Analysis of tribological efficiency of movable junctions "polymeric­composite materials ‒ steel"

Hrynkiv

et al. 2022

This work is devoted to the study of the conditions of effective performance of triad couplings of parts made of polymeric composite materials. The stress state of the material is associated with the characteristics of the accumulation of dislocations, the energy of activation of their movement. The average stress, friction stress is determined. Based on this, expressions for estimating critical stresses and loads on tribocouple parts are obtained. The distribution of the force on the tribocoupling of parts is determined taking into account the quality characteristics of the friction surfaces, modulus of elasticity and Poisson's constant of the components of the polymer composite material. This problem is considered for tribocouples of parts of various kinds. Expressions for calculation of nominal pressures at different types of contact of material of details of tribocoupling are received, and also the equations on which it is possible to estimate in them values of nominal critical pressure are resulted. The conditions for efficient operation of tribocoupling of parts made of polymer composite materials are clarified. It is determined that a significant increase in the nominal critical pressure on the tribocoupling is possible with the use of high-modulus fillers, the modulus of elasticity of which is greater than the modulus of elasticity of the polymer matrix

Section: Literature Reviewmentioning

confidence: 99%

Substantiation of conditions of effective working capacity of tribocouples of the details made of polymeric composite materials with high-modulus fillers

Hrynkiv

et al. 2022

“…Achieving a significant level of reliability requires proper evaluation of their tribological characteristics and selection of materials to prevent the critical wear of mated parts in the operation of machines. Detection of inconsistencies and analysis of the operational properties of polymers must be constantly improved, as indicated in work [17], in order to create conditions for the rational design of disparate mated parts. At the same time, it is necessary to maximally employ the design features of the developed mated parts in the machines' systems and units.…”

Section: Literature Review and Problem Statementmentioning

confidence: 99%

Design of mated parts using polymeric materials with enhanced tribotechnical characteristics

Kobets

Derkach

et al. 2020

EEJET

Self Cite

This paper reports a comparative study of the polymeric materials operating in conjugation with steel. In agricultural engineering, a significant role in structural materials belongs to polymer composites. This type of material is characterized by the low price, small technological cost, as well as acceptable processing characteristics. It has been found that it is necessary to form, for each type of mated parts, a set of materials that could maximally meet the operational conditions. To describe the operating conditions in more detail, they need to be generalized for the specific tribological and loading characteristics. Based on this, such load regimes were selected that correspond to the movable mated parts in sowing complexes. For these mated parts, it was necessary, in the course of the tribological study, to choose a material with minimal technological deviations but with enhanced tribotechnical characteristics. The result of this study has established that under the predefined conditions a polymer-composite material with the high-modulus filler PA-6.6+30 % F demonstrates the best tribophysical characteristics compared to the material PA-6.6. The proposed material, in conjugation with steel 1.1191, has a friction coefficient that is 38...41 % lower, while the temperature in the contact area is 8...12 % less, than that in conjugation with the material PA-6.6. Based on the metallographic analysis of friction surfaces, one can argue that a polymer composite with a high-modulus filler creates favorable conditions for their implementation in the moving units of machines. The results reported here make it possible to analyze and synthesize composite materials primarily for agricultural engineering, taking into consideration their tribological properties. The findings may be particularly interesting for service departments and enterprises producing parts for sowing complexes

“…It is possible to increase the effectiveness of tribological junctions by selecting rational materials, such as polymer composites. Instead, it is advisable to detect tribological regularities of polymeric composites under conditions of liquid lubrication with composite oil [41]. The tribosystems with hydrodynamic lubrication have better tribological characteristics, but they should be evaluated [42].…”

Section: Literature Review and Problem Statementmentioning

confidence: 99%

Determining the rational composition of tribologically active additive to oil to improve characteristics of tribosystems

Hrynkiv

Лысенко

et al. 2019

EEJET

Self Cite

Проведеними дослідженнями формування раціонального складу трибологічно активної добавки до базової оливи показана можливість покращення характеристик трибосистем. Виявлено, що дана трибологічно активна добавка дає можливість формувати трибологічні властивості, що забезпечують нормальні умови експлуатації спряжень деталей трибосистеми. На основі оптимізації технічного стану трибологічно активної добавки отримано раціональні значення кожного з її складових. Оптимізацію проведено за умов, що величина зношування повинна прямувати до мінімуму, а критичне навантаження та навантажування зварювання-до максимуму. На основі експериментальної бази даних на чотирикульковій машині тертя отримано рівняння для кожної з функцій відгуку результуючих ознак. Отриманні регресійні рівняння та значення функції бажаності порядку 0,698 дали можливість визначити склад трибологічно активної добавки: метакаолін, дисперсійний порошок глини з Катеринівського родовища, олеат натрію, гідрооксид літію та сірки. Встановлено, що при використанні отриманої трибологічної активної добавки в лабораторних умовах зафіксовано зменшення зношування зразків на 26,8 %, збільшення критичного навантаження на 17,2 %, збільшення навантажування зварювання на 4,89 %. Аналіз експериментальних даних свідчить, що пропоновану трибологічно активну добавку можливо експлуатувати при локальному контактному навантажуванні в контакті до 1078 Н та при піковому перенавантажуванні до 2372 Н. Результати досліджень дають підстави стверджувати, що пропонована трибологічно активна добавка дає можливість покращити характеристики трибосистем. Вона може бути корисною сервісним та автотранспортним підприємствам при проведені технічного сервісу та для виготовлення композиційної оливи Ключові слова: трибологічно активна добавка, геомодифікатор, зношування, сірка, літієві мила, натрієві мила, метакаолін, навантаження зварювання UDC 629.