Informacja

Drogi użytkowniku, aplikacja do prawidłowego działania wymaga obsługi JavaScript. Proszę włącz obsługę JavaScript w Twojej przeglądarce.

English (EN)·Polski (PL)·Yкраїнський (UK)
Przejdź do strony domowej biblioteki Centralna Biblioteka Wojskowa Link otwiera się w nowym oknie Logo biblioteki Prolib Integro - strona głównaCentralna Biblioteka Wojskowa

Wyszukujesz frazę "gap height" wg kryterium: Temat

  Lista filtrów
Wyrównaj
Wyświetlanie 1-15 z 17
Tytuł:
Geometrical structure for endoprosthesis surface lubrication and wear prognosis
Autorzy:
Wierzcholski, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/242452.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
endoprosthesis
surface
measurements
gap height
wear
random prognosis
Opis:
It can be stated that over the last ten years in the European Union, the number of bone fractures caused by osteoarthritis has increased twofold. More than 100,000 hip or knee joints in total were implanted in Germany during one year. Within ten years, 5% of them have failed by aseptic loosening. The non-invasive determination of friction forces and control of their values during lubrication of cartilage cells on the superficial layer of human joint surfaces before implantation has a significant but not sufficient impact on the observation of the early abrasive wear of the cartilage joint and development of osteoporosis. From this fact was drawn the inspiration for the performed investigations related to the endoprosthesis surface parameters because knowledge of the roughness of prosthesis surfaces and friction forces and their control methods permits provision of a necessary standard deviation of the gap height and finally information about the implantation possibility. This article has been prepared based on the objective of European Project UE Grant IRSES,612593, 2013-2016 to represent the methodology and goal of the idea described in and make a wider discussion possible on this subject for further developments during the realization. To the research methods and materials used in this article realization belong: Rank Taylor Hobson-Talyscan 150 Apparatus implemented by Talymap Expert and Microsoft Excel Computer Program connected with the Mathcad 15 Professional Program and a new semi-analytical methods of probabilistic and statistic prognosis applied for theory of hydrodynamic lubrication of the curvilinear orthogonal surface and coordinates extended to the friction and wear problems of the endoprosthesis surfaces during the exploitation.
Źródło:
Journal of KONES; 2017, 24, 4; 335-341
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A new problem of hydrodynamic lubrication with temperature and viscosity variations in gap height direction
Autorzy:
Wierzcholski, K.
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/245652.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
liquid viscosity changes in thin gap height direction
temperature
adhesion or capillary forces variations in thin gap height direction new analytical solutions
Opis:
Numerous Authors of scientific papers occurring in hydrodynamic theory of slide bearing lubrication, up to now almost always had neglected the oil dynamic viscosity variations caused by temperature, adhesion forces, capillary forces, or hydrogen ion concentration across the film thickness by virtue of the statement of the constant temperature as well constant adhesion as capillary forces in the thin bearing gap height direction. In addition, simultaneously by virtue of boundary layer simplifications for energy equation and by virtue of new measurements performed in micro and nano- level follows that oil temperature gradients and its values differences and adhesion or capillary gradients of forces in bearing gap height directions are not negligible small. The contemporary hydrodynamic theory of lubrication for non-isothermal lubricant flow is unfortunately based on the assumption of constant viscosity values across the film thickness, despite abovementioned self-evident contradiction between the fact of constant viscosity and simultaneously temperature variations in gap height direction. Such problem was up to now not sufficient critical examined and explained in practical and theoretical sense. After Authors, knowledge by virtue of above problem the most scientific papers in the domain of non-isothermal and lamellar hydrodynamic slide bearing or biobearing lubrication were up to now not sufficient correctly solved. It denotes that the main hydrodynamic lubrication solutions presenting for example hydrodynamic pressure by the modified Reynolds equation and temperature by the energy conservation equation are not sufficiently correctly obtained and next not correctly solved. Therefore are assumed simultaneously the temperature T and oil dynamic viscosity variations in length, width and bearing gap- height directions. From this assumption follows, that the energy equation must be solved simultaneously with the equations of motion i.e. consequently with pressure equation where viscosity depends on temperature and temperature depends on the coordinate in gap height direction.
Źródło:
Journal of KONES; 2016, 23, 2; 423-430
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Recurrent nets for tribology solutions
Autorzy:
Wierzcholski, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/244153.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
pressure changes in gap height direction
HDD micro-bearings
viscoelastic lubrication
Opis:
The contemporary problems of numerical calculations ocurring in powertrain tribology and transport problems demand the more and more exactness for obtained results.Moreover in performed calculations very important is the convergence, stability and reliability of the gained numerical values. The main scientific topic of the presented paper concerns the method of the determination of the optimum net for numerical calculations of partial difference and recurrence equations. The abovementioned optimum difference and recurrence method is referring to the stability of obtained particular and general numerical solutions and assures the convergence process of obtained calculation values. The Unit Net Region (UNR) was assumed at first for Laplace Operator. The optimum of the nod geometry localization was examined at first for UNR. The optimization index is defined and derived for UNR to determine the most useful net among the various geometries of the nods localization during the difference methods performances of partial recurrence numerical calculations. In the next considerations had been proved the corollary, where taking into account the optimum UNR, we can create optimum nets for other numerous partial difference and recurrence equations in discrete spaces. For example the numerous calculation results of presented optimum net for recurrent calculations are applied for numerical solutions of a Reynolds partial recurrence equation with variable coefficients in curvilinear orthogonal coordinates for curvilinear boundary conditions, and for other numerical problems occurring in applied and hydrodynamics.
Źródło:
Journal of KONES; 2013, 20, 2; 401-408
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
3D hydrodynamic pressure in gap height direction for cylindrical bearing viscoelastic lubrication
Autorzy:
Wierzcholski, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/246411.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
pressure changes in gap height direction
HDD micro-bearings
viscoelastic lubrication
Źródło:
Journal of KONES; 2013, 20, 1; 367-374
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Operating parameters of slide micro – bearings with consideration of oil temperature changes and micro - grooves on sleeve surface
Autorzy:
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/247490.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
HDD micro-bearings
micro-grooved surfaces
oil viscosity changes in gap height
hydrodynamic pressure
friction forces
load carrying capacity
Opis:
In this paper author presents results of numerical calculations of hydrodynamic pressure distribution in bearing gap, load-carrying capacity, friction force and friction coefficient of slide micro-bearing considering the influence of lubricating oil temperature changes and also taking into account the influence of micro-grooves, which occur on sleeve internal surface. The micro-grooves on that surface are in longitudinal direction. The equation, which describes a bearing gap with micro-grooves on sleeve surface, was adopted from prof. K Wierzcholski's investigations. In very thin gap height of cylindrical micro-bearings, large gradients of temperature can be observed. This causes significant changes of oil dynamic viscosity in the gap height direction. According to this, oil flow velocity, friction forces, and a hydrodynamic pressure during the micro-bearing operation are changing. Up to now the influence of temperature on oil viscosity changes and due to this, on hydrodynamic pressure and on load carrying capacity in cylindrical micro-bearing gap in numerical way were not considered yet. The numerical calculations were performed with the use of Mathcad 14. The finite differences method and own computational procedures were implemented. The calculations were begun by solving the Reynolds' equation, assuming, that the dynamic viscosity is constant. After calculating the hydrodynamic pressure distribution, the temperature distribution in lubricating oil was determined. The obtained function of temperature was used to describe the viscosity changes with temperature. Next step involved determining the hydrodynamic pressure distribution taking into account the viscosity dependence on temperature, and then new distribution of temperature and again new values of viscosity were calculated. Calculations were repeated until assumed convergence and accuracy were reached. The friction force depends on pressure gradient and rotational motion of bearing journal. Part of friction force, which resulting from the pressure gradient, is determined for the area, where the oil film occurs, i.e. from omega p to omega k. Part of friction force, which is related to journal motion, is determined for full wrap angle, i.e. from 0 to 2 pi. The results were presented in the form of graphs, for eccentricity ratio gamma from 0.1 to 0.9, for dimensionless length of the bearing L1=1/4. In numerical calculations were used the theoretical considerations and solutions presented in papers of K. Wierzcholski and A. Miszczak.
Źródło:
Journal of KONES; 2012, 19, 2; 329-336
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Estimation of random friction forces on the microbearing cooperating surfaces
Autorzy:
Wierzcholski, Krzysztof
Miszczak, Andrzej
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/244986.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
microbearings
computer fan
hard disc driver bearings
hydrodynamic lubrication
analytical stochastic principles
analytical solutions
apparent viscosity depended on the gap height variations
Opis:
Presented paper concerns a new mathematical form of stochastic theory of hydrodynamic friction forces occurring on the real cooperating surfaces in computer micro bearing fan and computer microbearing in hard disc driver HDD. This paper presents particularly a new-review of stochastic analytical considerations realized by the authors for friction forces estimation during hydrodynamic lubrication performed on the ground of the measurements of the gap height between two roughness surfaces. After numerous experimental measurements directly follows that the random unsymmetrical increments and decrements of the gap height of computer microbearings have important influence on the load carrying capacities and finally on the friction forces and wear of cooperating surfaces. The main topic demonstrates the influence of the variations of expectancy values and standard deviation of the computer microbearing gap height on the friction forces occurring in the HDD and microbearing fan. Moreover, it is observed the evident connection between the apparent dynamic viscosity and the features of the microbearing superficial surface. Hence after abovementioned remarks follows the corollary that the influence of the microbearing gap height stochastic variations connected with the surface roughness tend moreover indirect from the apparent viscosity into the friction forces variations. The synthetic, complex elaboration of obtained results indicates finally the influence of the random roughness in micro and nano level of microbearing surfaces on the friction forces distribution. A new results contained in this paper are obtained taking into account 3D variations of dynamic viscosity of the non-Newtonian lubricant, particularly variations crosswise the film thickness and influences of surface superficial layer features on the lubricant apparent viscosity.
Źródło:
Journal of KONES; 2019, 26, 2; 167-174
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Oil pressure distribution in variable height gaps
Rozklady cisnienia oleju w szczelinach plaskich o zmiennej wysokosci
Autorzy:
Zloto, T.
Kowalski, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/792863.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Komisja Motoryzacji i Energetyki Rolnictwa
Tematy:
variable height gap
pressure distribution
hydraulic oil
hydraulic machine
Navier-Stokes equation
Źródło:
Teka Komisji Motoryzacji i Energetyki Rolnictwa; 2011, 11C
1641-7739
Pojawia się w:
Teka Komisji Motoryzacji i Energetyki Rolnictwa
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Oil leaks intensity in variable-height gaps
Natężenie przepływu przecieków oleju w szczelinach o zmiennej wysokości
Autorzy:
Zloto, T.
Kowalski, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/792722.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Komisja Motoryzacji i Energetyki Rolnictwa
Tematy:
variable height gap
hydraulic machine
Navier-Stokes equation
hydraulic oil
oil leakage
flow intensity
Źródło:
Teka Komisji Motoryzacji i Energetyki Rolnictwa; 2013, 13, 2
1641-7739
Pojawia się w:
Teka Komisji Motoryzacji i Energetyki Rolnictwa
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Surface Random Parameters for Endoprosthesis Lubrication
Parametry losowe powierzchni dla smarowania endoprotez
Autorzy:
Wierzcholski, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/187865.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
endoprosthesis
surfaces
geometrical random parameters
measurements
gap height
hydrodynamic pressure
random lubrication prognosis
endoprotezy
powierzchnie
losowe parametry geometryczne
chropowatość
pomiary
wysokość szczeliny
ciśnienie hydrodynamiczne
losowe prognozy smarowania
Opis:
Na podstawie danych statystycznych WHO przeprowadzonych w Unii Europejskiej stwierdzono, że system tribologiczny, jaki tworzy endoproteza, doznaje ponad milion obciążeń o charakterze udarowym. Obciążenia dynamiczne mogą w wielu przypadkach przekraczać czterokrotną wartość ciała pacjenta. Znaczna część takich niepożądanych impulsów kończy się koniecznością ponownej wymiany endoprotezy biodra. Badania doświadczalne wielu badaczy potwierdzają, że po wszczepieniu endoprotezy stawu biodrowego mamy często do czynienia z obszarami przeciążenia i niedociążenia. Zarówno jedne, jak i drugie są niekorzystne w trakcie eksploatacji endoprotezy. Po wszczepieniu trzpienia do kanału kości udowej pod wpływem siły mogą pojawić się pewne mikrometrowe przemieszczenia trzpienia względem cementu kostnego. Zarówno opisane przemieszczenia, jak też obszary przeciążenia i niedociążenia są na ogół powodowane niestosowną geometrią powierzchni zewnętrznych i wewnętrznych endoprotezy uzależnioną od chropowatości powierzchni, która ma bezpośredni wpływ na wysokość szczeliny. Klasyczne generowanie procesu produkcji i wytwarzania endoprotez o optymalnej strukturze geometrycznej powierzchni jest bardzo trudne, a w wielu przypadkach wręcz niemożliwe. Dlatego niezbędne jest uprzednie stochastycznekształtowanie struktury geometrycznej projektowanych endoprotez polegające na oszacowaniu losowych wartości oczekiwanych, czyli średnich wartości probabilistycznych oraz odchyleń standardowych optymalnych wysokości mikrochropowatości powierzchni, które mają bezpośredni wpływ na pożądaną wysokość szczeliny, siły nośne, siły tarcia, wartości zużycia, a w końcu na optymalną możliwość implantacji endoprotezy stawu biodrowego człowieka. Wyniki niniejszej pracy uzyskano na podstawie przeprowadzonych badań eksperymentalnych dotyczących pomiarów struktur geometrycznych powierzchni endoprotez oraz z wykorzystaniem wiedzy teoretyczno-numerycznej. Ukazane w niej rezultaty prezentują metodologię i cele opisanej idei badawczej, umożliwiając szeroką dyskusję potrzebną do dalszych badań w zakresie projektów bioinżynierii.Przedstawiony został również parametryczny opis parametrów powierzchni endoprotez. Mogą one również znaleźć zastosowania przy probabilistycznej ocenie parametrów struktur geometrycznych powierzchni rozmaitych implantów.
Within the last ten years in the European Union the number of bone fractures caused by the osteoarthritis increased twofold. More than 100000 hip or knee joints in total have been implanted in Germany during one year. Within ten years, 5% of them have failed by aseptic loosening. The non-invasive determination of friction forces and the control of their values during lubrication of cartilage cells on the superficial layer of human joint surfaces before implantation have a significant but not sufficient influence on the observation of the early abrasive wear of cartilage joint and the development of osteoporosis. From this fact was drawn the inspiration for the performed investigations referring the endoprosthesis surface parameters, because knowledge of the roughness of prosthesis surfaces and friction forces and their control methods makes it possibile to provide the necessary random standard deviation of gap height and finalny information about implantation possibility. This paper has been prepared based on the objective knowledge gained from the author’s experimental and theoretical experiences to represent the methodology and goal of the idea described in the study and to make possible a wider discussion on this subject for further developments during the realization of various bioengineering projects in the field of hydrodynamic artificial human and humanoid robots joints.
Źródło:
Tribologia; 2016, 266, 1; 117-127
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
An analysis of pressure distribution in water and water emulsion in a front gap of a hydrostatic bearing
Analiza rozkładu ciśnienia wody i emulsji wodnej w szczelinie czołowej łożyska hydrostatycznego
Autorzy:
Kowalski, K.
Zloto, T.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/792293.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Komisja Motoryzacji i Energetyki Rolnictwa
Tematy:
pressure distribution
water
water emulsion
variable height gap
hydrostatic thrust bearing
Navier-Stokes equation
geometrical parameter
exploitation condition
Źródło:
Teka Komisji Motoryzacji i Energetyki Rolnictwa; 2014, 14, 4
1641-7739
Pojawia się w:
Teka Komisji Motoryzacji i Energetyki Rolnictwa
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Determination of Random Friction Forces on the Biological Surfaces of a Human Hip Joint with a Phospholipid Bilayer
Wyznaczanie losowych sił tarcia na biologicznych powierzchniach stawu biodra z dwuwarstwą fosfolipidów
Autorzy:
Wierzcholski, Krzysztof
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/190381.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
human hip joint
friction forces
hydrodynamic lubrication
phospholipids bilayer
analytical stochastic
estimation of solutions
apparent viscosity
gap height
staw biodrowy człowieka
siły tarcia
hydrodynamiczne smarowanie
dwuwarstwa fosfolipidów
stochastyczne analityczne oszacowania rozwiązań
lepkość pozorna
wysokość szczeliny
Opis:
The paper presented concerns a new mathematical form of the stochastic theory of hydrodynamic friction forces occurring on real human hip joint surfaces with a phospholipids bilayer. This paper particularly presents a new review of stochastic analytical considerations realized by the authors for friction forces estimation during hydrodynamic lubrication of biological surfaces performed on the basis of the gap height measurements in the human hip joint. After numerous experimental measurements, it directly follows that the random unsymmetrical increments and decrements of the gap height of human joints have an important influence on the load carrying capacities and finally on the friction forces and wear of cooperating cartilage surfaces. The main topic demonstrates the impact of the variations of expectancy values and the standard deviation of the human joint gap height on the friction forces occurring in the human joint. Moreover, an evident connection is observed between the apparent dynamic viscosity and the features of the cartilage surface coated by the phospholipid cells. Hence, after the abovementioned remarks, follows the corollary that the influence of the gap height stochastic variations and random surfaces coated by the PL cells tend indirectly from the apparent viscosity into the friction force variations. The synthetic, complex elaborations of the results obtained indicate the influence of the random roughness and stochastic growth of living biological cartilage surfaces on the friction forces distribution.
Celem badawczym podjętym w pracy jest wpływ zmian losowych wysokości szczeliny stawu na zmiany wartości sił nośnych oraz sił tarcia i współczynników tarcia. Do oddziaływań losowych zaliczamy między innymi: ciągłe zmiany architektury kształtów mikrochropowatości powierzchni chrząstki stawowej z udziałem komórek fosfolipidów, ciągły wzrost żywych komórek chrząstki stawowej, mikrometrowej wielkości odkształcenia hipersprężystej warstwy wierzchniej chrząstki stawowej. Głównym rezultatem pracy jest oszacowanie funkcji oczekiwanej sił tarcia i współczynników tarcia dla biołożysk w postaci ogólnych wzorów analitycznych w zależności od pomierzonych wartości funkcji gęstości prawdopodobieństwa. Według informacji autora przedstawiony w niniejszej pracy model stochastyczny układu równań ruchu i energii dla hydrodynamicznej teorii smarowania jest nowy, ponieważ ujmuje losowe zmiany wszystkich parametrów jednocześnie w odróżnieniu od dotychczasowych modeli probabilistycznych ograniczających się jedynie do zmian losowych wysokości szczeliny biołożyska. W pracy wprowadzono nowe pojęcie funkcji oczekiwanej w odróżnieniu od wartości oczekiwanej. Przedstawiony cel badawczy jest w niniejszej pracy realizowany poprzez badanie rozwiązań analitycznych stochastycznego modelu hydrodynamicznego smarowania stawu w postaci układu równań ruchu oraz przez probabilistyczną analizę parametrów smarowania stawu w zakresie odchyleń standardowych w powiązaniu z wynikami doświadczalnie pomierzonych wysokości szczeliny stawu. W pracy uwzględnia się wpływ wysokości i kształtu mikroszczeliny stawu na wartość lepkości pozornej cieczy synowialnej o własnościach nienewtonowskich w ruchu ustalonym pomiędzy dwoma współpracującymi powierzchniami chrząstek stawowych.
Źródło:
Tribologia; 2019, 284, 2; 131-142
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Oil leakage in a variable-height gap between the cylinder block and the valve plate in a piston pump
Przecieki oleju w szczelinie o zmiennej wysokosci pomiedzy blokiem cylindrowym i tarcza rozdzielacza pompy tlokowej
Autorzy:
Zloto, T.
Sochacki, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/792038.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Komisja Motoryzacji i Energetyki Rolnictwa
Tematy:
oil leakage
variable height gap
cylinder block
valve plate
piston pump
dynamic viscosity
energy efficiency
computation model
flow intensity
Źródło:
Teka Komisji Motoryzacji i Energetyki Rolnictwa; 2011, 11C
1641-7739
Pojawia się w:
Teka Komisji Motoryzacji i Energetyki Rolnictwa
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The problems of hydrodynamic non-isothermal lubrication
Problemy hydrodynamicznego nieizotermicznego smarowania
Autorzy:
Wierzcholski, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/190086.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
liquid viscosity
changes in thin gap height direction
temperature
adhesion
or phospholipids
analytical model
micro-bearings
joints applications
initial results
lepkość cieczy
zmiany po grubości cienkiej warstwy
temperatura
adhezja
fosfolipidy
model analityczny
mikrołożyska
stawy
wstępne rezultaty
Opis:
The classical hydrodynamic theory of slide bearing lubrication has been constituted on the assumption of constant pressure and viscosity perpendicular to the thin oil layer thickness. These fundamental assumptions are in contradiction to contemporary achievements connected with new devices such as micro-bearing, nano-bearing, magnetic bearings, artificial joints in humanoid robots, micro-motors. Therefore, new methods of measurements and calculations using AFM and a new mathematical computer programs are needed. Energy conservation equations after boundary layer simplifications confirm the fact that temperature gradient variations across the film thickness have the same order of magnitude as the variations in longitudinal or circumferential directions. The fact that temperature gradient variations cross the bearing gap height can be significantly large are evident, despite the temperature differences across the film thickness that are negligibly small. This statement cannot be compliant with the assumption of a constant viscosity value in the gap height direction. It has been proven that hydrodynamic pressure is not constant across the film thickness for non-Newtonian oils with Rivlin Erickson constitutive equations. For pseudo-plastic non-Newtonian oils, the apparent dynamic viscosity significantly decreases with shear rate increases. However, for pseudo-plastic oils, the shear rate increments during the oil flow are strictly connected with the average flow velocity increments. Therefore, the apparent dynamic viscosity depends strongly on the oil velocity gradients. It is evident that flow velocity gradients across the film thickness have intensive variations, particularly in regions where gap height attains the least value. In these places, the dynamic viscosity attains the largest variations in gap height directions. If gap height in micro-bearing is smaller than one micrometre, than the largest oil dynamic viscosity increments caused by the velocity variations across the film thickness are located near the superficial layer of the movable journal surfaces in the case of the hydrodynamic lubrication by rotation, but in the neighbourhood where each of two come near lubricated surfaces during the squeezing. Hence, in these places, dynamic viscosity increases across the film thickness and attains the local maximum values. A gap height smaller than one micrometre has the largest oil dynamic viscosity increments caused by the adhesion force variations across the film thickness located near the motionless sleeve surfaces. In a similar manner, the influences on the viscosity variations caused by the luster points of concentrations of nano particles as oil inhibitors or oil additives smaller than 5 nm occurring in micro-bearing gaps and the cluster concentration regions of collagen fibres occurring in human joint gap are observed. This paper describes and comments on the above-mentioned problem of oil viscosity changes in the gap height direction, and it presents the apparent dynamic viscosity functions for Newtonian and non-Newtonian oils as well indicates the largest viscosity variations in bearing gap height direction and gives examples of initial calculation results.
W niniejszej pracy wykazano, że lepkość dynamiczna nie-newtonowskiego nieizotermicznego czynnika smarującego zmienia się po kierunku wysokości szczeliny łożyskowej oraz że zmiany te mają istotny wpływ na parametry pracy poprzecznego łożyska ślizgowego łącznie z siłami tarcia, współczynnikami tarcia oraz zużyciem materiału. Zmiany lepkości nieizotermicznej nienewtonowskiej cieczy smarującej po grubości warstwy czynnika smarującego uzasadnia się poprzez: · wpływ zmian gradientów temperatury po grubości warstwy smarującej, · wpływ zmian wartości składowych prędkości nienewtonowskiego, nieizotermicznego oleju po kierunku wysokości szczeliny, · wpływ lokalizacji w cieczy smarującej obszarów skupienia (clustering regions) nanometrowych cząsteczek i ich liczebności. Dla wyjaśnienia mechanizmu opisanych wpływów podano komentarze. 1. Zmiany wartości temperatury pomiędzy powierzchnią czopa i panewki są małe i ich wartość osiąga zaledwie od 3 K do 7 K. Dlatego nie mają one wpływu na zmiany lepkości po grubości warstwy, chociaż z równania zachowania energii wynika zmienność wartości temperatury po kierunku wysokości szczeliny łożyska. Jednak zmiany gradientów temperatury po kierunku wysokości szczeliny mogą być znaczące i one wpływają na zmiany lepkości w kierunku wysokości szczeliny. 2. Zmiany wartości składowych prędkości nienewtonowskiego, nieizotermicznego oleju po kierunku wysokości szczeliny są znacząco malejące (rosnące), powodują spadek (wzrost) prędkości deformacji w cieczach nienewtonowskich, a stąd na mocy praw mechaniki cieczy odpowiednio znacząco wzrasta (maleje) lepkość. 3. Obszary skupienia dotyczą: inhibitorów, dodatków polimerowych, zanieczyszczeń solami ołowiu, molekuł magnetycznych o ok. 2–5 nm wielkości cząsteczek w obszarze szczeliny smarnej łożysk mechanicznych oraz chondrocytów, włókien kolagenowych, miceli, liposomów, fosfolipidów o wielkości 5 nm w obszarze cieczy synowialnej wypełniającej szczelinę stawu. Obszary skupienia lokalizują się na ogół w pobliżu współpracujących powierzchni i tam wywołują znaczne wzrosty lepkości pozornej cieczy smarującej. 4. Siły adhezji w szczelinach łożysk o wysokości poniżej mikrometra osiągają największe wartości w pobliżu współpracujących powierzchni, powodując w tych obszarach największe wzrosty lepkości oleju po kierunku wysokości szczeliny.
Źródło:
Tribologia; 2016, 268, 4; 211-223
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Estimation of random bio-hydrodynamic lubrication parameters for joints with phospholipid bilayers
Autorzy:
Wierzcholski, Krzysztof
Miszczak, Andrzej
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2173539.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
human joint
estimation of lubrication parameters
phospholipids bilayer
analytical stochastic principles
analytical stochastic solutions
apparent viscosity depended on the gap height variations
staw ludzki
oszacowanie parametrów smarowania
dwuwarstwa fosfolipidowa
analiza stochastyczna zasad
analiza stochastyczna problemów
lepkość pozorna
Opis:
This paper presents a new form of a mathematical estimation of stochastic bio-hydrodynamic lubrication parameters for real human joint surfaces with phospholipid bilayers. In this work, the authors present the analytical and stochastic considerations, which are based on the measurements of human joint surfaces. The gap is restricted between two cooperating biological surfaces. After numerous experimental measurements, it directly follows that the random symmetrical as well as unsymmetrical increments and decrements of the gap height in human joints influence the hydrodynamic pressure, load-carrying capacity, friction forces, and wear of the cooperating cartilage surfaces in human joints. The main focus of the paper was to demonstrate the influence of variations in the expected values and standard deviation of human joint gap height on the hydrodynamic lubrication parameters occurring in the human joint. It is very important to notice that the new form of apparent dynamic viscosity of synovial fluid formulated by the authors depends on ultra-thin gap height variations. Moreover, evident connection was observed between the apparent dynamic viscosity and the properties of cartilage surface coated by phospholipid cells. The above observations indicate an indirect impact of stochastic changes in the height of the gap and the indirect impact of random changes in the properties of the joint surface coated with the phospholipid layers, on the value of hydrodynamic pressure, load carrying capacity and friction forces. In this paper the authors present a synthetic, comprehensive estimation of stochastic bio-hydrodynamic lubrication parameters for the cooperating, rotational cartilage bio-surfaces with phospholipid bilayers occurring in human joints. The new results presented in this paper were obtained taking into account 3D variations in the dynamic viscosity of synovial fluid, particularly random variations crosswise the film thickness for non-Newtonian synovial fluid properties. According to the authors’ knowledge, the obtained results are widely applicable in spatiotemporal models in biology and health science.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2021, 69, 1; art. no. e135834
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Estimation of random bio-hydrodynamic lubrication parameters for joints with phospholipid bilayers
Autorzy:
Wierzcholski, Krzysztof
Miszczak, Andrzej
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2090697.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
human joint
estimation of lubrication parameters
phospholipids bilayer
analytical stochastic principles
analytical stochastic solutions
apparent viscosity depended on the gap height variations
staw ludzki
oszacowanie parametrów smarowania
dwuwarstwa fosfolipidowa
analiza stochastyczna zasad
analiza stochastyczna problemów
lepkość pozorna
Opis:
This paper presents a new form of a mathematical estimation of stochastic bio-hydrodynamic lubrication parameters for real human joint surfaces with phospholipid bilayers. In this work, the authors present the analytical and stochastic considerations, which are based on the measurements of human joint surfaces. The gap is restricted between two cooperating biological surfaces. After numerous experimental measurements, it directly follows that the random symmetrical as well as unsymmetrical increments and decrements of the gap height in human joints influence the hydrodynamic pressure, load-carrying capacity, friction forces, and wear of the cooperating cartilage surfaces in human joints. The main focus of the paper was to demonstrate the influence of variations in the expected values and standard deviation of human joint gap height on the hydrodynamic lubrication parameters occurring in the human joint. It is very important to notice that the new form of apparent dynamic viscosity of synovial fluid formulated by the authors depends on ultra-thin gap height variations. Moreover, evident connection was observed between the apparent dynamic viscosity and the properties of cartilage surface coated by phospholipid cells. The above observations indicate an indirect impact of stochastic changes in the height of the gap and the indirect impact of random changes in the properties of the joint surface coated with the phospholipid layers, on the value of hydrodynamic pressure, load carrying capacity and friction forces. In this paper the authors present a synthetic, comprehensive estimation of stochastic bio-hydrodynamic lubrication parameters for the cooperating, rotational cartilage bio-surfaces with phospholipid bilayers occurring in human joints. The new results presented in this paper were obtained taking into account 3D variations in the dynamic viscosity of synovial fluid, particularly random variations crosswise the film thickness for non-Newtonian synovial fluid properties. According to the authors’ knowledge, the obtained results are widely applicable in spatiotemporal models in biology and health science.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2021, 69, 1; e135834, 1--16
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Wyświetlanie 1-15 z 17

Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim komputerze. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies