Analiza systemów zbierania danych pomiarowych z urządzeń do badań tribologicznych

Przeprowadzając modelowe badania tribologiczne, dążąc do uzyskania wysokiej powtarzalności i odtwarzalności wyników, szczególną uwagę zwraca się na precyzyjne zadanie parametrów testu (prędkość ślizgania i obciążenie węzła) oraz kontrolę warunków otoczenia (temperatura, wilgotność). Jednocześnie często marginalizuje się sprawy związane z niedokładnością wykonania próbek. Niedokładności struktury geometrycznej powierzchni i kształtu są często spowodowane dodatkowymi procesami technologicznymi, realizowanymi po precyzyjnym wykonaniu bazy próbki. Powoduje to często zwiększenie bicia osiowego i promieniowego próbek. Może to spowodować błędną interpretację pomiaru intensywności zużywania liniowego oraz siły tarcia. W celu wyeliminowania wpływu bicia osiowego na pomiar intensywności zużywania liniowego, autorzy opracowali koncepcję oraz zaprojektowali i wykonali zautomatyzowany, sterowany komputerowo układ wyzwalania pomiaru charakterystyk tribologicznych w funkcji położenia tarczy, a nie, jak dotychczas, w funkcji czasu. System ten zastosowano w stanowisku T-01M opracowanym w ITeE – PIB Radom. Zmodyfikowane stanowisko poddano badaniom dwóch rodzajów skojarzeń materiałowych i przy dużej zmienności prędkości obrotowej węzła. Dodatkowo porównano wyniki charakterystyk tribologicznych uzyskane ze standardowego układu pomiarowego wyzwalanego czasem z uzyskanymi za pomocą opracowanego systemu. Z przeprowadzonych badań wynika, że stosowanie zautomatyzowanego systemu wyzwalania pomiaru w funkcji położenia tarczy powala na znaczne zmniejszenie rozrzutu wyników pomiarów przy niskich prędkościach obrotowych, a tym samym na poprawę powtarzalności i odtwarzalności badań tribologicznych w układzie kula–tarcza i trzpień–tarcza.

When conducting tribological model studies with the aim of achieving a high repeatability and reproducibility of results, much attention is paid to the precise setting of test parameters. Most of all, setting the sliding speed and normal load is made with great care. Ambient conditions (temperature, humidity) are also controlled. At the same time, issues related to inaccuracy in making samples are often marginalized. Inaccuracies in surface geometric texture and shape are often caused by additional technological processes carried out after a precise execution of the sample base. This often increases the axial and radial run-out of samples. Moreover, it may lead to a misinterpretation of the measurement of linear wear intensity and friction. In order to eliminate the impact of the axial run-out on the measurement of linear wear intensity, the authors have developed a concept as well as designed and built an automated computer-controlled system of triggering the measurement of tribological characteristics as a function of a disc position, which is no longer as a function of time. This system was applied in the system of the T-01M produced by ITeE – PIB Radom. The modified system was tested on two types of material combinations and with a high variability of the speed of the node. In addition, the results of tribological characteristics obtained with a standard measuring system triggered with time were compared with those obtained using the developed system. The study shows that the use of an automated system of triggering measurement as a function of a disc position enables a considerable decrease in scattering measurement results at low engine speeds, thereby improving repeatability and reproducibility of tribological studies in the system ball-on-disc and pin-on-disc.