Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny INSTYTUT INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ ZAKŁAD METALOZNAWSTWA I ODLEWNICTWA

Podobne dokumenty
PRZECIWZUŻYCIOWE POWŁOKI CERAMICZNO-METALOWE NANOSZONE NA ELEMENT SILNIKÓW SPALINOWYCH

ZNACZENIE POWŁOKI W INŻYNIERII POWIERZCHNI

ZAKŁAD POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH I SILNIKÓW SPALINOWYCH ZPSiSS WYDZIAŁ BUDOWY MASZYN I LOTNICTWA

ĆWICZENIE NR 9. Zakład Budownictwa Ogólnego. Stal - pomiar twardości metali metodą Brinella

Ćwiczenie 5 POMIARY TWARDOŚCI. 1. Cel ćwiczenia. 2. Wprowadzenie

Instrukcja do zajęć laboratoryjnych Eksploatacja i obróbka skał Kamień naturalny: Oznaczanie Temat: odporności na ścieranie Norma: PN-EN 14157:2005

LABORATORIUM: ROZDZIELANIE UKŁADÓW HETEROGENICZNYCH ĆWICZENIE 1 - PRZESIEWANIE

BADANIA WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNYCH POLIAMIDU PA6 I MODARU

STATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA w Kielcach WYDZIAŁ MECHATRONIKI I BUDOWY MASZYN KATEDRA URZĄDZEŃ MECHATRONICZNYCH LABORATORIUM FIZYKI INSTRUKCJA

ELEMENTY TRIBOLOGII Elements of Tribology. forma studiów: studia stacjonarne Liczba godzin/tydzień: 2W, 1L PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Sprawozdanie. z ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu: Współczesne Materiały Inżynierskie. Temat ćwiczenia

POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA

CHARAKTERYSTYKA MECHANIZMÓW NISZCZĄCYCH POWIERZCHNIĘ WYROBÓW (ŚCIERANIE, KOROZJA, ZMĘCZENIE).

BADANIA WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH MATERIAŁÓW KONSTRUKCYJNYCH 1. Próba rozciągania metali w temperaturze otoczenia (zg. z PN-EN :2002)

Ćwiczenie 2: Wyznaczanie gęstości i lepkości płynów nieniutonowskich

Trwałość i niezawodność Durability and reliability. Transport I stopień Ogólnoakademicki. Studia stacjonarne. Kierunkowy

Politechnika Białostocka INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

ĆWICZENIE 15 WYZNACZANIE (K IC )

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny Instytut Inżynierii Materiałowej Zakład Metaloznawstwa i Odlewnictwa

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

RHEOTEST Medingen Reometr RHEOTEST RN: Zakres zastosowań Smary

Analiza zderzeń dwóch ciał sprężystych

ĆWICZENIE 1 STATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA METALI - UPROSZCZONA. 1. Protokół próby rozciągania Rodzaj badanego materiału. 1.2.

Wyznaczenie współczynnika restytucji

Analiza zderzeń dwóch ciał sprężystych

12/ Eksploatacja

... Definicja procesu spawania gazowego:... Definicja procesu napawania:... C D

Logistyka I stopień (I stopień / II stopień) Ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

Politechnika Białostocka INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

POLITECHNIKA RZESZOWSKA im. Ignacego Łukasiewicza. Ćwiczenie nr 4

Z-LOGN1-021 Materials Science Materiałoznastwo

Nazwa przedmiotu INSTRUMENTARIUM BADAWCZE W INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ Instrumentation of research in material engineering

Rok akademicki: 2013/2014 Kod: RBM ET-n Punkty ECTS: 3. Poziom studiów: Studia II stopnia Forma i tryb studiów: Niestacjonarne

Badania właściwości zmęczeniowych bimetalu stal S355J2- tytan Grade 1

SPRAWOZDANIE LABORATORIUM WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW B Badanie własności mechanicznych materiałów konstrukcyjnych

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

ZAAWANSOWANE TECHNIKI WYTWARZANIA W MECHATRONICE

ZAAWANSOWANE TECHNIKI WYTWARZANIA W MECHATRONICE

POLITECHNIKA ŁÓDZKA INSTRUKCJA Z LABORATORIUM W ZAKŁADZIE BIOFIZYKI. Ćwiczenie 5 POMIAR WZGLĘDNEJ LEPKOŚCI CIECZY PRZY UŻYCIU

dr inż. Paweł Strzałkowski

BADANIA URZĄDZEŃ TECHNICZNYCH ELEMENTEM SYSTEMU BIEŻĄCEJ OCENY ICH STANU TECHNICZNEGO I PROGNOZOWANIA TRWAŁOŚCI

Politechnika Poznańska Wydział Inżynierii Zarządzania. Wprowadzenie do techniki tarcie ćwiczenia

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

Pomiar twardości ciał stałych

Zasady i kryteria zaliczenia: Zaliczenie pisemne w formie pytań opisowych, testowych i rachunkowych.

Metody badań materiałów konstrukcyjnych

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

BADANIE PROCESU ROZDRABNIANIA MATERIAŁÓW ZIARNISTYCH 1/8 PROCESY MECHANICZNE I URZĄDZENIA. Ćwiczenie L6

WPŁYW POSTACI MIEDZI W MATERIALE CIERNYM HAMULCÓW TARCZOWYCH NA WSPÓŁCZYNNIK TARCIA I ZUŻYCIE W BADANIACH STANOWISKOWYCH

WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA Wydział Mechaniczny Katedra Pojazdów Mechanicznych i Transportu LABORATORIUM TERMODYNAMIKI TECHNICZNEJ

PODSTAWY SKRAWANIA MATERIAŁÓW KONSTRUKCYJNYCH

BIOTRIBOLOGIA. Wykład 1. TRIBOLOGIA z języka greckiego tribo (tribos) oznacza tarcie

LABORATORIUM ELEKTROAKUSTYKI. ĆWICZENIE NR 1 Drgania układów mechanicznych

Laboratorium. Hydrostatyczne Układy Napędowe

INSTRUKCJA DO CWICZENIA NR 4

KONSTRUKCYJNE MATERIAŁY KOMPOZYTOWE PRZEZNACZONE DO WYSOKOOBCIĄŻONYCH WĘZŁÓW TARCIA

Politechnika Białostocka INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 342

SPRAWOZDANIE ĆWICZENIE SP-1. LABORATORIUM SPAJALNICTWA Temat ćwiczenia: Spawanie gazowe (acetylenowo-tlenowe) i cięcie tlenowe. I.

SPRAWOZDANIE: LABORATORIUM Z WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW B Badanie własności mechanicznych materiałów konstrukcyjnych

Laboratorium Podstaw Fizyki. Ćwiczenie 100a Wyznaczanie gęstości ciał stałych

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 13: Współczynnik lepkości

PROCEDURY POMIARÓW PARAMETRÓW KONSTRUKCYJNYCH, MATERIAŁOWYCH I SZYBKOŚCI ZUśYCIA KOMBAJNOWYCH NOśY STYCZNO-OBROTOWYCH

Laboratorium metrologii

BADANIE WPŁYWU DODATKU PANTHER 2 NA TOKSYCZNOŚĆ SPALIN SILNIKA ZI

... Definicja procesu spawania łukowego ręcznego elektrodą otuloną (MMA):... Definicja - spawalniczy łuk elektryczny:...

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Dobór materiałów konstrukcyjnych cz.13

Rok akademicki: 2013/2014 Kod: RBM KW-s Punkty ECTS: 3. Poziom studiów: Studia II stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

Politechnika Białostocka INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Mechanika i wytrzymałość materiałów instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego

3. TEMPERATURA W PROCESIE SZLIFOWANIA. 3.1 Cel ćwiczenia. 3.2 Wprowadzenie

Ćwiczenie 3: Wyznaczanie gęstości pozornej i porowatości złoża, przepływ gazu przez złoże suche, opory przepływu.

SPOSÓB WYZNACZANIA MAKSYMALNEGO PRZYROSTU TEMPERATURY W PROCESIE TARCIA METALI

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Kaliszu

Podstawy Procesów i Konstrukcji Inżynierskich. Dynamika

Fizyczne właściwości materiałów rolniczych

STATYCZNA PRÓBA SKRĘCANIA

7. OPTYMALIZACJA PARAMETRÓW SKRAWANIA. 7.1 Cel ćwiczenia. 7.2 Wprowadzenie

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

1. Część teoretyczna. Przepływ jednofazowy przez złoże nieruchome i ruchome

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest porównanie na drodze obserwacji wizualnej przepływu laminarnego i turbulentnego, oraz wyznaczenie krytycznej licz

Politechnika Białostocka

Obliczanie parametrów technologicznych do obróbki CNC.

Przekładnie ślimakowe / Henryk Grzegorz Sabiniak. Warszawa, cop Spis treści

Statyka Cieczy i Gazów. Temat : Podstawy teorii kinetyczno-molekularnej budowy ciał

LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

ĆWICZENIE Nr 7. Laboratorium Inżynierii Materiałowej. Akceptował: Kierownik Katedry prof. dr hab. B. Surowska. Opracował: dr inż.

Wyznaczanie modułu sztywności metodą Gaussa

III Konferencja: Motoryzacja-Przemysł-Nauka ; Ministerstwo Gospodarki, dn. 23 czerwiec 2014

PROCEDURY POMIARÓW PARAMETRÓW KONSTRUKCYJNYCH, MATERIAŁOWYCH KOMBAJNOWYCH NOŻY STYCZNO-OBROTOWYCH

Wyznaczanie oporu elektrycznego właściwego przewodników

Transkrypt:

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny INSTYTUT INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ ZAKŁAD METALOZNAWSTWA I ODLEWNICTWA PRZEDMIOT: INŻYNIERIA WARSTWY WIERZCHNIEJ Temat ćwiczenia: Badanie prędkości zużycia materiałów metalowych I. Wstęp Zużyciem nazywamy stopniowy ubytek materiału zachodzący w efekcie względnego ruchu powierzchni. Odporność na zużycie jest właściwością eksploatacyjna materiału i zależy nie tylko od jego właściwości potencjalnych (np. twardości) ale również od pozostałych elementów występujących w rzeczywistym układzie tribologicznym w warunkach eksploatacji. Jako system tribologiczny (rys. 1) należy rozumieć układ złożony z poruszających się wzajemnie dwóch ciał stałych (1 i 2), środka smarnego (3) i środowiska (4). Dlatego właściwości każdego ze składników systemu wpływają na zużycie współpracujących powierzchni (rys. 2.). Rys. 1. Schemat budowy systemu tribologicznego. 1 i 2 poruszające się ciała stałe, 3 ciecz smarująca, 4 - otoczenie 1

Rys. 2. Czynniki wpływające na zachowanie tribologiczne układu mechanicznego Badania tribologiczne przeprowadza się na urządzeniach zwanych tribometrami. Warunki testu powinny być dobrane do przewidywanych warunków eksploatacji materiałów. Dlatego definiuje się takie czynniki jak: a) rodzaj ruchu wzajemnego (np. toczenie, ślizganie, uderzenie, wibracje) b) powtarzalność ruchu c) długość powtarzalnego odcinka ruchu d) obciążenie i prędkość ruchu; e) środowisko, w którym przeprowadzamy badania (powietrze, środek smarny, luźne cząstki, temperatura, wilgotność) f) geometra kontaktu; ze względu na geometrię kontaktu można wyróżnić różnego rodzaju testy tribologiczne (rys. 3) Dobór obciążenia uwarunkowany jest właściwościami mechanicznymi współpracujących materiałów. Maksymalne naprężenie ścinające wytwarzane w materiale (występujące na pewnej głębokości pod miejscem kontaktu wg teorii Hertza) nie może przekroczyć granicy plastyczności materiału. 2

Rys. 3. Przykłady różnych geometrii kontaktu w testach tribologicznych Jedną z metod wyznaczania charakterystyk tribologicznych jest motoda kulka tarcza (pin-on-disk), której zasada pokazana jest na rysunku 4. Rys. 4. Zasada działania tribometru metodą kulka tarcza. 3

Obliczenia Po zakończeniu testu, rzeczywistą szybkość zużycia próbki i przeciw próbki można obliczyć na dwa sposoby: po pierwsze, można użyć profilometru do pomiaru profilu zużycia i obliczyć pole powierzchni przekroju śladu zużycia. Następnie należy wyznaczyć długość wytartego śladu zużucia i objętość usuniętego materiału. Znając objętość zużycia można określić szybkość zużycia (zwykle podawaną w mm 3 / Nm). Druga metoda polega na zważeniu próbki przed i po badaniu za pomocą bardzo dokładnej wagi. Sposób ten jest bardziej problematyczny, ponieważ pozostałości wytwarzane podczas badania muszą zostać całkowicie usunięte, aby zapobiec popełnieniu błędu. Szybkość zużycia wyrażana parametrem K gdzie: V objętość zużycia [m 3 ] F N obciążenie normalne [N] S całkowita droga ruchu [m] 1. Metoda objętościowa 1a) Objętość przeciwpróbki (pin albo kulka) Gdy kształt przeciwpróbki to walec (pin): V = d średnica przeciwpróbki; h 0, h 1 wysokość przed i po teście Gdy kształt przeciwpróbki tokula: K V F N S V = h = r - r promień kuli [m]; a promień po zużyciu wyznaczony przy pomocy mikroskopu 4

1b) Objętość śladu wytarcia Wyznaczenie objętości śladu wytwarcia na badanej płaskiej próbce. Objętość zużycia przy badaniu w ruchu posuwisto-zwrotnym: L V = L śr A + L śr średnia długość śladu wytarcia [m]; A pole powierzchni śladu wytarcia wyznaczone na profilometrze [m 2 ]; h głębokość śladu wytarcia [m]; r średnica kulki (przeciwpróbki) użytej podczas testu [m]. Objętość zużycia przy badaniu w ruchu obrotowym: D śr = (D z D w )/2 D w średnica wewnętrzna [m]; D z średnica zewnętrzna [m] V = D śr A π D śr średnia średnica sladu wytarcia [m]; A - pole powierzchni śladu wytarcia wyznaczone na profilometrze [m 2 ] 2. Metoda wagowa Δm = m 0 m 1 m 0 masa próbki przed testem, m 1 masa próbki po teście V = Δm/ϱ [m 3 ] ϱ gęstość materiału [g/m 3 ] 5

II. Część praktyczna Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest wyznaczenie zużycia wybranych materiałów metalowych metodą kulka - tarcza. Przebieg ćwiczenia: 1. Dobrać parametry testu dla metody kulka-tarcza dla układu: kulka ceramiczna (Al 2 O 3 ) w parze z próbką płaską wykonaną z:... oraz...oraz zmierzyć ich twardość. 2. Przeprowadzić próbę zużycia i dokonać pomiaru współczynnika tarcia za pomocą tribometru CSM. 3. Określić wielkość zużycia materiału próbki za pomocą profilometru Dektak6M oraz pomiarów mikroskopowych. 4. Wykonać dokumentacje mikroskopową zużycia na badanym materiale i kulce. 5. Dokonać analizy wyników i przygotować raport z badań wyników. Literatura: 1. T. Burakowski, T. Wierzchoń: Inżynieria powierzchni metali WNT 1995 2. Z. Lawrowski: Tribologia - tarcie, zużycie, smarowanie Wydawnictwo. Naukowe PWN, Warszawa 1993r 3. A.Gierek: Zużycie tribologiczne, Gliwice: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 2005. 4. J.Senatorski: Podnoszenie tribologicznych właściwości materiałów przez obróbkę cieplną i powierzchniową, Warszawa: Inst. Mechaniki Precyzyjnej, 2003. 5. http://www.tribology-abc.com/ 6