Modelling and numerical and experimental investigations of contact phenomena and wear processes in a mechanical friction clutch

This work presents numerical and experimental investigations of contact phenomena and wear processes occurring on the contact surface of linings of a mechanical friction clutch. These problems have already been studied earlier, but only simplified mathematical models have been used and applied. Our work takes into account elasticity and abrasive wear properties of material of friction linings rubbing themselves. A general non-linear differential model of wear and a wear model in the integral form are considered. Besides, we present results describing thermal phenomena (heat generation and its propagation) occurring in the considered system. Many interesting results are obtained, illustrated and discussed. Finally, numerical results are also compared with the experimental data.

W pracy przedstawione zostały badania numeryczne i eksperymentalne zjawisk kontaktowych i procesów zużywania występujących na powierzchni styku okładzin mechanicznego sprzęgła ciernego. Rozważane zagadnienia badane były wcześniej, jednakże do ich opisu stosowane i wykorzystywane były wówczas uproszczone modele matematyczne. Przedstawiona praca uwzględnia sprężystość i właściwości ścierne materiałów trących się okładzin sprzęgła. Do symulacji procesów zużywania wykorzystany został zarówno nieliniowy różniczkowy model zużycia jak i model zużycia w postaci całkowej. Ponadto w pracy przedstawione zostały wyniki opisujące zjawiska cieplne (wytwarzanie i rozchodzenie się ciepła) w rozważanym układzie ciernym. Otrzymano wiele interesujących wyników, które zostały przedyskutowane i zilustrowane na wielu wykresach. Wyniki numeryczne porównane zostały z wynikami eksperymentalnymi.