamicznym obciążeniom normalnym.. Badania dynamiczne przeprowadzono przy obciążeniach cyklicznych o różnych przebiegach w czasie. Wyznaczono charakterystyki obrazujące czasowe przebiegi odkształceń stykowych, kontaktową sztywność i dyssypację energii drgań badanych połączeń. Wyniki badań stanowią podstawę do opracowania fenomenologicznego nieliniowego modelu połączenia stykowego powierzchni rzeczywistych dla potrzeb dynamiki maszyn. Słowa kluczowe: : połączenia stykowe, odkształcenia stykowe, obciążenia dynamiczne, badania doświadczalne, charakterystyki mechaniczne. WPROWADZENIE W I części pracy [] omówiono rolę połączeń stykowych w budowie i eksploatacji maszyn, sformułowano podstawowe problemy i zasady badań dynamicznych tych połączeń, przedstawiono specjalne stanowisko służące do tego celu. Niniejsza II część pracy zawiera opisy i ważniejsze wyniki badań doświadczalnych, wykonanych dla połączeń stykowych płaskich obrobionych mechanicznie powierzchni metalowych, poddanych cyklicznym obciążeniom normalnym, o różnych założonych przebiegach. Zasadniczym celem tych badań było dokładniejsze poznanie czasowych przebiegów i charakteru odkształceń stykowych normalnych, wywołanych cyklicznie zmieniającym się obciążeniem ściskającym, narastającym i malejącym w sposób liniowy (podobny do ramion * ** Dr inż. Katedra Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn Prof. dr hab. inż. } Politechniki Szczecińskiej

2 K. Konowalski, K. Grudziński trójkąta) oraz o przebiegu sinusoidalnym. Wyniki tych badań mają stanowić bazę do opracowania fizycznie i matematycznie nieliniowego modelu połączenia stykowego dla potrzeb statyki i dynamiki maszyn. W tym zakresie istotne znaczenie mają charakterystyki określające statyczną i dynamiczną sztywność kontaktową oraz rozpraszanie energii drgań przy ustabilizowanych obciążeniach cyklicznych. BADANIA PRZY OBCIĄŻENIACH CYKLICZNYCH NARASTAJĄCYCH I MALEJĄCYCH ZE STAŁĄ PRĘDKOŚCIĄ Badania doświadczalne wykonane zostały na stanowisku opisanym szczegółowo w I części pracy []. Próbki tworzące połączenie stykowe wykonane były z żeliwa szarego ZL. Miały one kształt walców z otworami w środku i stykały się ze sobą powierzchniami czołowymi. Nominalna powierzchnia styku miała pole A = 5,5cm. Powierzchnie styku próbek były frezowane i miały R a 5 m. Badania przeprowadzono dla styku suchego. Przyjęcie na początku liniowego przebiegu obciążania i odciążania połączenia stykowego miało na celu wyraźnie uwidocznienie nieliniowości występujących w procesie odkształceń stykowych. Praktyczna realizacja liniowego przebiegu zmiany obciążenia w czasie nie jest sprawą prostą, ze względu na bardzo małe wartości, nieliniowy przebieg i sprężysto-plastyczny charakter odkształceń stykowych. Wymaga to zastosowania odpowiedniego programu sterującego zmienną prędkością przesuwu tłoka maszyny realizującej obciążenie w taki sposób, aby prędkość narastania lub opadania siły była stała, przy zmiennej, zależnej od obciążenia, sztywności stykowej. Przebieg i wyniki pierwszego eksperymentu obrazuje rys.a. W eksperymencie tym połączenie stykowe poddane było kilku pierwszym cyklom obciążania i odciążania, o przebiegu liniowym, przy czym w kolejnych cyklach zwiększana była maksymalna wartość siły ściskającej F. Krzywa t (rys.a) obrazuje przebieg w czasie odkształceń stykowych, będących odpowiednią badanego połączenia stykowego na zadane wymuszenie siłowe. Otrzymane wyniki eksperymentu zawierają wiele istotnych informacji, zarówno jakościowych jak i ilościowych. Przedstawione na rys.a wykresy są efektem bezpośredniego pomiaru zrealizowanej na stanowisku badawczym założonej wielkości wejściowej F t oraz odpowiedzi t badanego układu (połączenia stykowego) na zadane wymuszenia. Widoczna jest duża dokładność realizacji założonych liniowych przebiegów obciążeń oraz wywołanych przez nie odkształceń stykowych. Mając zarejestrowane z dużą dokładnością czasowe

3 Siła ściskająca F,[kN] Odkształcenia stykowe m] Naciski powierzchniowe p, [MPa] Badania charakterystyk dynamicznych... Część II 3 a) b) D G A C H spr,,5, P B E F(t) 3 5 I pl,5, Odkształcenia stykowe m] Rys.. Charakterystyki zadanych obciążeń i wywołanych przez nie odkształceń stykowych: a) przebiegi siły i odkształceń w funkcji czasu, b) zależność odkształceń stykowych od nacisków powierzchniowych Fig. Characteristics of the given loads and contact deformations: a) load and deformation as the time functions, b) relationship of pressure and contact deformations przebiegi siły t F t, jako wielkości wejściowej, oraz odkształceń stykowych, jako wielkości wyjściowej, można je później odpowiednio przetworzyć i poddać szczegółowej analizie. Dzieląc siłę F t przez nominalne pole A powierzchni styku badanych próbek, otrzymuje się jako miarę obciążenia naciski powierzchniowe p, które są bardziej przydatne i dogodne do analiz porównawczych. Na rys.b pokazano przetworzone komputerowo wyniki z rys.a, w układzie współrzędnym p, obrazujące zależność f p dla trzech kolejnych procesów obciążania i odciążania. Z rys.a wynika, że liniowym przebiegom obciążenia F t odpowiadają wyraźnie nieliniowe przebiegi odkształcenia t. Podczas pierwszego obciążania połączenia stykowego, odkształcenia stykowe t mają charakter sprężystoplastyczny, co uwidacznia się po odciążeniu (rys.a, punkt B). Podczas drugiego cyklu obciążania (do wartości siły dwa razy większej niż przy pierwszym obciążaniu), na charakterystyce odkształceń wyróżnić można dwa odcinki BC i CD. Na odcinku BC, gdzie siła obciążająca nie przewyższa maksymalnej wartości pierwszego obciążenia, odkształcenia mają charakter sprężysty, a ich przebieg jest w przybliżeniu symetryczny do wcześniejszej charakterystyki AB, powstałej podczas pierwszego odciążania styku. Po przekroczeniu przez siłę obciążającą wcześniejszej maksymalnej wartości, odkształcenia zaczynają rosnąć bardziej intensywnie (odcinek CD), co związane jest z dalszym wzrostem odkształceń plastycznych. Podczas trzeciego cyklu obciążania, do maksymalnej wartości siły trzy razy większej niż przy pierwszym obciążeniu, odkształcenia mają jakościo-

4 K. Konowalski, K. Grudziński wo analogiczny przebieg (rys.a, krzywa EGH) jak w drugim cyklu obciążania. Wartości odkształceń sprężystych spr i plastycznych pl mogą być łatwo odczytane z wykresu, po każdorazowym odciążeniu styku do zera (rys.a,b). Widoczne na rys.b pętle histerezy świadczą o dyssypacji energii. Plastyczne odkształcenia stykowe maja istotne znaczenia podczas montażu elementów pl dokładnych węzłów konstrukcyjnych (np. połączeń wciskowych), natomiast kontaktowe odkształcenia sprężyste muszą być brane pod uwagę w statycznej i dynamicznej analizie układów wielomasowych ( np. układów korpusowych obrabiarek ) Na rys.a przedstawiono charakterystyki czasowe, obrazujące praktyczną realizację 5 pierwszych cykli obciążenia F t, o przebiegu według ramion trójkąta równoramiennego, oraz wywołanych przez nie odkształceń stykowych t. Widoczna jest duża dokładność i powtarzalność realizacji założonych cykli obciążeń, pomimo pewnych zmian zachodzących w procesie odkształceń. Dolną wartość obciążenia styku przyjęto równą zero po to, aby móc określić udziały odkształceń sprężystych i plastycznych w całkowitych odkształceniach stykowych. Jest to szczególny rodzaj obciążenia dynamicznego, w którym amplituda Fa Fśr,5Fmax. Częstotliwość obciążenia dynamicznego wynosiła f,hz, co daje prędkości narastania i zmniejszania obciążenia równe,75 kn/s. Na rys.b podano dalsze kolejne cykle obciążeń od 5 do 55 oraz wywołane przez nie przebiegi odkształceń stykowych t. Rysunki.c,d,e,f,g przedstawiają przetworzone komputerowo wyniki eksperymentu w układzie współrzędnym p, przy czym rys.e,f,g dotyczą odpowiednio cykli:, oraz Z przeprowadzonych badań wynika (rys.), że liniowym przebiegom obciążeń cyklicznych odpowiadają wyraźnie nieliniowe przebiegi odkształceń stykowych. Dotyczy to zarówno pierwszego jak i dalszych cykli obciążeń. Podczas pierwszego obciążania połączenia stykowego, występujące w nim odkształcenia stykowe mają charakter sprężysto-plastyczny. W drugim i kolejnych dalszych cyklach obciążeń udział odkształceń plastycznych jest bardzo mały i szybko zanika w miarę narastania liczby cykli obciążeń. Wyraźnie widoczne są natomiast odkształcenia sprężyste, które mają ustabilizowany nieliniowy przebieg i zakres. Krzywe obciążania i odciążania na rys.e,f,g nie pokrywają się w pełni ze sobą, lecz tworzą pewne pętle histerezy, świadczące o występujących stratach energetycznych. Miarą energii rozproszonej w jednym cyklu obciążenia jest pole zawarte wewnątrz pętli histerezy. Można je wyznaczyć z następującej zależności (rys.e,f,g): W L Lw Lz p d () gdzie: W wartość energii rozproszonej w jednym cyklu,

5 p, [MPa] p, [MPa] p, [MPa] Siła F, [kn] Odkształcenia stykowe m] Naciski p, [MPa] Siła F,[kN] Odkształcenia stykowe, [ m] Naciski p, [MPa] Badania charakterystyk dynamicznych... Część II F(t) F śr a) c) B F(t) F śr A C l pl 5 D b) B W =3,7 [J/m ] W =, [J/m ] W =, [J/m ] A C 5 55 O D m] spr e) f) g) m] ]],5,5,5,5,5,5 5 5 Odkształcenia stykowe m] d) 5 5 Odkształcenia stykowe m] m] ] Rys..Czasowe przebiegi zadanych obciążeń cyklicznych i wywołanych przez nie odkształceń stykowych (a,b), oraz zależności odkształceń stykowych od nacisków (c,d,e,f,g) Fig. Periodic load and the corresponding contact deformations (a,b), and relationships between contact deformations and pressures (c,d,e,f,g) L w praca włożona podczas obciążania, L z - praca zwrócona podczas odciążania, - całka po obwodzie zamkniętym tworzącym pętlę histerezy. Podane wielkości W, L w,l z odnoszą się do jednostkowej nominalnej powierzchni styku. Opracowane procedury komputerowe umożliwiają wyznaczenie wartości energii rozproszonej w każdym cyklu. Na rys. e,f,g podano wartości energii rozproszonej dla -go, -go oraz wartość średnią dla cykli od 5 do 55. Dalsze cykle obciążeń nie spowodowały już żadnych znaczących zmian.

6 K. Konowalski, K. Grudziński Wyznaczone eksperymentalnie charakterystyki sprężyste, obrazujące wartości średnie odkształceń stykowych, mierzonych podczas cyklu obciążania i odciążania, mogą być z dobrym dla praktyki przybliżeniem opisane wzorem matematycznym o postaci [,3,] m cp () gdzie c i m są stałymi parametrami zależnymi od rodzaju materiału, rodzaju i dokładności obróbki powierzchni, obecności oleju w połączeniu stykowym itp. Zależą one także od wielkości powierzchni styku oraz zakresu zmian nacisków p. Do wyznaczania wartości parametrów c i m, na podstawie wyznaczonych eksperymentalnie charakterystyk f p, opracowano specjalny program komputerowy. Dla badanego połączenia stykowego uzyskano wartości c =,5, m =, Mając wyznaczoną charakterystykę, opisaną przez ciągłą gładką f p funkcję (), można wyznaczyć sztywność stykową normalną K NB, dla dowolnego punktu roboczego B na tej charakterystyce, zdefiniowaną jako tangens kąta nachylenia siecznej przechodzącej przez punkty O i B (rys.3a), z następującej zależności: K NB pb m tg pb (3) B c a także współczynnik sztywności stykowej normalnej k NB z zależności: k NB dp m tg pb () d mc Podane wielkości K NB i k NB odnoszą się do jednostkowej powierzchni styku. Ponieważ charakterystyka f p jest nieliniowa, sztywność K N i współczynnik sztywności k N nie są wielkościami stałymi, lecz pewnymi funkcjami odkształceń stykowych (rys.3b). Rozróżnienie sztywności K N i współczynnika sztywności k N jest istotne dla układów nieliniowych. Dla układów liniowych m = ; wtedy K N = k N i nie zachodzi praktyczna potrzeba rozróżniania tych dwóch wielkości. Sztywność K N wyznacza położenie na krzywej f p punktu równowagi statycznej układu dynamicznego przy zadanym obciążeniu średnim (statycznym). Natomiast współczynnik k N jest potrzebny do opisu małych drgań w otoczeniu roboczego położenia równowagi spoczynkowej układu dynamicznego. W ogólności współczynnik sztywności dynamicznej k może zależeć także od często- B N

7 p, [MPa] Badania charakterystyk dynamicznych... Część II 7 tliwości i amplitudy siły wymuszającej drgania. Dla styków suchych wpływ częstotliwości jest zwykle niewielki [5] i może być pominięty w praktyce.,5,5 p B,5 a) b) = cp m, B KN,kN, [MPa/m],,, k N K N B, [ m], [ m] Rys.3..Zależność odkształceń stykowych od nacisków powierzchniowych (a), oraz zależności sztywności stykowej K N i współczynnika sztywności stykowej k N od odkształceń stykowych (b) Fig. 3 Relationship of contact deformations and pressure (a), and relationship of contact stiffness K N, coefficient of contact stiffness k N and contact deformations (b) Ważniejszą od częstotliwości rolę odgrywa tutaj zakres występujących drgań w otoczeniu punktu równowagi. Przy większych wychyleniach z położenia równowagi roboczej, ze względu na znaczą nieliniowość charakterystyki f p i braku symetrii odkształceń przy drganiach, do wyznaczenia współczynnika sztywności k N wykorzystuje się metodę siecznej, omówioną poniżej. Kolejny eksperyment przeprowadzono poddając nieobciążone wcześniej połączenie stykowe cyklicznemu obciążaniu i odciążaniu stopniowo narastającą siłą F, przy czym jego odciążanie było tylko częściowe. Czasowe przebiegi zrealizowanych cykli obciążeń F t i wywołanych przez nie odkształceń stykowych t przedstawiono na rys.a, a przetworzone wyniki tego eksperymentu, w układzie współrzędnych p, pokazano na rys.b. Obrazuje on przebiegi odkształceń stykowych pierwotnych i powtórnych, w funkcji nacisków powierzchniowych, dla jednakowych amplitud tych nacisków przy różnych wartościach nacisków średnich. Przy małych wartościach średnich p zakres odkształceń d max min, jest duży i wykazuje znaczną asymetrię. W miarę wzrostu wartości nacisków średnich, zakres odkształceń, wywołanych jednakowymi zakresami obciążeń dynamicznych pd pa, maleje, co jest efektem wzrostu sztywności kontaktowej normalnej. Maleje także pole zawarte wewnątrz pętli histerezy, co wskazuje na mniejszą dyssypację energii drgań. Do Rys.. Charakterystyki zadanych obciążeń i wywołanych przez nie odkształceń stykowych (a), śr

8 Naciski powierzchniowe p, [MPa] Siła F, [kn] m],5,5,5 b) K. Konowalski, K. Grudziński 3 min a) Czas t,[s] max d oraz zależność odkształceń stykowych od nacisków (b) Fig.. Characteristics of loads and contact deformations (a), and relationship of contact deformations and pressure (b) wyznaczenia efektywnego współczynnika sztywności dynamicznej, przy ustalonym obciążeniu średnim i zadanej amplitudzie obciążenia dynamicznego p a,można wykorzystać metodę siecznej. Według tej metody zlinearyzowany współczynnik sztywności dynamicznej oblicza się ze wzoru (5): pd pa k (5) Ndyn δ δ Energię rozproszoną w jednym cyklu (odniesioną do jednostkowej powierzchni styku) można wyznaczyć na drodze numerycznego całkowania z zależności (). F(t) d Istotne znaczenie w rozwiązywaniu współczesnych problemów dynamiki maszyn mają charakterystyki, obrazujące przebiegi odkształceń stykowych przy wymuszeniach harmonicznych. Zbudowane stanowisko badawcze umożliwia wykonanie takich badań z dużą dokładnością (rys.5). W programie tego eksped pśr Odkształcenia stykowe m] pd=pa A d B pśr 3. BADANIA PRZY OBCIĄŻENIACH CYKLICZNYCH O PRZEBIEGU HARMONICZNYM

9 Naciski powierzchniowe p,[mpa] Naciski powierzchniowe p,[ MPa] Czas t,[s] Badania charakterystyk dynamicznych... Część II 9 rymentu założono najpierw równomierne (liniowe) narastanie obciążenia od zera do wartości p śr, MPa, następnie utrzymanie tego obciążenia przez 3s, po czym następowała realizacja obciążeń harmonicznych, z przerwami trwającymi po 3 sekundy, przy narastającej stopniowo amplitudzie (rys.5b). a) F(t) c) 9 p(t) ) t) b) d),5,5,5,5,5, Czas t,[s] Odkształcenia stykowe m] Rys.5. Schemat badanego układu (a) dla styku ustabilizowanego, czasowy przebieg obciążenia i odkształceń stykowych (b,c) oraz zależność odkształceń stykowych od nacisków (d) Fig. 5. Scheme the experimental set up (a) for the stabilized contact joint, load and deformation as the time functions (b,c) and relationship of pressure and contact deformations (d) Odpowiedzią badanego połączenia stykowego, na zadane wymuszenia siłowe, były odkształcenia stykowe normalne (rys.5c). Badania przeprowadzono dla styku ustabilizowanego, obciążanego wcześniej wielokrotnie. Występujące odkształcenia stykowe mają więc charakter sprężysty. Rysunek 5d przedstawia przetworzone komputerowo wyniki tego eksperymentu, w układzie współrzędnym p. Przy małych amplitudach obciążeń dynamicznych Rys..Powiększone fragmenty przebiegów nacisków powierzchniowych i odkształceń stykowych dla najmniejszej i największej badanej amplitudy obciążenia

10 Naciski powierzchniowe p, [MPa] C z as t, s ek Czas C z a t, s [s] t, s e k Naciski p, [MPa] m] Naciski p, [MPa] m] K. Konowalski, K. Grudziński,5,5,5 p(t) 7 9 Fig. Enlarged fragments of the relationships between the pressure and contact deformations for the smallest and the largest load Rys.7. Wpływ średnich nacisków powierzchniowych na dynamiczne charakterystyki odkształceń stykowych Fig. 7. Influence of average pressure on dynamic characteristics of contact deformations,5,5,5 p(t) ,5,5 C z as t, s ek,5 Odkształcenia stykowe m] przebiegi odkształceń można traktować w przybliżeniu jako sinusoidalne, natomiast w miarę wzrostu amplitudy obciążeń, przebiegi odkształceń stykowych wykazują znaczne odchylenia od przebiegu sinusoidalnego i dużą asymetrię odkształceń. Widać to wyraźnie na rys., który pokazuje fragmenty rys.5 w powiększonej skali czasu. Z przebiegu krzywej f p (rys.5d) wynika, że sztywność dynamiczna zależy nie tylko od położenia na niej punktu roboczego C, określonego przez średnią wartość nacisków powierzchniowych, ale także od wartości amplitudy obciążenia dynamicznego. Ze wzrostem amplitudy obciąże-

11 Naciski powierzchniowe p, [MPa] f = [Hz] f = 5[Hz] Odkształcenia stykowe m] Naciski powierzchniowe p, [MPa] f =,[Hz] f = [Hz] f = 5 [Hz] f = [ Hz] f = 5[Hz] Odkształcenia stykowe m] Badania charakterystyk dynamicznych... Część II nia zgodnie z wzorem (5), sztywność dynamiczna maleje. Odkształcenia dynamiczne nie przebiegają dokładnie według charakterystyki sprężystej, lecz zataczają pewne niewielkie pętle histerezy (rys.5d), zależne od amplitudy obciążenia a) p(t) b) p(t) Rys.. Charakterystyki zadanych obciążeń dynamicznych (a,b), o różnej częstotliwości i wywołanych przez nie odkształceń stykowych Fig. Characteristics of the given dynamic load (a,b) of different frequencies and the corresponding contact deformations Na rys.7 pokazano wyniki badań eksperymentalnych, obrazujące wpływ obciążenia średniego na czasowe przebiegi odkształceń stykowych, wywołanych obciążeniem harmonicznym o jednakowej amplitudzie. Wyniki te dotyczą ustabilizowanego połączenia stykowego. Przy małej wartości obciążenia średniego

12 K. Konowalski, K. Grudziński odkształcenia mają względnie duże wartości i wskazują znaczną asymetrię wychyleń względem położenia równowagi spoczynkowej. W miarę wzrostu obciążenia średniego sztywność stykowa rośnie i odkształcenia maleją, a ich przebieg w czasie zbliża się do przebiegu sinusoidalnego. Rysunek a przedstawia wyznaczone eksperymentalnie czasowe przebiegi nacisków powierzchniowych i wywołanych przez nie odkształceń stykowych dla różnych częstotliwości wymuszeń: f =,; ; 5; i 5 Hz, a rys.b pewien fragment z tego rysunku, w powiększonej skali czasu. Otrzymane wykresy pokazują bardzo dobrą realizację założonych obciążeń o przebiegu sinusoidalnym i powtarzalność wyników pomiarów odkształceń stykowych (o amplitudzie rzędu m) w badanym zakresie. Badania te wykazały, że zakres odkształceń stykowych dla wszystkich przebiegów obciążeń dynamicznych jest praktycznie jednakowy, co oznacza, że sztywność badanego połączenia stykowego nie zależy od częstotliwości wymuszeń (w badanym zakresie jej zmienności). Również energia rozproszona w jednym cyklu odkształceń stykowych nie wykazała wyraźnej zależności od częstotliwości wymuszeń w badanym zakresie. PODSUMOWANIE Wykonane i opisane w pracy badania eksperymentalne potwierdziły w pełni praktyczną przydatność zbudowanego stanowiska ( opisanego w pierwszej części pracy []), do wyznaczania charakterystyk mechanicznych połączeń stykowych obrobionych mechanicznie powierzchni, przy obciążeniach statycznych i dynamicznych, o dowolnie założonych przebiegach w czasie. Zastosowane oprogramowanie oraz komputerowe sterowanie i nadzorowanie realizacji założonych obciążeń lub przemieszczeń w czasie, gwarantują dużą dokładność i pełną powtarzalność wykonania badań eksperymentalnych. W pełni skomputeryzowana jest także obróbka i edycja otrzymywanych wyników co ułatwia i usprawnia wykonanie badań. Uzyskane wyniki badań eksperymentalnych, przy różnych programach obciążeń statycznych i dynamicznych, stanowią bogaty materiał umożliwiający dokładniejsze poznanie mechanicznych właściwości rzeczywistych połączeń stykowych oraz lepsze zrozumienie ich roli w budowie i eksploatacji maszyn. Zostaną one wykorzystane do opracowania teoretycznego nieliniowego modelu połączenia stykowego obrobionych mechanicznie powierzchni dla potrzeb współczesnej ( nieliniowej ) mechaniki kontaktu i dynamiki maszyn. Dostarczają one też wiarygodne wartości parametrów dotyczących kontaktowej sztywności i tłumienia drgań. Wyznaczone doświadczalnie charakterystyki mechaniczne połączeń stykowych mogą też być bardzo przydatne do oceny jakości obróbki stykających się

13 Badania charakterystyk dynamicznych... Część II 3 powierzchni kojarzonych ze sobą w sposób stały lub ruchowy, elementów maszyn. Odgrywają one bowiem istotną rolę w modelowaniu i analizie tarcia, występującego w układach dynamicznych LITERATURA: [] Back N., Burdekin M., Covley A.: Review of the research on fixed and sliding joints. Proc. 3 th Int. MTDR Conf. Birmingham, 97. [] Konowalski K., Grudziński, K.: Badania charakterystyk mechanicznych połączeń stykowych przy obciążeniach dynamicznych. Cz.I [3] Levina Z. M., Rešetov D. N.: Kontaktnaja zhestkost' detalej mashin. Moskva, Mashinostroenie, 97. [] Martins J.A.C., Oden J.T., Simoes F.MF: A study of static and kinetic friction. Int. J. Engng. Sci. Vol. No pp 9 9, 99 [5] Schaible B., Ermittlung des statischen und dynamischen Verhaltens insbesondere der Dämpfung von verschraubten Fugenverbindungen für Werkzeugmaschinen. Dissertation, TU München 97. Praca wpłynęła do Redakcji.7. Recenzent: dr hab. inż. Ryszard Grajdek STUDING ON MECHANICAL CHARACTERISTICS OF CONTACT JOINT INTERFACES SUBJECTED TO DYNAMIC LOADS. PART II: EXPERIMENTAL INVESTIGATIONS S u m m a r y The paper presents the description and results of experimental investigations of contact joint. Flat and machined metal surfaces were subjected to normal dynamic and static loads. Experimental investigations were conducted for different periodical loads. Characteristics that illustrate contact deformations, contact stiffness and energy dissipation are shown. The results constitute a basis for the elaboration of phenomenological nonlinear model of contact joint for the machine dynamics. Key words: interfaces surfaces, contact deformation, dynamic loads, experimental investigation, mechanical characteristics