The effect of oil pocket arrays on friction coefficient

Experiments were carried out using pin-on-disc tester in conformal lubricated contact conditions for different normal loads. Surface texturing was done using abrasive jet machining with the application of laser cut mask. In order to eliminate the effect of different input variables in all the experiments, pit-area ratio and sizes of oil pockets were very similar. Five types of oil pocket arrays were tested: radial, concentric, spiral, of a square arrangement, and of a random arrangement for 5% and 17% of pit-area ratio. Different dimple diameters caused various oil pocket densities. The experiments were also made for untextured polished discs. During tests, the friction force was monitored as a function of time. Before and after tests, disc surface topography was measured using a white light interferometer Talysurf CCI Lite. The beneficial effect of surface texturing was obtained for spiral arrays of dimples on disc surface. The presence of a radial array of oil pockets resulted in the worst tribological properties of tribological assemblies containing textured discs.

Badania przeprowadzono z wykorzystaniem testera tribologicznego typu trzpień-tarcza w warunkach styku rozłożonego, a ich celem było wykazanie zmian współczynnika tarcia wynikających z różnego szyku kieszeni smarowych. Węzeł cierny składał się z teksturowanej próbki (tarczy) i nieteksturowanej przeciwpróbki. Przeciwpróbka w celu zapewnienia styku rozłożonego mocowana była wahliwie na ramieniu pomiarowym urządzenia. Badania przeprowadzane były w warunkach ubogiego smarowania z wykorzystaniem typowego oleju maszynowego L-AN-46. Prędkość poślizgu, promień tarcia oraz ilość oleju podawanego w miejscu styku były stałe, zmieniano natomiast obciążenie normalne. Przedmiotem badań były tekstury wykonane w 5 szykach: spiralnym, promieniowym, koncentrycznym, kwadratowym i losowym. Przed i po badaniach mierzono topografię powierzchni próbek przy pomocy interferometru światła białego Talysurf CCI Lite. Wykazano, że szyk kieszeni smarowych przy tym samym stopniu pokrycia i głębokości tekstury ma wpływ na wartości współczynnika tarcia.