Informacja

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

Wyszukujesz frazę "Miszczak, A." wg kryterium: Autor


Tytuł:
Determination of variable pseudo-viscosity coefficients for oils with the Rivlin - Ericksen properties
Autorzy:
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/247350.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
pseudo-viscosity coefficients
apparent viscosity
Rivlin-Ericksen equation
viscosity curves
Opis:
Modern oils, that lubricate the sliding friction pairs, contain more and more additives. These additives change the oil properties to the non-Newtonian. Furthermore, the friction and wear products and also the products of combustion in internal combustion engines, result in a change of the oil properties, from Newtonian to the non-Newtonian. Frequently, researchers suggest to use so-called „smart fluids”, for example, the ferro-oils as lubricants of sliding friction pairs exposed to strong magnetic fields or the absence of gravity. The ferro-oils are also characterized by the non-Newtonian properties. The viscosity characteristics of these oils are described rather well by the Rivlin-Ericksen constitutive equation. The Rivlin-Ericksen constitutive equation contains the coefficients, which are difficult to estimate or determine experimentally. One of the possibilities to determine these coefficients is the method proposed by Prof. K. Wierzcholski [12]. This method requires the experimental results of dynamic viscosity changes as a function of shear rate. The measurements of dynamic viscosity should be conducted for the widest possible range of shear rates. Then, using the viscosity curves and nonlinear system of equations, the auxiliary coefficients are determined. These coefficients generate the equations that describe the variable pseudo-viscosity coefficients. Not all oils have an intensive exponential character of viscosity changes in dependence on shear rate. In these cases it is possible to determine the constant coefficients of pseudo-viscosity [1, 3, 7, 8]. This paper presents the examples of determination of the variable pseudo-viscosity coefficients for the selected lubricating oils and ferro-oils.
Źródło:
Journal of KONES; 2013, 20, 1; 201-208
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis of the influence of the changes in the value of dynamic viscosity coefficient in the direction of oil film thickness on the journal bearing load carrying capacity
Autorzy:
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/243539.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
slide journal bearing
load carrying capacity
friction force
friction coefficient
numerical calculation
Opis:
This article presents the results of numerical calculations of the hydrodynamic pressure distribution, load carrying capacity, friction force and friction coefficient of the slide journal bearing, if the assumed model of hydrodynamic lubrication takes into account the dependence of oil viscosity values on its temperature in all three directions of the adopted coordinate system, in particular, also across the thickness of the lubricant layer. This research considered the slide journal bearing lubricated with the Newtonian oil. The flow of oil was modelled as laminar and stationary. The bearing bushing had a full angle of wrap and its surfaces were smooth. In order to obtain hydrodynamic pressure distributions, the Reynolds type equation was numerically solved by application of the finite difference method (FDM). The numerical procedures for this research were prepared with the Mathcad 15 software. When adopting the classic models and simplifications for the hydrodynamic lubrication and a thin boundary layer, it is assumed, that the hydrodynamic pressure of lubricating oil does not depend on the position measured across the height of the lubrication gap. On the other hand, it is known, that the dynamic viscosity strongly depends on the temperature, which is a function of all three spatial variables. The aim of this work is to include, in the hydrodynamic lubrication model, the changes of viscosity in the direction of oil film thickness, and to investigate how it will affect the hydrodynamic pressure distribution and load carrying capacity of the journal bearing.
Źródło:
Journal of KONES; 2018, 25, 3; 355-362
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis of the load carrying capacities and the friction force in the gap of the slide journal bearing lubricated with a non-Newtonian oil described by a power-law model
Autorzy:
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/244543.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
numerical calculation
load carrying capacities
friction forces
non-Newtonian oil
power law model
Opis:
In this paper, the author presents the results of numerical calculations of load carrying capacities and friction forces in the gap of the slide journal bearing lubricated with an oil on the non-Newtonian's properties. In the studies, the power-law model has been assumed to describe the relationship between the stress tensors and shear rate tensors. The analytical and numerical calculations have been performed for the plain bearing, non-porous with a full wrap angle. It has been assumed isothermal, laminar and steady flow of lubricant in the gap of a slide bearing. Numerical calculations have been performed for the Gumbel’s boundary conditions and dimensionless lengths of the bearings like L=b/R =2;1.5;1; ½ and ¼. The flow-rate index and coefficient of consistency have been adopted based on the results of experimental studies of changes of dynamic viscosity in terms of a shear rate. It has been assumed that the apparent viscosity depends only on the shear rate. Dynamic viscosity of the engine oil, used in a gasoline engine with a capacity of 1800 cm3, has been tested on the Haake Mars III rheometer. The analytical solutions presented in the paper were based on more general derivations carried out by Professor K. Wierzcholski in his article: ‘Non-linear hydrodynamic lubrication in conjugated fields’ (publication in printing). In this paper, the key quantities such as components of vector of the velocity, hydrodynamic pressure and temperature were presented in the form of convergent power series. The values of load carrying capacities and friction forces were determined and compared for the event where the oil has properties of Newtonian and non-Newtonian. Calculations have been made for the dimensionless quantities.
Źródło:
Journal of KONES; 2016, 23, 3; 327-335
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Viscoelastic unsteady lubrication of radial slide journal bearing at impulsive motion
Autorzy:
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/259407.pdf
Data publikacji:
2004
Wydawca:
Politechnika Gdańska. Wydział Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa
Tematy:
viscoelastic unsteady lubrication
analytical and numerical calculation
capacity forces
hydrodynamic pressure
Opis:
This paper presents an analytical solution of velocity components of unsymmetrical oil flow and pressure distribution in radial journal bearing gap for hydrodynamic unsteady lubrication with viscoelastic oil. Numerical calculations are performed in Mathcad 11 Professional Program, with taking into account the method of finite differences. This meŹthod satisfies stability conditions of numerical solutions of partial differential equations and values of capacity forces occurring in cylindrical bearings. Exact calculations of presŹsure in journal bearing and its load capacity may be useful to prevent from premature wear tribological units of self ignition engines, especially those applied in ships.
Źródło:
Polish Maritime Research; 2004, 2; 9-21
1233-2585
Pojawia się w:
Polish Maritime Research
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Experimental values of temperature distribution in a sliding bearing sleeve lubricated with non-Newtonian oils
Autorzy:
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/259545.pdf
Data publikacji:
2005
Wydawca:
Politechnika Gdańska. Wydział Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa
Tematy:
ferro-oil
non-Newtonian oil
temperature distribution
test stand
Opis:
This paper presents results of experimental investigations of temperature distributions on inner surface of a sleeve of transverse sliding bearing lubricated with non-Newtonian oils. The measurements were performed by means of Pt100 miniature sensors placed close to internal surface of the sleeve. To measure sleeve temperature distributions use was made of a test stand installed at Gdynia Maritime University. Delo 1000 Marine 30 oil, SAE 15W40 basic oil, and aferro-oil made of the SAE 15W40 basic oil were used as a lubricating medium. During measuring temperature distributions for the ferro-oil different intensity values of external magnetic field generated by electromagnets were applied.
Źródło:
Polish Maritime Research; 2005, 3; 16-26
1233-2585
Pojawia się w:
Polish Maritime Research
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The analysis of hydrodynamic pressure distribution and load carrying capacity in the gap of slide journal bearings with micro-grooves
Analiza rozkładu ciśnienia hydrodynamicznego oraz siły nośnej w szczelinie poprzecznego łożyska ślizgowego z mikrorowkami
Autorzy:
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/190378.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
slide bearing lubrication
journal bearings
hydrodynamic pressure
non-classical surface
micro-grooves
load carrying capacity
friction force
smarowanie łożysk ślizgowych
poprzeczne łożysko ślizgowe
ciśnienie hydrodynamiczne
nieklasyczna powierzchnia
mikrorowki
siła nośna
siła tarcia
Opis:
The purpose of this paper is to analyse the distribution of hydrodynamic pressure, load carrying capacities, and friction force in the gap of the slide bearing on account of the type, number, and size of micro-grooves on the surface of the sleeve. It was assumed that micro-grooves were distributed equally on the circumference of the sleeve as well as parallel to its axis. Micro-bearings with micro-grooves are more and more of ten utilized in the technical applications, e.g., in HDD disks or in computer fans. It is advisable to carry out a numerical analysis on the influence of the number and the size of micro-grooves on the value of the Basic flow parameters in the slide micro-bearing. A laminar flow of lubricating fluid and an isothermal model of the lubrication of the slide bearing was used for the analysis. A classical Newtonian model was applied as the constitutive equation. A cylindrical slide Bering with the finished length and smooth sleeve, and a full wrap angle was used for the research. The density and thermal conductivity of the oil were considered to be constant in the thin film of oil. The results of measurements of shape and sizes of micro-grooves in real micro-slide bearings were presented by the author in the previous publications. The results of that research are used at present to determine the preliminary assumptions concerning the shape and the size of the micro-grooves. The results obtained in the research show the minor influence of micro-grooves on the value of the friction force and a few percentages rate influence of micro-grooves on the value of load carrying capacity.
Celem niniejszej pracy jest analiza rozkładu ciśnienia hydrodynamicznego, siły nośnej i siły tarcia w szczelinie poprzecznego łożyska ślizgowego ze względu na rodzaj, liczby i wielkość mikrorowków na powierzchni panewki. Do analizy przyjęto mikrorowki rozłożone równo po obwodzie panewki i równoległe do osi panewki. Mikrołożyska ślizgowe z mikrorowkami są coraz częściej stosowane w technice, np. w dyskach HDD czy też wentylatorach komputerowych. Celowym jest dokonanie analizy numerycznej, jaki wpływ na wartość podstawowych parametrów przepływowych ma liczba i wielkość mikrorowków. Do analizy hydrodynamicznego smarowania przyjęto laminarny przepływ cieczy smarującej oraz izotermiczny model smarowania łożyska ślizgowego. Jako równanie konstytutywne zastosowano klasyczny model newtonowski. Do rozważań przyjęto walcowe łożysko ślizgowe o skończonej długości z gładką panewką o pełnym kącie opasania. W cienkiej warstwie filmu olejowego przyjęto niezmienność gęstości i współczynnika przewodzenia ciepła oleju. Wyniki pomiaru kształtu i wymiaru mikrorowków w rzeczywistych mikrołożyskach ślizgowych autor przedstawiał we wcześniejszych publikacjach. Wyniki tych badań służą obecnie do określenia wstępnych założeń dotyczących kształtu i wielkości mikrorowków. Uzyskane wyniki badań wskazują na znikomy wpływ mikrorowków na wartość siły tarcia i kilkuprocentowy wpływ mikrorowków na wartość siły nośnej.
Źródło:
Tribologia; 2017, 272, 2; 119-126
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Structure analysis of the surface of plunger and barrel assembly in the injection pump pumping section
Autorzy:
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/246030.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
atomic force microscope
surface topography
roughness
plunger
barrel
injector pump
pumping section
Opis:
Precision surfaces in a diesel engine’s fuel system are used in the two components. First one is the pumping section in the injection pump. The second ones are injectors. In this paper authors present results of the topography measurements of the surface of plunger and barrel assembly in the injection pump pumping section. The measurements were performed using the atomic force microscopy (AFM) NT-206. The measured surface topographies were shown in the form of two and three-dimensional views of selected areas of the investigated surfaces. There are also presented the profiles of the selected area cross-sections as well as roughness height distribution and cumulative height distribution of roughness. Additionally, the basic parameters describing the surface roughness, such as: a roughness average Ra, a root mean square value Rq of roughness, a skewness Ssk (Rsk) and kurtosis Sku (Rku), are also specified. The samples (plungers and barrels), which have been measured, come from the injection pump pumping section as a new ones and after estimated period of operation time. The lateral precision surfaces have been measured. The atomic force microscope NT-206 allows to perform scanning of the measured surface with maximum are dimensions of 32 μm x 32 μm and maximal roughness height of ± 1 m. Scanned surfaces was divided into 256x256 measuring points and the measurements were performed in the static (contact) mode. After surface scanning on the atomic force microscope, the data was calculated in the SurfaceXplorer® 1.311 or Gwyddion 2.35 software. In this paper, only selected surfaces from the several dozen performed scans are shown. The obtained results allow to determinate the degree and type of wear of tested surfaces at the micro-level.
Źródło:
Journal of KONES; 2014, 21, 3; 227-234
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis of surface topography of slide journal bearings and micro - bearings
Autorzy:
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/247394.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
surface topography
atomic force microscope
static contact mode
height distributions of surface roughness
Opis:
In this paper, the author presents the results of measurements of the slide journal bearings and micro-bearings sleeves and journal surfaces. The study was performed with the atomic force microscope (AFM) NT-206. The results of measurements of surface topography are presented in the form of a 2D and 3D map of surface topography and also in the form of profiles for selected cross-sections of examined surfaces. Additionally, the height distributions of surface roughness are presented. The Atomic Force Micsroscope NT-206 allows investigating the surface of sample with maximum scanning area 32μm x 32μm and with the maximum value of roughness ±1μm. The measurements can be carried out in three modes: static (contact) mode, dynamic (non-contact) mode, dynamic intermittent mode. The author used the contact mode. The application of this mode of operation, in the case of samples with a hard surface, for example, the journal of a bearing, enables to obtain a good mapping of the measured surface. The presented in this paper results of surface topography measurements, include the calculated values of the Ra and Rq parameters and also the maximum value of the distance between the lowest and the highest surface inequality. The obtained results allow evaluating the amount and type of wear of researched elements in the micro-scale and they also are useful in the design of such surface layers of co-operating components, in order to obtain optimum tribological properties. When considering the impact of the surface roughness on the change of height of bearing gap, and consequently the change of flow and operating parameters, the information about average distribution of roughness value is required. With such measurements, it is possible to obtain these data. In the presented research the micro-bearings from personal computers hard drives, as well as classic bearings and sleeves, were investigated.
Źródło:
Journal of KONES; 2013, 20, 4; 285-292
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:
Surface topography of operated slide journal micro - bearings used in HDD
Autorzy:
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/242978.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
atomic force microscope
surface topography
microgrooves
herringbone grooves
micro bearing in HDD
Opis:
In this paper author present results of measurements of slide journal micro-bearings surface topography measured with an atomic force microscope (AFM). The results of measurements of surface topography were presented in the form of surface topography maps, three-dimensional graphs and some examples of selected cross-sections of investigated surface in the form of profile graphs. Measurements of surface topography were made for journals and sleeves of slide journal micro-bearings from personal computers' hard disc drives, with the Atomic Force Microscope NT-206 produced in MTM in Minsk, Republic of Belarus. In this research author used two identical sets of micro-bearings from 2.5" HDD Samsung HM160HI 5400rpm and 3.5" HDD Seagate Barracuda 7200.10 ST380815AS 7200 rpm hard disc drives. First set of those four microbearings worked for a year at rated RPM continuously (i.e. 24 hours a day). Second set of the same micro-bearings also worked for a year at rated RPM, but in intermittent mode (i.e. 15 minutes on, 15 minutes off). The values of profile roughness parameters Ra and Rq and the distance between maximum peak height and maximum valley depth are presented as well. The application SurfaceXplorer registered trademark was used for processing and visualization of the data obtained from AFM NT-206, which besides from generating 2D, 3D and profile diagrams, was used to calculate and draw graph of height distribution. Surface topography of investigated bearings sleeves was also measured using Hommeltester T8000-R60 profilometer. Those measurements give information about micro-grooves dimensions and location. On the surfaces of studied micro-bearings, some micro-grooves can be found in form of herringbone, with depth about 1.5..m and width 150..m. Received information about micro-grooves geometry will allow developing proper theory of hydrodynamic lubrication for micro-bearings with micro-grooves.
Źródło:
Journal of KONES; 2012, 19, 4; 449-456
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Samooczyszczające się hydrofobowe systemy tribologiczne
Self-cleaning hydrophobic friction systems
Autorzy:
Wierzcholski, K.
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/188012.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
powierzchnie hydrofobowe
adhezja
samooczyszczanie
hydrophobic surface
anti-adhesion
self-cleaning
Opis:
Procesy adhezyjne lub mechanizmy tribologiczne są interesujące z wielu powodów. Biologiczne mechanizmy kontaktowe pomagają w zrozumieniu zasad funkcjonowania wielu technicznych adhezyjnych urządzeń. Zbadanie biologicznych stykowych powierzchni stało się źródłem rozwoju idei twórczych w zakresie przemysłowych zastosowań powierzchni samo-oczyszczających się. Na przykład powierzchnie samooczyszczające są bardzo pożądane w zbiornikach do magazynowania olejów, smarów, farb. Ponadto powierzchnie lemieszy pługa powinny też posiadać własność samooczyszczania się od pozostałości gleby po orce. Zdolność samooczyszczania powierzchni jest procesem tribologicznym. Powierzchnie hydrofobowe charakteryzują się specyficzną rzeźbą w postaci mikroi nanorowków. W pracy wyjaśniono mechanizm zanieczyszczenia powierzchni tworzony adhezyjnym wiązania nanoobiektów z rozpatrywanymi powierzchniami na skutek sił Van der Waalsa.
Adhesive or sticking tribological mechanisms are interesting in several respects. Biological sticking mechanisms may aid in understandding the principles of the functioning of other technical frictional and adhesive mechanisms. Biological sticking surfaces provide a rich source of ideas for the development of industrial applications, such as self cleaning surfaces. For example, the self-cleaning surfaces are very desirable for the internal surfaces of tanks for lubricants in contact with the oil. The shared surfaces of the plough ought to have self-cleaning properties too. Self cleaning-abilities of the surface are known as the hydrophobic properties. Hydrophobic surfaces have specific sculptured shapes with the nano-ridges and nano-grooves. Particle contaminating surface structures consists, in most cases, of material that is more readily wetted than hydrophobic wax components. Contaminants usually rest on the tips of the surface structures, so that the real contact area between the particles and sculptured surface is minimised. Thus, these particles can be easily removed by water droplets rolling over the surface. In this case, the adhesion between particles and water droplets is greater than between particles and the sculptured surface due to the reduced contact between the particles and surface. Therefore, we have the selfcleaning process of the surface.
Źródło:
Tribologia; 2010, 3; 241-250
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Algorytm wyznaczania zmiennych współczynników pseudolepkości olejów na bazie eksperymentu
Algorythm for variable pseudoviscosity coefficients under an experimental basis
Autorzy:
Wierzcholski, K.
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/188532.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
związki fizyczne
zmienne współczynniki pseudolepkości
wpływ prędkości deformacji
oleje smarujące
physical dependencies
changes of pseudo-viscosity coefficients
share rate influences
lubrication oils
Opis:
Obserwuje się coraz większy udział stosowania olejów częściowo i całkowicie syntetycznych w procesie smarowania węzłów tarcia ślizgowego. Oleje te charakteryzują się nienewtonowskimi właściwościami. Nienewtonowskimi olejami nazywa się takie ciecze, w których oprócz klasycznych zależności lepkości oleju od ciśnienia i temperatury występuje dodatkowo zależność lepkości od prędkości deformacji. Większość czynników smarujących ulepszanych chemicznie ma właściwości nienewtonowskie. Podobnie ciecze zanieczyszczone, np. substancjami organicznymi, kurzem ulicznym, sadzą lub też produktami zużycia i spalania w silniku spalinowym wykazują właściwości nienewtonowskie. Wymienione zanieczyszczenia i dodatki mogą powodować wzrost lub spadek lepkości czynnika smarującego w stosunku do bazowej cieczy smarującej. W niniejszej pracy przedstawiona została metoda analityczna wyznaczania zmiennych wartości funkcyjnych współczynników pseudolepkości na podstawie wyników eksperymentalnych dla olejów stosowanych w praktyce inżynierskiej.
Constitutive equations between stresses and deformations for oils with pseudo-viscosity properties are usually described by the Rivlin-Ericksen relations. In these relations two pseudo-viscosity coefficients occur. Up to now, in numerous scientific papers concerning the journal bearing lubrication with visco-elastic oils, the mentioned pseudo-viscosity coefficients have been treated as constant values. By virtue of performed measurements, it is evident that experimental curves describing visco-elastic oil dynamic viscosity versus shear rate had shapes that cannot be obtained for the constant pseudo-viscosity coefficients. In this case, only possible are the unknown dependences between oil dynamic viscosity and share rate. This paper shows the algorithm derivation for variable pseudo-viscosity coefficients as a function of shear rate using pseudo-viscosity oils and taking into account the experimental data obtained from viscosity measurements.
Źródło:
Tribologia; 2013, 4; 125-136
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Magneto-therapy of human joint cartilage
Autorzy:
Wierzcholski, K.
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/306552.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Politechnika Wrocławska. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
Tematy:
magnetoterapia
pole magnetyczne
efekty magnetoterapii
magnetic induction variable field
magnetotherapy
magneto electronic devices
positive effects of magnetotherapy
negative effects of magnetotherapy
human joint cartilage diseases
Opis:
Purpose: The topic of the present paper concerns the human joint cartilage therapy performed by the magnetic induction field. There is proved the thesis that the applied magnetic field for concrete cartilage illness should depend on the proper relative and concrete values of applied magnetic induction, intensity as well the time of treatment duration. Additionally, very important are frequencies and amplitudes of magnetic field as well as magnetic permeability of the synovial fluid. Material and methods: The research methods used in this paper include: magnetic induction field produced by a new Polish and German magneto electronic devices for the therapy of human joint cartilage diseases, stationary and movable magnetic applicators, magnetic bandage, ferrofluid injections, author’s experience gained in Germany research institutes and practical results after measurements and information from patients. Results: The results of this paper concern concrete parameters of time dependent electro-magnetic field administration during the joint cartilage therapy duration and additionally concern the corollaries which are implied from reading values gained on the magnetic induction devices. Conclusions: The main conclusions obtained in this paper are as follows: Time dependent magnetic induction field increases the dynamic viscosity of movable synovial fluid and decreases symptoms of cartilage illness for concrete intensity of magnetic field and concrete field line architecture. The ferrofluid therapy and phospholipids bilayer simultaneously with the administrated external electromagnetic field, increases the dynamic viscosity of movable synovial fluid.
Źródło:
Acta of Bioengineering and Biomechanics; 2017, 19, 1; 115-124
1509-409X
2450-6303
Pojawia się w:
Acta of Bioengineering and Biomechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Distribution of hydrodynamic pressure in the interspace of lateral sliding bearings lubricated by ferrofluid with different concentrations of magnetic particles
Autorzy:
Frycz, M.
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/245424.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
hydrodynamic pressure distributions
capacity
ferrofluid
magnetic field
numeric calculation
Opis:
This paper presents the numerical results of hydrodynamic pressure distributions and capacity in the gap of ferrofluid-lubricated slide bearing with different concentrations of magnetic particles. Ferrofluid is a colloidal mixture of dispersing agent (base) and diffused (magnetic particles). The most common distracted factors are Fe3O4, Ge2O2 or NiO. Scattering factor is mostly water, mineral oil, synthetic oil. In addition, the magnetic particles are coated with a surfactant in the form of long chains of molecules or electrostatic coating. Reynolds-type equation has been derived from the equations of momentum and continuity equation for laminar, steady and isothermal flow. Viscoelastic model Rivlin-Ericksen type of lubricant has been adopted. It has been adopted also that the dynamic viscosity depends generally on the magnetic field. The equations of momentum, continuity and Maxwell's equation with a constitutive equation were made dimensionless, and then them small units of higher order have been omitted (units of the order of the relative radial clearance: i//=0.001). Such estimated system of equations of motion was divided into two subsystems by the small parameter method. The basic system of differential equations which consider the effect of the magnetic field has been received and the additional system which takes into account influences of non-Newtonian properties as well. Integrating the appropriate momentum equations and imposing boundary conditions the velocity vector components and the Reynolds-type equation have been obtained. While computer simulations of the magnetic field were assumed that the longitudinal component of magnetic induction vector does not change with the length of the bearing. Reynolds-type equation by which the hydrodynamic pressure distributions can be determined has been solved numerically using Mathcad and ourselves calculation procedures. The paper presents results of numerical calculations of hydrodynamic pressure distribution and lift force for the simulated values of the magnetic field and ferrofluid's dynamic viscosity and for different relative eccentricities and dimensionless length of the bearing. The results presented in the paper are the solutions of a basic system.
Źródło:
Journal of KONES; 2011, 18, 3; 83-89
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:
Adhesion and capilarity in micro-bearing lubrication
Autorzy:
Wierzcholski, K.
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/245795.pdf
Data publikacji:
2009
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
adsorption
adhesion
capillary forces
micro-bearing lubrication
Opis:
Present paper shows the some main phenomena which have important influence on the micro-bearing operating parameters. To above mentioned phenomena belong: adhesion forces, adsorption forces, capillary forces, elastic and hyperelastic deformations of cooperating micro-bearing surfaces, Van-der Waals electrostatic forces on the micro-bearing surfaces. Because the height of super thin micro-bearing gap is very small often smaller than l micrometer, hence the adhesion forces and capillary forces arising in micro-bearing gap, provoke the oil dynamic viscosity changes. This fact leads to the hydrodynamic pressure and bearing carrying capacity changes. The performed research play off the main role of mechanical micro-deformations of cooperating micro-bearing surfaces on non-Newtonian oil dynamic viscosity and here are indicated the influence of capillary force on adhesion forces in micro-scale. The micro-deformations of the micro-bearing gap height are effecting the changes of oil flow velocity in the gap, this fact leads to the share rate changes and therefore we obtain changes of apparent viscosity of the non-Newtonian oil.
Źródło:
Journal of KONES; 2009, 16, 3; 489-495
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Magnetic field impact on the temperature and pressure distribution in slide journal bearing
Autorzy:
Wierzcholski, K.
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/246908.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
slide journal bearing
magnetic induction field
non-Newtonian lubricant
conjugated fields
new general method
load carrying capacity
pressure decrements
pressure increments
Opis:
The topic of the presented article aims to demonstrate a new principle of hydrodynamic lubrication in mechanical, non-isothermal and electro-magnetic fields. In this article is presented hydrodynamic slide journal bearing in electromagnetic field. The aim of this article is a new general analytical and numerical solution determined the influence of the electro-magnetic field on the temperature distribution in the internal surfaces of the slide-bearing sleeve and pressure distribution in bearing gap. To the research methods and materials used in this article realization belong: the Mathcad 15 Professional Program and new semi-analytical methods applied for theory of hydrodynamic lubrication extended to the curvilinear orthogonal surface and coordinates. Particular solutions are introduced to the cylindrical coordinates. To the obtained results of lubrication of movable sleeve surface belong the increments of the bearing load carrying capacity during the presence and absence magnetic induction field in the case if non-Newtonian lubricant features and constant temperature are taken into account. Simultaneously are observed the increments of the bearing load carrying capacity during the presence magnetic field and Newtonian lubricant. Temperature increments (decrements) without and with magnetic field lead to the hydrodynamic pressure decrements (increments). Moreover are assumed simultaneously the temperature T and oil dynamic viscosity variations in length, width and bearing gapheight 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; 2017, 24, 2; 279-286
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The friction force and friction coefficient in the journal sliding bearing ferrofluid lubricated with different concentrations of magnetic particles
Autorzy:
Frycz, M.
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/247265.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
hydrodynamic pressure
capacity
friction force
friction coefficient
ferrofluid
numeric calculation
Opis:
There is an important operational parameter in the case of sliding bearings are friction forces and coefficient of friction. It depends on how much proportions of heat in the gap of the oil film from the value of the friction force. Ferrofluid lubricated sliding bearings have specific structure and are suitable only for use in specific cases. We may use them in the absence of gravity, vacuum, or in case of strong magnetic fields or radioactive. Maintenance of lubricant in the oil-gap as well as the viscosity change occurs through controlling of the external magnetic field. Change of the value of viscosity and mass forces (magnetic forces) in the equation of momentum depends on the concentration of magnetic particles and the intensity of external magnetic field. The aim of this paper is to present the influence of concentration of magnetic particles on the friction force value and coefficient of friction. The numerical calculations of friction forces and friction coefficient have been performed before setting the hydrodynamic pressure and a lift force from the Reynolds-type equation. Reynolds-type equation has been derived from basic equations, ie equations of momentum and equations of stream's continuity. There have been also used Maxwell's equations for the ferrofluid in the case of stationary magnetic field's existence. It has been assumed stationary and laminar flow of lubricant liquid and the isothermal model for lubrication of slide bearings. As the constitutive equation has been used Rivlin-Ericksen one. The cylindrical journal bearing of finite length with the smooth sleeve of whole angle of a belt has been taken into consideration. In a thin layer of oil film has been assumed constancy of the oil density with temperature changes and the independence of the oil's thermal conductivity coefficient from thermal changes. The viscosity of the oil depends mainly on the magnetic field.
Źródło:
Journal of KONES; 2011, 18, 4; 113-120
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Friction forces on the lubricated surfaces in micro and nano scale
Autorzy:
Wierzcholski, K.
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/241987.pdf
Data publikacji:
2008
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
AFM
experimental data
dynamic friction forces
Opis:
The present paper determines static and dynamic friction forces and friction coefficients using atomic force microscope during the hydrodynamic viscoelastic liquid flow in the thin boundary layer around the cells of two cooperating bodies. Atomic force microscope is necessary in performed experimental investigations and measurements of friction forces. Therefore, proper parameters of microscope are described and illustrated in specific enlargement. The use of microscope of atomic forces AFM for complex technical investigations to a large extent has facilitated carrying-out the measurements of tissue surface features and control of its growing process in human joint and deforming process in micro-bearing alloy. During conventional nano-scale measurements of surface topography, the AFM microscope makes it possible to simultaneously map local lateral forces and oscillatory phases of translations, which may be interpreted as a representation of local friction forces and local adhesive forces as well as values of elasticity modules. One of the important advantages of the AFM microscope application in the area of investigations with the use of bio-reactors is the possibility of carrying out measurements directly in liquid, namely that surrounds the cells or micro-bearing gaps
Źródło:
Journal of KONES; 2008, 15, 4; 597-602
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The project of memory and genetic code simulations for joint lubrication
Autorzy:
Wierzcholski, K.
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/241989.pdf
Data publikacji:
2008
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
Curvilinear bone heads
capacity memory simulations
genetic code of biological liquids
Opis:
This paper presents the optimization, simulation and practical application of operating parameters(load carrying capacity, friction forces, friction coefficient, wear) for hydrodynamic intelligent articular and artificial bio-bearing joints with curvilinear nano-shaped surfaces. One of the reason of such bone head and endoprosthese profile is that this profile contributes to the variation (an increase or decrease) the memory joint capacity. Such properties are very important and required in human joints. A general theory of materials with memory is the theory developed by Noll and Koleman. The simple solid body and liquid theory presented in this paper is based on the assumption that stress is defined by a whole deformation history. The changes of bio-bearing superficial surfaces presented in this paper are described by the process of changes of mass of a body system defined by non-Newtonian synovial liquid properties and its genetic (congenital) factors, which depends on epigenetic (environmental) factors (temperature, mechanical stress and strain, internal and external physical fields, etc.). Scientific problems considered in the paper are mainly focused on comparisons and practical applications of tribological processes, which occur during fluid flow around cells lubrication on the nano-surfaces in nano-bearings, as well as surfaces of bio-bearings.
Źródło:
Journal of KONES; 2008, 15, 4; 591-596
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Acoustic emission as friction force indicator after test stands experiments
Autorzy:
Ziegler, B.
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/242687.pdf
Data publikacji:
2007
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
non-destructive testing
acoustic emission
plain bearing
friction force
Opis:
This paper describes the use of acoustic emission measurement as an indicator of friction force into hydrodynamic journal bearings. The parameters load, speed, friction force, oil-temperature as well as the displacement of the sleeve are mainly measured in mutual dependence in journal plain bearing test stands. The friction force can not be measured directly, it must be calculated from the reaction force of the sleeve. Many different constructions are in use with the aim to load the bearing with a minimized influence of friction force measurement. Because of the huge influence to the friction force it is desirable to have parameters that are corresponding with it and are independent of the bearing load. We investigate the applicability of the acoustic emission analysis to indicate the friction force at an existing plain bearing test stand. The adoption of the acoustic emission measurement system (the diversion of the waves from the sleeve, the wave propagation through the AE transducer, the measurement chain and the damping of the mechanical and electrical disturbance) onto the test stand is described.
Źródło:
Journal of KONES; 2007, 14, 4; 579-586
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Differential and recurrence unified reynolds equations and mega algorithm for their numerical solutions
Autorzy:
Wierzcholski, K.
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/242919.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
partial differential form
partial recurrence form
unified Reynolds equation
mega algorithm
Opis:
The objective of the research under the paper topic is an analytical, unified formulation of a new standardized view of general solution of hydrodynamic problem using algorithm to determine changes of the components of the velocity vector, the distributions of hydrodynamic pressure, load carrying capacity, of slide bearings with cooperating curvilinear, orthogonal surfaces that are lubricated with a various non-Newtonian lubricants. In this paper for non- Newtonian lubricants are questioning the hitherto prevailing assumptions using in hydrodynamic theory of lubrication such as constant value of lubricant viscosity and pressure in the thickness of lubricating gap i.e. in gap height direction. Finally, the non-homogeneous partial differential equation generated with variable coefficients that is the result of the various boundary conditions being imposed that are different for each problem solved is an equation that determines the distributions of hydrodynamic pressure values. This equation is to be written in the form of a unified non-homogenous partial recurrence equation with variable coefficients. The Authors foresee that a mega-algorithm will be developed for the solution of this equation in a numerical form. This equation in particular cases is an equivalent of modified Reynolds equations in the research that has been conducted so far concerning the hydrodynamic theory of lubrication.
Źródło:
Journal of KONES; 2012, 19, 4; 643-650
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Impulsive and periodic class of solutions for hydrodynamic theory of lubrication
Autorzy:
Wierzcholski, K.
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/242922.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
injury solutions
periodic solutions
theory of lubrication
partial differential equations
Opis:
In this paper, two different classes of lubricant flow conditions are basically indicated, i.e. for periodic solutions when pressure values and other flow parameters change periodically and for non-periodic solutions in the case of lubricating in the conditions of impulses and strokes. The Authors formulate the primary problem in the form of a system of 9 nonlinear non-homogeneous partial differential equations with variable and random coefficients in a curvilinear orthogonal system of coordinates which is supplemented with suitable constitutive dependences and conjugated with magnetic field equations with the Ohm equation. These equations include the following: three conservation equations of the lubricating liquid momentum, the stream continuity equation, the energy conservation equation, three equilibrium equations of the thin elastic superficial layer that are reduced to the differential equation in displacements, the heat transfer equation of the superficial layer that is flown around by the lubricating liquid. The following include those equations that describe constitutive dependences the Rivlin-Ericksen equation of physical dependences for viscoelastic ferrofluid, the equation of the physical dependences of the superficial layer of the surfaces lubricated, the equation of the physical dependences of the magnetic field. The unknown values of the material coefficients shall be determined experimentally. The following 9 unknowns are determined from the system of partial differential equations: three velocity components of the lubricating liquid, the hydrodynamic pressure, the temperature in the lubricating liquid, the three components of the superficial layer displacement and the temperature in the superficial layer. The mathematical solution of the problem presented requires a number of boundary conditions to be imposed. The Authors foresee quasi-analytical solutions of the system described of partial differential equations.
Źródło:
Journal of KONES; 2012, 19, 4; 651-658
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Influence of magnetic particles concentration in ferro-oil on values of friction force and coefficient of friction of slide journal bearing
Autorzy:
Frycz, M.
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/243124.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
ferro-oil
dynamic viscosity
magnetic particles concentration
friction force
friction coefficient
lepkość dynamiczna
stężenie cząstek magnetycznych
siła tarcia
współczynnik tarcia
Opis:
This article has been focused on the analysis of changes in friction force as well as coefficient of friction of slide journal bearing in terms of the concentration of magnetic particles in the lubricating ferro-oil. There has been present an analytical and numerical calculation model based on experimentally determined physical quantities describing the dependence of ferro-oil’s viscosity on fundamental parameters such as temperature, pressure or external magnetic field in the paper. Numerical calculations of the dimensionless friction force as well as the dimensionless friction coefficient were performed by solving the Reynold’s type equation using the finite difference method using Mathcad 15 and own calculation procedures. The obtained results has been presented in the form of a series of graphs that take into account: the influence of external magnetic field, corrections related to the influence of pressure changes, corrections related to the influence of temperature changes and finally corrections related to non-Newtonian ferro-oil properties. An analysis of the obtained characteristics has been made so the observations and conclusions were drawn regarding optimum magnetic particle content in the ferro-oil lubricating the sliding journal bearing.
Źródło:
Journal of KONES; 2017, 24, 1; 143-150
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Scientific achievements obtained in the project MTKD-CT-2004-517226 in years 2005-2008
Autorzy:
Wierzcholski, K.
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/243524.pdf
Data publikacji:
2008
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
hydrodynamic pressure
hyperelastic human joints
deformable gap
Opis:
The synovial joint has two main components: solid one represented by the cartilage, and bio-fluid by the synovial fluid. The cartilage is a soft anisotropic solid containing pores filled with a fluid. In this paper is determined the pressure distributions in a thin layer of non-Newtonian, lubricant inside the deformable gap of spherical human hip joint. The load carrying capacities in human joints with cartilage deformations are much smaller than that obtained for not deformable cartilage surface. The changes of the joint gap height during the lubrication process are caused by the deformation of two cooperating spherical joint surfaces covered by the soft cartilage superficial layer. Hypo-elastic deformations of cartilage are taken into account. In the general case the cartilage can be subjected to large deformations. The main results described in this paper are as follows: 1.Numerical calculated values of pressure distributions for the elbow cylindrical human joints performed in this paper by virtue of analytical models taking into account the effects of congenial and growth influences on the lubrication process are compared with initial measured hydrodynamic pressure values performed by means of AFM. Measured pressure values obtained by the S. Chizhik et al. 2006 in experimental way, are different about 7 percent from the numerical values obtained in presented paper using the analytical solutions. 2.In presented paper is derived the modified Reynolds equation containing the terms describing the influences of congenial and genetic properties of the lubricant and micro-bearing materials on the pressure and load carrying capacity of bio-joints and micro-bearing. The comparisons presented in this project between human bio-joints and micro-bearings are indicated that the biobearing theory of lubrication is very helpful in MEMS and NEMS devices. The research presented in the project provides an important impact for developing the new scientific domain such as cyto-tribology, histo-tribology or tribology of cells, and tissue and of micro-surfaces occurring in mechanical micro-bearings. According to the participants knowledge such scientific domains are completely new and have been not so far initiated by any scientific centre and in any area of tribology and tissue engineering.
Źródło:
Journal of KONES; 2008, 15, 3; 543-549
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The robot joint lubrication with ultra-thin hyperelastic superficial layers
Autorzy:
Wierzcholski, K.
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/243815.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
robot joint lubrication
various curvilinear hyperactive thin
soft layer shapes
basic hydrodynamic equations
physical models
humanoid robot
Opis:
The surface of humanoid robots is more or less deformable metal and plastic replica of human body. An advanced humanoid robot has human like behaviour – it can talk, run, jump or climb stairs in a very similar way a human does. Hence follows that operation of construction of the robots artificial joints to be similar for biological joints activities. This fact requires applying proper as well corresponding soft solid materials, and specific lubricants. To the interesting phenomena belong the fact, that as well the surfaces of an articular cartilage human joint as the soft surfaces of the robot joints, coated with ultra-thin hyperelastic multi-layers, plays an important role in the surface active lubrication, relative small friction forces and wear during the human limb or robot body activities in the movement. The presence of the ultra-thin hyperelastic layers consisting the soft bearing materials including hyperelastic nano-particles during the robot bearing lubrication enables to indicate numerous positive effects among other the decreases the friction coefficient values. Therefore, the results obtained in this paper may be applicable during the joint-endo-prosthesis or artificial joint design in new humanoid robots, where instead cartilage and synovial fluid are applied new soft materials with active hyperelastic micro- and nano- particles. In this paper is shortly presented the mathematical model of hydrodynamic lubrication of thin boundary layer describing the robot joint. Mathematical model in 3D for lubricant consists of three equations of motion, continuity equation, conservation of energy equation and Young-Kelvin-Laplace equation describing the thin layer interfacial energy.
Źródło:
Journal of KONES; 2016, 23, 3; 555-562
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The influence of oil’s exploitation time on load carrying capacity in a slider bearing
Autorzy:
Sikora, G.
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/244279.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
oil ageing
numerical calculations
Reynolds equation
pressure distribution
load carrying capacities
viscosity changes in time
Opis:
In this paper, authors are presenting conclusions of the numerical calculations of pressure distribution and capacity in a slider bearing with taking changes of oil viscosity in exploitation time into account. Changes of the engine oil’s viscosity, which depend on the exploitation time, were determined on Haake Mars III rheometer and the conclusions were published in Solid State Phenomena and Logistyka in 2015. Numerical calculations were performed by solving of Reynolds equation, using finite difference method and own calculation procedures in Mathcad 15. Reynolds equation was developed by solving the continuity equation and the momentum conservation equation from the fundamentals. For the considerations, the laminar and stationary lubricating of the slider bearing of finite length and full angle of wrap were taken. Assumption of the stationary flow concerns lack of changes in flow parameters in short period of considered phenomena, f. ex. in one hour. Smooth and non-porous bushing were assumed. The aim of this paper was preliminary estimation of influence of viscosity changes in the exploitation time on the load carrying capacities of the cross slider bearing. Wherefore, the viscosity changes dependence on the pressure, temperature and also shear rate, were not taken into account. The basic equations were developed to the non-dimensional form and estimated according to the thin layer theory. In the calculations, the Reynolds boundary conditions concerning pressure distribution were taken into account. Preliminary calculations were performed for different models of viscosity changes in time and circumstances, where the viscosity increases and decreases in exploitation time.
Źródło:
Journal of KONES; 2015, 22, 3; 207-212
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A study on the adhesion at a micro- and nano-lubrication
Autorzy:
Wierzcholski, K.
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/245327.pdf
Data publikacji:
2009
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
adhesion forces
micro- and nano-lubrication
micro-bearings
Opis:
In this paper describes the study on the adhesion forces at a nano-contact and micro- and at a nano-lubrication. Here are elaborated the dependences between oil dynamic viscosity in super thin boundary layer and adhesion forces as well influences of adhesion forces in micro- and nano-level on the friction forces in micro- and nano-scale arising between two cooperating surfaces in micro-bearings. Up to now the influence of adhesion on oil viscosity changes and on the oil flow in micro-bearing gap was not considered in analytical way. Present paper elaborates the preliminary assumptions of hydrodynamic theory of lubrication for micro-bearing in the case if during the lubrication the adhesion forces are taking into account. In this paper are derived theformulas of pressure distributions, friction forces and friction coefficients where the adhesion forces are considered. The changes of adhesion forces in micro-contact of two bodies dependon the load direction. Load carrying capacity increases implied by the oil dynamic viscosity increases caused by the adhesion and cohesion forces attain about from 20% to 30% in comparison to the viscosity and capacity values in classical form.
Źródło:
Journal of KONES; 2009, 16, 4; 499-506
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis of hydrodynamic lubrication of journal bearings with oil of non-Newtonian properties
Analiza hydrodynamicznego smarowania poprzecznych łożysk ślizgowych olejem o właściwościach nienewtonowskich
Autorzy:
Miszczak, A.
Sikora, G.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/188421.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
theory of hydrodynamic lubrication
journal bearing
hydrodynamic pressure
non-Newtonian lubrication model
constitutive equation
hydrodynamiczna teoria smarowania
poprzeczne łożysko ślizgowe
ciśnienie hydrodynamiczne
nienewtonowski model smarowania
równanie konstytutywne
Opis:
In this paper, the presented issue concerns hydrodynamic lubrication of the journal bearings with the oil of non-Newtonian properties. For the analysis of the hydrodynamic lubrication, a constitutive model of the third order was assumed. The assumed model consist of a Newtonian part –pI+nA1&enspand non-Newtonian part &beta3&ensp tr(A12)A1. The Main part of this paper concerns transformation, nondimensionalization, and an estimation of order of magnitude of the equation, which describes the apparent viscosity. Apparent viscosity describes changes of the dynamic viscosity with shear rate. In this way prepared model of apparent viscosity is used in momentum equations. This equations are integrated in order to designate components of the velocity vector. By substitution of the proper boundary conditions, modified Reynolds type equation is obtained. A further stage of the research will be proceeding of the numerical calculations of the hydrodynamic pressure distribution followed by the designation of the carrying capacity, friction force and friction coefficient while taking changes of the viscosity from shear rate into account (apparent viscosity).
Prezentowana w artykule tematyka dotyczy problemu hydrodynamicznego smarowania poprzecznych łożysk ślizgowych olejem o właściwościach nienewtonowskich. Do analizy hydrodynamicznego smarowania przyjęto część modelu konstytutywnego trzeciego rzędu. Przyjęty model składa się z części opisującej właściwości newtonowskie –pI+nA1&ensporaz części opisującej właściwości nienewtonowskie &beta3&ensp tr(A12)A1. Zasadnicza część pracy dotyczy przekształcenia, ubezwymiarowienia oraz oszacowaniu rzędu wielkości równania opisującego lepkość pozorną, w której uwzględnia się zmiany lepkości dynamicznej od szybkość ścinania. Tak opracowany model lepkości pozornej podstawiany jest do równań pędu i ciągłości strugi. Równania te są całkowane w celu wyznaczenia składowych wektora prędkości. Przy nałożeniu odpowiednich warunków brzegowych uzyskuje się również zmodyfikowane równanie typu Reynoldsa. Dalszym etapem badań będzie wykonanie obliczeń numerycznych rozkładu ciśnienia hydrodynamicznego a następnie wyznaczeniu siły nośnej, siły tarcia i współczynnika tarcia z uwzględnieniem zmian lepkości od szybkości ścinania (lepkości pozornej).
Źródło:
Tribologia; 2017, 272, 2; 127-138
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The change of friction and load-carrying capacity of the journal bearing with the consideration of the oil ageing
Zmiany siły nośnej i siły tarcia w poprzecznym łożysku ślizgowym przy uwzględnieniu starzenia się oleju
Autorzy:
Sikora, G.
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/189638.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
oil ageing
slider bearing
viscosity changes in exploitation time
numerical calculations
friction force
carrying capacity
friction coefficient
starzenie oleju
łożysko ślizgowe
zmiany lepkości od czasu eksploatacji
obliczenia numeryczne
siła tarcia
siła nośna
współczynnik tarcia
Opis:
This paper presents numerical calculations of the hydrodynamic pressure distribution, carrying capacity, and friction coefficient in the gap of a journal bearing. The analysed bearing is lubricated using motor oil. In this paper, oil ageing and temperature influence on viscosity are taken into account. Viscosity changes in the pressure and shear rate are not considered. These changes will be considered in other papers. For the hydrodynamic lubrication analysis, laminar flow of the lubrication fluid and non-isothermal lubrication model of the journal bearing were assumed. As the constitutive equation, the classical, Newtonian model was used. This model was extended by the viscosity changes in temperature and exploitation time. For the considerations, the cylindrical journal bearing with the finite length and smooth bearing, with the full angle of wrap were taken.
W niniejszej pracy przedstawiono obliczenia numeryczne rozkładu ciśnienia hydrodynamicznego, siły nośnej oraz współczynnika tarcia w szczelinie poprzecznego łożyska ślizgowego smarowanego olejem silnikowym z uwzględnieniem zmian lepkość oleju od temperatury i czasu eksploatacji. W pracy nie uwzględniano zmian lepkości od ciśnienia i szybkości ścinania. Takie zmiany będą uwzględnione w innych pracach. Do analizy hydrodynamicznego smarowania przyjęto laminarny przepływ cieczy smarującej oraz nieizotermiczny model smarowania łożyska ślizgowego. Jako równanie konstytutywne zastosowano klasyczny model newtonowski z uwzględnieniem zmian lepkości od temperatury i czasu eksploatacji. Do rozważań przyjęto walcowe łożysko ślizgowe o skończonej długości z gładką panewką o pełnym kącie opasania.
Źródło:
Tribologia; 2016, 269, 5; 171-181
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A method of the wear prognosis of sliding bearings
Metoda prognozowania zużycia łożyska ślizgowego z wykorzystaniem komputera
Autorzy:
Miszczak, A.
Wierzcholski, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/140225.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
slide bearings surfaces
wear prognosis
recurrence equations
computational analysis
powierzchnie łożysk ślizgowych
prognoza zużycia
równanie rekurencyjne
analiza komputerowa
Opis:
The considerations presented in this paper include a computer analysis of slide bearing wear prognosis using the solutions of recurrence equations complemented with the experimental data values. On the ground of the results obtained from analytical and computational numerical calculations, and taking into account the experimental parameters of bearing material and operation boundary conditions, the control problems of slide bearing wear surfaces have been presented. The obtained results allow us to see a connection between roughness, material properties, the amplitude of vibrations, the kind of the friction forces, the hardness of materials, the sliding speed in one side and the wear increments in succeeding time units of the exploitation process in other side.
Rozważania przedstawione w niniejszej pracy obejmują komputerową analizę prognozy zużycia łożyska ślizgowego z wykorzystaniem rozwiązań równań rekurencyjnych oraz danych eksperymentalnych. Problem optymalizacji zużycia powierzchni ślizgowych łożyska został rozwiązany przy wykorzystaniu obliczeń analitycznych i numerycznych a także przy uwzględnieniu materiału łożyskowego, parametrów doświadczalnych oraz warunków brzegowych. Uzyskane wyniki pozwalają nam dostrzec związek między chropowatością, właściwościami materiału, amplitudą drgań, rodzajem sił tarcia, twardością materiałów, prędkością ślizgania z jednej strony, a przyrostem zużycia w kolejnych jednostkach czasowych procesu eksploatacji z drugiej strony.
Źródło:
Archive of Mechanical Engineering; 2014, LXI, 4; 553-570
0004-0738
Pojawia się w:
Archive of Mechanical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Control contribution for wear bearing recurrence process
Autorzy:
Wierzcholski, K.
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/202072.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
recurrence equations
wear bearing control process
równanie rekurencyjne
procesy kontroli
Opis:
This paper presents the methods of control problem solutions using recurrence equations implementation and UOS transformation for the bearing wear estimation during the finite and infinite time units of an operation process. If we have two wear value increase processes then very important is information which process is divergent more slowly. On the other hand, in comparison with two convergent processes we must decide which process is convergent more quickly. The wear process is determined mostly by the summation factor method. Such a method is applied for the solutions of recurrence equations with variable coefficients.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2014, 62, 4; 691-700
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Topografia współpracujących powierzchni łożysk tocznych pomierzona na mikroskopie sił atomowych
Topography of rolling bearings cooperating surfaces measured with an atomic force microscope
Autorzy:
Czaban, A.
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/189772.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
mikroskop sił atomowych
łożyska toczne
topografia powierzchni
mikro- i nanochropowatość
atomic force microscope
rolling bearing
surface topography
microroughness
nanoroughness
Opis:
W niniejszej pracy autorzy przedstawiają wyniki pomiaru topografii powierzchni współpracujących elementów w łożyskach tocznych przeprowadzone na mikroskopie sił atomowych (AFM). Badaniu topografii powierzchni poddano elementy toczne (kulki, rolki) oraz bieżnie łożysk tocznych przepracowanych i nowych. Badania zostały przeprowadzone na mikroskopie sił atomowych typu NT-206 firmy MTM z Białorusi. Zaprezentowane w pracy wyniki topografii powierzchni zawierają również wyliczone wartości chropowatości Ra i Rq oraz wartość maksymalnej odległości pomiędzy najniższą a najwyższą nierównością. Dzięki programowi komputerowemu SurfaceXplorer topografię powierzchni przedstawiono w pracy w trzech postaciach: mapy powierzchni, trójwymiarowego obrazu chropowatości powierzchni i profilu przez wybrany przekrój powierzchni. Dodatkowo zaprezentowano również rozkłady wysokości chropowatości. Uzyskane wyniki pozwalają na dokonanie oceny stopnia i rodzaju zużycia badanych elementów w skali mikro, pomogą również w projektowaniu takiej warstwy wierzchniej elementów współpracujących, aby uzyskiwać jak najlepsze efekty tribologiczne.
In this paper authors present measurements results of the surface topography of the cooperating surfaces of rolling bearings conducted with an atomic force microscope (AFM). Measurements of surface topography were made for rolling elements (balls, rollers) and races of non-used and used rolling bearings. In the investigations, the authors used the Atomic Force Microscope NT-206 produced in MTM in Minsk, Republic of Belarus. The presented results of surface topography measurements include calculated values of profile roughness parameters Ra and Rq and the distance between maximum peak height and maximum valley depth. The application SurfaceXplorer was used for processing obtained data and the visualization of surface topography in the three forms: a surface roughness map, a three-dimensional surface topography plot and a profile graph in selected cross-section. Furthermore distribution functions graphs of peaks and valleys heights, tilt and orientation are presented. The results and information about surface topography allows one to evaluate the degree and type of wear in microscale and will help to design surface layers with improved tribological properties.
Źródło:
Tribologia; 2011, 5; 31-38
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wyznaczanie współczynników pseudolepkości olejów silnikowych
Determining the coefficients of the pseudo-viscosity of engine oils
Autorzy:
Czaban, A.
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/189990.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
współczynniki pseudolepkości
ciecze nienewtonowskie
model Rivlina-Ericksena
lepkość pozorna
prędkość ścinania
pseudo-viscosity coefficients
non-Newtonian fluids
Rivlin-Ericksen model
apparent viscosity
shear rate
Opis:
Do analizy hydrodynamicznego smarowania łożysk ślizgowych olejami nienewtonowskimi o właściwościach lepkosprężystych często stosuje się równanie konstytutywne typu Rivlina-Ericksena. Podczas analizy oleju o modelu Rivlina-Ericksena niezbędna jest znajomość współczynnika lepkości η oraz współczynników pseudolepkości α, β, γ. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań współczynnika lepkości dynamicznej i współczynników pseudolepkości dla kilku olejów silnikowych. Współczynniki pseudolepkości oszacowano metodą prezentowaną przez prof. K. Wierzcholskiego w publikacjach naukowych. Metoda ta polega na wyznaczeniu eksperymentalnym krzywych lepkości w szerokim zakresie prędkości ścinania. Kolejnym etapem jest opisanie tych krzywych formułą matematyczną i obliczenie pomocniczych współczynników. Ostatnim etapem jest wyznaczenie współczynników pseudolepkości z wykorzystaniem formuł podanych w literaturze przy znajomości wcześniej wyznaczonych współczynników i lepkości dynamicznej dla bardzo małych i bardzo dużych prędkości deformacji.
During the operation of the internal combustion engines, lubricating oils wear out. The following has a significant impact on that process wear of engine parts and contact of wearing elements with working oil, the destruction of bonds in the polymer chains of oil and oil additives, contaminants from the environment, and combustion products. This causes the lubricant to become a non-Newtonian viscoelastic fluid. A Rivlin-Ericksen constitutive relation can by used in the analysis of slide bearings hydrodynamic lubrication by non-Newtonian viscoelastic oils. In a specific case that relation becomes a Newtonian model. The analysis makes it necessary to know the values of the viscosity coefficient η and also the values of pseudo-viscosity coefficients α, β, γ. The obtained values of viscosity and pseudo-viscosity coefficients will be used in further studies and analytical and numerical calculations of slide bearings hydrodynamic lubrication by non-Newtonian viscoelastic oils. Determining the viscosity and pseudo-viscosity coefficients is based on a method suggested by Prof. K. Wierzcholski and involves measuring a viscosity values in wide range of shear rates. The next step in that method is to describe the obtained curves by a mathematical formulae and calculate some required parameters. Finally, taking into account measured values of viscosity for low and high shear rates, pseudo-viscosity coefficients can be calculated.
Źródło:
Tribologia; 2012, 4; 33-40
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Surface topography of slide journal bearings
Autorzy:
Miszczak, A.
Czaban, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/246105.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
atomic force microscope
surface topography
journal bearing
Opis:
In this article the measurements results of surface topography of different types of slide bearings sleeves have been presented. The research has been conducted with the use of atomic force microscope (AFM). The results of measurements of surface topography were presented in the form of surface topography maps, three-dimensional graphs and some examples of selected cross-sections of investigated surface in the form of profile graphs. Measurements of surface topography were made for thin-walled sleeves of slide journal bearings covered with PTFE, POM, bronze and white metal layers. Operated and new sleeves have been considered with the use of Atomic Force Microscope NT-206produced in MTM in Minsk, Republic of Belarus [2]. Atomic Force Microscope NT-206 provides information for samples with maximum roughness value plus or minus 1 mi m. Max. field in one scanning process is up to 32)um x 32mi m. Measurements were preceded with resolution 256x256points. Presented in the work results of surface topography measurements also include the calculated values of average deviation profile Ra and Rq and the value of fixed distance between the lowest and highest inequality. The application SurfaceXplorer was used for processing and visualization of the data obtained from AFM NT-206, which besides from generating 2D, 3D and profile diagrams, was used to calculate and draw graph of height distribution. The comparison of received data will allow verifying type and amount of surface wear of discussed journal micro-bearings parts in micro and nanoscale and will help to design surface layers with improved tribological properties.
Źródło:
Journal of KONES; 2011, 18, 3; 279-285
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Surface topography of non-operated slide journal micro-bearings
Autorzy:
Czaban, A.
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/242167.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
atomic force microscope
surface topography
microgrooves
herringbone grooves
micro-bearing
Opis:
In this paper authors present results of measurements of slide journal bearings surface topography measured with an atomic force microscope (AFM). The results of measurements of surface topography were presented in the form of surface topography maps, three-dimensional graphs and some examples of selected cross-sections of investigated surface in the form of profile graphs. Measurements of surface topography were made for journals and sleeves of slide journal micro-bearings from personal computers' hard drives and fans, with the Atomic Force Microscope NT-206 produced in MTM in Minsk, Republic of Belarus. The values of profile roughness parameters Ra and Rq and the distance between maximum peak height and maximum valley depth are presented as well. The application SurfaceXplorerŽ was used for processing and visualization of the data obtained from AFM NT-206, which besides from generating 2D, 3D and profile diagrams, was used to calculate and draw graph of height distribution. Surface pictures of investigated bearings sleeves were made with the optical microscope Zeiss Axiovert 25+. That measurements give information about micro-grooves dimensions and location. On the surfaces of studied micro-bearings some micro-grooves can be found in form of herringbone, with depth about 1.5mi m and width 150/mi m. Received information about micro-grooves geometry will allow to develop proper theory of hydrodynamic lubrication for micro-bearings with micro-grooves. Topography of surfaces of investigated journal micro-bearings will be reconsidered after exploiting them proper amount of time.
Źródło:
Journal of KONES; 2011, 18, 2; 109-115
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The effect of running in an electromagnetic field on human joint and skin lubricationin the metabolic process
Wpływ biegania w polu elektromagnetycznym na smarowanie stawów i skóry człowieka w procesie metabolicznym
Autorzy:
Wierzcholski, K.
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/188024.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
run
walk
electromagnetic therapy
experiment
governing equations
human metabolism
slimming process
bieganie
chód
elektromagnetyczna terapia
równania podstawowe
metabolizm
proces utraty nadwagi
Opis:
This paper presents an experimental and theoretical implementation of the influence of the run-walk treatment in the presence of an electro-magnetic field on energy burn increments in the human body, its metabolism, and finally on the decrements of the human body weight. The experimental research presented in this paper was performed using the following devices: a magnetic induction field produced by a new Polish MT-24 Apparatus, a new German Magcell Arthro magneto electronic device, and a Segmental Body Composition Analyzer Tanita MC 780MA. The author's experience was gained in German research institutes, and practical results were confirmed after measurements and information from students and patients. Up to now, theoretical solutions have not been considered. The theoretical and numerical model presented was implemented by using the Mathcad 15 Professional Program. The main conclusion obtained in this paper can be formulated in the following sentence: The run-walk training implemented by an electro-magnetic magnetic field using tight sportswear leads to the increments of the dynamic viscosity of synovial fluid, changes the internal energy contained in the human body, increases the muscle weight, and the percentage of water in the human body; therefore, it accelerates the slimming process connected with the body weight decrements.
Niniejsza praca stanowi teoretyczną i eksperymentalną implementację wpływu biegania i chodu w obecności pola elektromagnetycznego na wzrost energii spalania w ciele człowieka, na jego metabolizm, a ostatecznie na zmniejszenie wagi i masy ciała. Badania doświadczalne przedstawione w pracy przeprowadzono dzięki wykorzystaniu następujących podmiotów i urządzeń: nowy polski aparat MT-24 wytwarzający pole indukcji magnetycznej, niemiecki magnetoelektroniczny aparat Magcell Arthro, Analizator Składu Masy ciała Tanita MC 780MA na licencji japońskiej, doświadczenia badawcze pozyskane w niemieckich instytutach badawczych, wywiady od studentów-sportowców i pacjentów. Do tej pory modele teoretyczne nie były rozpatrywane. Prezentowany w niniejszej pracy teoretyczno-numeryczny model został implementowany Profesjonalnym Programem Mathcad 15. Do najważniejszych rezultatów zawartych w niniejszej pracy zalicza autor wzrost lepkości cieczy synowialnej i potu, wzrost energii wewnętrznej zawartej w ciele człowieka, minimalny wzrost wagi i masy mięśni, wzrost procentowej zawartości wody w organizmie, zmniejszenie masy i wagi sportowca uprawiającego biego-chody implementowane polem elektromagnetycznym z wykorzystaniem w trakcie biegania ciasnego kompletu dresu treningowego.
Źródło:
Tribologia; 2017, 276, 6; 105-115
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Impact of Adhesion and Viscosity Forces on Friction Variations in Bio-Tribological Systems
Wpływ sił adhezji i lepkości na zmiany sił tarcia w układach biotribologicznych
Autorzy:
Wierzcholski, K.
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/189323.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
bio-hydrodynamic lubrication
physiology fluids
viscosity
wettability
hydrogen ion concentration
friction forces
friction coefficient
smarowanie biohydrodynamiczne
ciecz fizjologiczna
lepkość
zwilżalność
stężenie jonów wodoru
siły tarcia
współczynnik tarcia
Opis:
The classical theory of lubrication holds that the lubricant dynamic viscosity increments cause the increments of hydrodynamic pressure, as well as friction forces and wear. In the case of high values of hydrodynamic pressure, it very often has a significant impact on the friction coefficient. New achievements in the field of micro-and nano-tribology provide for new hypotheses on the decrements and increments of the friction coefficient in the case of the lubricant viscosity increments. Experimental investigations have shown that, even in the case of decrements of the friction coefficient with the lubricant viscosity increments, such decrements are very often lower than simultaneous hydrodynamic pressure increments which results in the friction force increments with the lubricant viscosity increments. In biological friction nods, we can observe a varied impact of the biological lubricant viscosity on the friction force and friction coefficient values. The abovementioned impact is caused by the adhesion and cohesion forces occurring between the biological fluid particles flowing around the phospholipid bilayer on the superficial layer of the cartilage with varied wettability and hydrogen ion concentration. The wettability (We) and power hydrogen ion concentration (pH) have a significant impact on the physiological fluid or biological lubricant viscosity variations and, as a result, on the friction forces and friction coefficient. This paper describes the abovementioned impact and the process of friction forces and friction coefficients variations in biological friction nods.
Z klasycznej teorii hydrodynamicznego smarowania wynika, że wzrost lepkości dynamicznej czynnika smarującego powoduje wzrost ciśnienia hydrodynamicznego, a także wzrost sił tarcia i zużycia. W przypadku dużych wartości ciśnienia widoczny jest jego wpływ na wartość współczynnika tarcia. Intensywny rozwój mikro-i nanotribologii przyczynił się do powstania wielu hipotez odnośnie do wzrostu i malenia współczynnika tarcia wraz ze wzrostem lepkości czynnika smarującego. Badania eksperymentalne dowiodły, że nawet w przypadku malenia współczynnika tarcia ze wzrostem lepkości oleju to spadki te są na ogół na tyle mniejsze od równoczesnych wzrostów ciśnienia, co w rezultacie doprowadza do wzrostu siły tarcia ze wzrostem lepkości. W biologicznych węzłach tarcia rozmaity wpływ lepkości cieczy biologicznej na zmiany wartości sił tarcia oraz współczynnika tarcia uwidacznia się jeszcze bardziej. Wpływ ten jest powodowany dużym udziałem sił adhezji i kohezji pomiędzy cząsteczkami cieczy biologicznej opływającymi macierz komórkową dwuwarstwych fosfolipidów zalegających na chrząstce stawowej o zmiennej zwilżalności We i zmiennym stężeniu jonów wodorowych (pH). Zarówno We, jak i pH mają duży wpływ na zmiany lepkości cieczy fizjologicznej w szczególności cieczy synowialnej, które z kolei zmieniają wartości sił tarcia i współczynnik tarcia. Niniejsza praca opisuje i ilustruje mechanizm przedstawionych zmian i wpływów dla biologicznych węzłów tarcia.
Źródło:
Tribologia; 2018, 278, 2; 139-151
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis of the Values of Hydrodynamic Pressure and Load Carrying Capacities for Various Methods of Solving a Reynolds Type Equation
Analiza wartości ciśnienia hydrodynamicznego i siły nośnej przy różnych metodach rozwiązywania równania typu Reynoldsa
Autorzy:
Miszczak, A.
Wierzcholski, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/189474.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
small parameter method
successive approximation method
Reynolds type equation
load carrying capacity
friction force
friction coefficient
hydrodynamic pressure
metoda małego parametru
metoda kolejnych przybliżeń
równanie typu Reynoldsa
siła nośna
siła tarcia
współczynnik tarcia
ciśnienie hydrodynamiczne
Opis:
Calculations of the hydrodynamic pressure distribution in the slide bearing gap occur most often on the basis of ready-made computer programs based on CFD methods or one’s own calculation procedures based on various numerical methods. The use of one’s own calculation procedures and, for example, the finite difference method, allows one to include in the calculations of various additional non-classical effects on the lubricant (e.g., the influence of the magnetic field on ferrofluid, the influence of pressure or temperature on viscosity changes, non-Newtonian properties of lubricant or various non-classical models of dynamic viscosity changes). The aim of the authors’ research is to check how large the differences in results may be obtained using the two most frequently used methods of solving a Reynolds type equation. In this work, the authors use the small parameter method and the method of subsequent approximations to determine the distribution of hydrodynamic pressure. For numerical calculations, the finite difference method and our own calculation procedures and Mathcad 15 software were used. With both methods, identical conditions and parameters were assumed and the influence of pressure and temperature on viscosity change was taken into account. In the hydrodynamic pressure calculations, a laminar flow of the lubricating liquid and a non-isothermal lubrication model of the slide bearing were adopted. The classic Newtonian model was used as a constitutive equation. A cylindrical-type slide bearing of finite length with a smooth pan with a full wrap angle was accepted for consideration. In the thin layer of the oil film, the density and thermal conduction coefficient of the oil were assumed to remain unchanged.
Obliczanie rozkładu ciśnienia hydrodynamicznego w szczelinie łożyska ślizgowego następuje najczęściej na podstawie gotowych programów komputerowych opartych na metodach CFD lub własnych procedur obliczeniowych opartych na różnych metodach numerycznych. Zastosowanie własnych procedur obliczeniowych i np. metody różnic skończonych pozwala na uwzględnienie w obliczeniach różnych dodatkowych nieklasycznych oddziaływań na czynnik smarujący (np. pola magnetycznego na ferrociecz, wpływu ciśnienia lub temperatury na zmianę lepkości, właściwości nienewtonowskich czynnika smarującego, różnych nieklasycznych modeli zmian lepkości dynamicznej). Celem badań autorów jest sprawdzenie, jak duże różnice w wynikach uzyskuje się, stosując dwie często wykorzystywane metody rozwiązywania równania typu Reynoldsa. W niniejszej pracy autorzy wykorzystują metodę małego parametru oraz metodę kolejnych przybliżeń w celu wyznaczenia rozkładu ciśnienia hydrodynamicznego. Do obliczeń numerycznych wykorzystano metodę różnic skończonych, własne procedury obliczeniowe oraz oprogramowanie typu Mathcad 15. Przy obu metodach stosuje się identyczne warunki i parametry oraz uwzględnia się wpływ ciśnienia i temperatury na zmianę lepkości. W obliczeniach ciśnienia hydrodynamicznego przyjęto laminarny przepływ cieczy smarującej oraz nieizotermiczny model smarowania łożyska ślizgowego. Jako równanie konstytutywne zastosowano klasyczny model newtonowski. Do rozważań przyjęto walcowe łożysko ślizgowe o skończonej długości z gładką panewką o pełnym kącie opasania. W cienkiej warstwie filmu olejowego przyjęto niezmienność gęstości i współczynnika przewodzenia ciepła oleju od temperatury.
Źródło:
Tribologia; 2018, 280, 4; 55-62
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analiza topografii powierzchni panewek mikrołożysk ślizgowych z mikrorowkami
Surface topography analysis of sleeves with micro-grooves of slide micro-bearings
Autorzy:
Miszczak, A.
Wierzcholski, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/189220.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
mikrołożyska ślizgowe
mikrorowki na powierzchni panewki
topografia powierzchni
mikroskop sił atomowych
profilometr
slide micro-bearings
micro-grooves on sleeve surface
surface topography
atomic force microscope
profilometer
Opis:
W niniejszej pracy autorzy przedstawili topografię powierzchni panewek mikrołożysk ślizgowych z mikrorowkami zmierzonymi za pomocą mikroskopu sił atomowych (NT-206 produkowanego w MTM na Białorusi) i profilometru (T8000-R60 firmy Hommeltester). Wyniki pomiarów topografii powierzchniprzedstawiono w formie dwu- i trójwymiarowych wykresów oraz przekrojów badanej powierzchni. Topografię powierzchni wykonano dla panewek mikrołożysk ślizgowych stosowanych w 2,5" HDD Samsung HM160HI – 5400 obr/min, 3.5" HDD Seagate Barracuda 7200.10 ST380815AS – 7200 obr/min oraz wentylatorze komputerowym Kama Flow SP0825FDB12H. Rozpatrywane mikrołożyska eksploatowane były przez rok na nominalnych prędkościach obrotowych w dwóch trybach pracy. Pierwszy tryb pracy charakteryzował się pracą ciągłą (tj. 24 godziny). Drugi tryb pracy to tryb przerywany, czyli 15 minut urządzenie było włączone i 15 minut wyłączone. Dzięki wynikom uzyskanym za pomocą profilometru określono wielkość, kształt i rozmieszczenie mikrorowków. Wyniki otrzymane na mikroskopie sił atomowych posłużyły do oceny chropowatości powierzchni w skali mikro i manometrycznej oraz zużycia powierzchni ślizgowych.
This paper presents the sleeve surface topography containing microgrooves measured by virtue of Atomic Force Microscopy NT-206 constructed in MTM Belarus, and a T8000-R60 Hommeltester profile measurement gauge. The topography was generated in 2D and 3D charts for the cross-sections of the considered surface sample. The topography was developed for slide micro-bearing sleeve applied in 2.5" HDD Samsung HM160HI – 5400rpm, 3.5" HDD Seagate Barracuda 7200.10 ST380815AS - 7200 RPM and in computer ventilator Kama Flow SP0825FDB12H. The micro-bearings were exploited for one year at nominal rotational speed for two cases. The first case included continuous operation of 24 hours per day. The second case included interrupted operation, e.g. 15 minutes on and 15 minutes off. By virtue of the results obtained using profile measurement gauge, we can record the quantities, shapes, and location of microgrooves. Moreover, the results obtained using AFM were helpful for roughness assessment and wear surface evaluation.
Źródło:
Tribologia; 2012, 3; 103-110
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wzdłużne pole magnetyczne w szczelinie poprzecznego łożyska ślizgowego
Longitudinal magnetic field in the journal sliding bearing gap
Autorzy:
Frycz, M.
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/189916.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
stacjonarne pole magnetyczne
ferrociecz
natężenie pola magnetycznego
obliczenia numeryczne
stationary magnetic field
ferrofluid
magnetic field's intensity
numerical calculations
Opis:
W pracy autorzy przedstawiają analityczno-numeryczną metodę wyznaczania składowych wektora natężenia pola magnetycznego w szczelinie walcowego łożyska ślizgowego. Zagadnienie to staje się istotne, gdy jako czynnik smarowy w łożysku ślizgowym zostanie zastosowana ferrociecz, na którą działa zewnętrzne pole magnetyczne. Wyznaczenie składowych wektora natężenia pola magnetycznego opiera się na analitycznym rozwiązaniu równań Maxwella, a następnie wyznaczeniu stałych całkowania poprzez symulację komputerową. Tak wyliczone numerycznie pole magnetyczne posłuży do dalszych obliczeń numerycznych, między innymi rozkładu ciśnienia hydrodynamicznego i siły tarcia w poprzecznym łożysku ślizgowym smarowanym ferrocieczą.
In this paper, the authors present analytical and numerical modelling of the components of the vector magnetic field’s induction in the journal sliding bearing gap. This issue becomes important when a lubricating agent containing a ferro-fluid in the journal sliding bearing gap is applied which affects the external magnetic field. Modelling components of the vector magnetic field’s induction is based on the analytical derivation of general solutions of Maxwell's equations, then the determination of the constants of the integration are made by computer simulation. So numerically calculated magnetic field to be used for further numerical calculations include hydrodynamic pressure distribution and friction forces in the journal sliding ferro-fluid lubricated bearings. The paper also presents the geometry of the sliding bearing with a coil that produces an external stationary magnetic field.
Źródło:
Tribologia; 2011, 6; 77-85
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Tribologia rzepu syntetycznego
Tribology of synthetic turnip burr
Autorzy:
Wierzcholski, K.
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/190276.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
tribologia rzepu
tarcie adhezyjne
rzepy syntetyczne
siły adhezji
siły kohezji
turnip tribology
adhesion friction
synthetic turnips
adhesion forces
cohesion forces
Opis:
Niniejsza praca przedstawia tribologiczny opis mikrowęzłów tarciowych, o dużej wartość siły tarcia adhezyjnego pomiędzy stykającymi się powierzchniami dwóch elementów. Rzepy syntetyczne są przykładem technicznym węzłów tarcia w mikroskali, których charakterystyka jest zbliżona do charakterystyki rzepu naturalnego w postaci dużej ilości mikrohaczyków występujących w owocostanie łopianu. Rzep syntetyczny składa się z dwóch elementów, z tym że powierzchnia jednego jest pokryta dużą ilością mikrohaczyków, natomiast powierzchnia drugiego ma warstwę z licznymi mikropętelkami. Przy docisku obu takich elementów następuje ich zespolenie. Ponieważ mikrohaczyki i mikropętelki są mikroskopijnych wymiarów, stąd siły zaczepu pomiędzy nimi są porównywalne z siłami tarcia i adhezji. Opisany w pracy mechanizm węzłów tarcia ma zastosowanie przy produkcji rzepów syntetycznych odpornych na zużycie.
Present paper shows the tribological description of friction micro-nods where the largest adhesion friction forces between two cooperating surfaces ought to be produced. The presented development has applications during the production of fasteners with minimum wear. In 1948, the Swiss engineer George de Mestral was cleaning his dog of burrs picked up on a walk when he realised how the hooks of the burrs clung to the fur. George de Mestral named his invention "Velcro", which is a portmanteau of the two French words velours and crochet, or "hook". Velcro is a brand name of fabric hook-and-loop fasteners. It consists of two layers: a "hook" side, which is a piece of fabric covered with tiny hooks, and a "loop" side, which is covered with even smaller and "hairier" loops. When the two sides are pressed together, the hooks catch in the loops and hold the pieces together. When the layers are separated, the strips make a characteristic "ripping" sound. Velcro hook-and-loop fasteners can be made of many things. The first samples were made of cotton, which proved to be impractical. Nylon and polyester are the fibers most commonly used now. Velcro fasteners made of Teflon loops, polyester hooks, and glass backing are used on space shuttles. The term Velcro is a registered trademark in most countries. Generic terminology for these fasteners include "hook and loop", "burr" and "touch" fasteners.
Źródło:
Tribologia; 2010, 6; 219-227
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Friction forces in conical intelligent micro-bearings
Siły tarcia w stożkowych inteligentnych mikrołożyskach
Autorzy:
Wierzcholski, K.
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/190324.pdf
Data publikacji:
2009
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
mikrołożyska
roboty
pamięć
micro-bearings
robots
memory
Opis:
In this paper is presented the method of friction force calculations in slide conical micro-bearings occurring in HDD computer discs. The authors compare they’re own results with the results that were obtained by the G.H. Jang research team. The considered micro-bearings have intelligent memory features. G.H. Jang attain memory properties through the nano- grooves on the cylindrical micro-bearing surfaces, which implies the whirling motion and whirling flows of the lubricant in the bearing gap. In presented paper, the memory effects are obtained by the conical shapes of the journal and sleeve and additionally by the grooves with which depths of about 25 nm. Such shapes increase and regulates the proper friction force values and whirling motion and therefore increase the bearing memory properties.
Przedmiotem pracy jest wyznaczanie sił tarcia w inteligentnych stożkowych mikrołożyskach HDD z pamięcią, które występują w dyskach komputerowych. Praca niniejsza jest kontynuacją prac autora i jego współpracowników publikowanych w 2007 roku. Autor porównuje wyniki własne z wynikami uzyskanymi w ostatnich dwóch latach przez G.H. Janga, który wraz ze swoim zespołem badawczym uzyskał efekty pamięci występujące w hydrodynamicznych mikrołożyskach ślizgowych wyłącznie poprzez nacięcia rowków o głębokości kilkudziesięciu nanometrów na powierzchniach czopów i panewek o kształtach walcowych, przez co uzyskiwane były odpowiednie przepływy wirowe cieczy smarującej wewnątrz super cienkiej warstewki oleju w szczelinie łożyskowej. Autor zauważył, że niezależnie od nanorowków zwiększone efekty pamięci można uzyskać poprzez odpowiednie modelowanie kształtów powierzchni stożkowej czopa i panewki. Opracowana przez autora teoria smarowania stożkowych kształtów powierzchni nośnych hydrodynamicznych mikrołożysk ślizgowych potwierdza wyniki G.H. Janga. Ponadto w pracy wykazano, że efekty inteligentnych mikrołożysk, polegające na zapamiętywaniu określonych obciążeń w warunkach eksploatacji oraz na odreagowaniu tych obciążeń poprzez wzbudzanie odpowiednich przepływów wirowych, powodowanych kształtem czopa i panewki, dodatkowo zwiększają efekty pamięci prezentowane przez dotychczasowych badaczy, a nawet są, zdaniem autora, bardziej skuteczne aniżeli w przypadkach badań G.H. Janga.
Źródło:
Tribologia; 2009, 4; 259-266
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Capacity enhancement in HDD conical micro-bearings
Zwiększenie nośności w stożkowych mikrołożyskach HDD
Autorzy:
Wierzcholski, K.
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/190327.pdf
Data publikacji:
2009
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
dyski komputerowe
mikrołożyska
sztuczna inteligencja
computer discs
micro-bearings
artificial intelligence
Opis:
This paper presents a method of pressure and carrying capacity calculation in slide conical micro-bearing occurring in HDD computer discs. The authors compare they’re own results of pressure and capacity distributions with the results that are obtained G.H. Jang. Considered microbearings have intelligent memory features. G.H. Jang attain memory properties through the nano- grooves on the cylindrical micro-bearing surfaces which implies the whirling motion and whirling flows of the lubricant in the bearing gap. In the presented paper, the proper pressures and capacity distributions and memory effects the of course are obtained by the conical shapes of the journal and sleeve and additionally by the grooves with depth of about 25 nm. Such shapes increase and regulate the pressure and capacity distributions and the effect of whirling motion and therefore increase the bearing memory properties.
W niniejszej pracy wyznacza się rozkłady wartości ciśnienia oraz siły nośne w mikrołożyskach stożkowych stosowanych w dyskach komputerowych. Prace z zakresu mikrołożysk ślizgowych publikowane w ostatnich trzech latach dowodzą, że mikro- i nanorowki na powierzchniach czopa i panewki mikrołożysk przyczyniają się do zwiększenia nośności i powodują, że łożyska mają właściwości inteligentne, manifestujące się zdolnością zapamiętywania określonych reakcji na konkretne obciążenia w trakcie eksploatacji. Autorzy niniejszej pracy wykazują, że cechy pamięci i symulacji nośności są powodowane nie tylko nano- i mikrorowkami na powierzchni czopa i panewki, ale również rozmaitymi kształtami czopów, a w niniejszej pracy czopem stożkowym. Opublikowana praca autora w Solid State Phenomena, Switzerland (2009) dotycząca mikrołożysk z czopami parabolicznymi oraz przedstawione w niniejszej pracy wyniki dotyczące łożysk o czopach stożkowych potwierdzają przedstawioną hipotezę. W niniejszej pracy autorzy przedstawiają równanie typu Reynoldsa wyznaczające rozkład ciśnienia w szczelinie stożkowego mikrołożyska przy uwzględnieniu stochastycznie zmiennej wysokości szczeliny łożyskowej. Ponadto wyznaczone zostały rozkłady wartości ciśnienia hydrodynamicznego oraz wartości siły nośnej.
Źródło:
Tribologia; 2009, 4; 251-258
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Podstawy stochastycznego opisu hydrodynamicznej teorii smarowania
Fundamentals of the stochastic description of the hydrodynamic theory of lubrication
Autorzy:
Wierzcholski, K.
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/187782.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
gęstość stochastyczna
losowa grubość szczelin
odchylenie standardowe
dystrybuanta
mikrołożyska
probability density
random gap height
standard deviation
cumulative function microbearing
Opis:
Głównym powodem generowania zmian losowych w czasie eksploatacji poprzecznych łożysk ślizgowych, nie wyłączając biołożysk a w szczególności mikrołożysk, jest stochastycznie zmieniająca się chropowatość w skali mikro i nano dwóch współpracujących powierzchni, a także probabilistycznie zmienne impulsy zewnętrzne wywołane drganiami lub mikrodrganiami układu łożyskowego oraz zewnętrznej jego obudowy. Oba wymienione czynniki powodują stochastyczną zmianę wysokości szczeliny łożyskowej w takim zakresie, że ma to wpływ na rozkłady prędkości czynnika smarującego, rozkłady ciśnienia hydrodynamicznego, wartości sił nośnych, wartości momentów tarcia, współczynniki tarcia oraz na końcowym etapie na zużycie. Celem badań w niniejszej pracy jest przedstawienie podstawowych zasad dotyczących wykorzystania metod stochastycznych przy rozwiązywaniu problemów hydrodynamicznej teorii smarowania poprzecznych łożysk ślizgowych z uwzględnieniem odchylenia standardowego.
The aim of this paper is the presentation of basic principles referring to the application of stochastic methods during the solution of hydrodynamic lubrication problems for slide journal bearings, taking into account the standard deviation and expectancy values of gap height between two cooperating surfaces. A description of real gap height changes in microand bio-bearings depend on the variations of cooperating surfaces. Random changes of the surface are described by the probability density functions based on a comparison between results of the J. Cwanek and K. Wierzcholski’s experiments and the investigations of D. Dowson and Mow. Such experiments are performed for micro-bearing surface samples as well cartilage surface samples obtained from human bio-joints. The random influence of the surface roughness on the change of the flow and operational parameters is indicated by many experiments. The presented methods based on values of probability density function obtained in experimental way enable one to formulate basic hydrodynamic dependencies for lubrication theory in random description.
Źródło:
Tribologia; 2012, 5; 207-213
0208-7774
Pojawia się w:
Tribologia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The program of experimental research regarding concentration of magnetic particles Fe3 O4 in ferrofluid for slide journal bearing lubrication
Autorzy:
Miszczak, A.
Frycz, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/246352.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
hydrostatic bearings
ferrofluid
position of test bearings
measuring the force of friction
magnetic field
hydrodynamic bearings
temperature distribution
Opis:
This paper presents the project of the test stand to determine the friction force, the relative eccentricity and temperature distribution m the slide journal bearing during the lubrication with ferrofluid or classic oil. The test stand is built on the basis of TUM 25 lathe's corps. There is the shaft with a diameter of journal d = 100 mm supported on two supports attached to the lathe's body. There is a sleeve in the housing with the electromagnets installed in the centre of this shaft. The housing of sleeve is loaded bv a transverse force with hydrostatic supports (cylindrical and flat one). Measurement of friction force is made by strain gauge force sensor Friction force is measured on the body shells. At the same time is performed measurement of both sleeve and journal displacements by four inductive displacement's sensor s and four whirl-stream ones to determine the relative eccentricity and displacement of sleeve axis towards oj the shaft axis. The slide bearing is supplied bv the ferrofluid which is thermatly stabilized in ultrathermostat. In the paper is shown particular plan for experimental research. These studies are intended to demonstrate the changes of relative eccentricity and temperature distribution in the bearing. Additionally are presented the changes of friction forces caused by the bearing surfaces shape and ferrolubricant with different concentrations of magnetic particles Fe3O4. The gap of slide bearing can be affected by the external longitudinal magnetic field with different ralues of magnetic field strength. The bearing may by loaded a transverse force varying stepwise, or continuously with values from a few to several thousand Newton. A/so, the rotational velocitv of Journal can be changed stepwise, or continuously from 0 to 6000 rpm using a programmable inverter.
Źródło:
Journal of KONES; 2010, 17, 2; 321-325
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Oil aging influence on the slide journal bearing lubrication
Autorzy:
Miszczak, A.
Sikora, G.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/246362.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
oil ageing
motion equations
method of small parameter
viscosity changes in time
Opis:
In this study authors solve the fundamental set of equations of the hydrodynamic theory of lubrication, namely are: the continuity equation, conservation of momentum and conservation of energy for the case of stationary slide bearings lubrication with a thixotropic lubricant. Adoption of assumption of steady flow loads in the considered phenomenon to the changes absence of the flow parameters in a short time period i.e. in one hour. In the constitutive equation is assumed that the stress tensor is a function of strain tensor, dynamic viscosity of oil and hydrodynamic pressure. Dynamic viscosity decreases in a long period of time of workf. ex. after 10 000 by 20 000 kilometres. In a thin layer of oil film, density and thermal conductivity was assumed to be constant. Authors define the lubricant's dynamic viscosity as a product of viscosity changes in temperature, pressure and time eta = eta(T).eta(p).eta(t). In the analysis of hydrodynamic lubrication, Authors consider a Journal bearing of finite length, with the smooth sleeve with a full circumferential angle. Fundamental equations are written in dimensionless form and estimated according to the theory of a thin boundary layer. Prepared in this way equations of motion can be solved by various methods. Authors propose to solve the motion equations with a method of small parameter. The small parameter method we define the unknown functions in a form of uniformly convergent power series expanded in the neighbourhood of the small parameters. In most used cases, absolute value of the small parameter is less than unity. These functions are substituted into simultaneous fundamental equations, then the series are multiplied using Cauchy's method. Comparing coefficients with the same exponents of small parameter, simultaneous set of differential equation is acquired, from which next approximations of unknown functions are appointed. With so obtained equations, the equation that allows assigning hydrodynamic pressure and hydrodynamic pressure corrections resulting from taking into account the impact of pressure, temperature and ageing in viscosity changes of the lubricant successively can be assigned.
Źródło:
Journal of KONES; 2010, 17, 2; 327-333
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Adhesion influence on the oil velocity and friction forces in hyperbolic microbearing gap
Autorzy:
Wierzcholski, K.
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/247611.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
adhesion forces
hyperbolic micro-bearing
oil velocity
hydrodynamic pressure
Opis:
In this paper are presented the influences of the adhesion forces occurring in hyperbolic micro contact on the oil velocity and friction forces in hyperbolic micro bearing gap. Here are elaborated the dependences between adhesive forces and oil dynamic viscosity in super thin boundary layer and influences of adhesive forces on the oil velocities and friction forces in micro- and nano-scale arising between two cooperating hyperbolic surfaces in micro-bearings. Oil dynamic viscosity is a sum of classical viscosity and viscosity caused by adhesion and cohesion forces. In hyperbolic micro-bearing the influence of adhesive forces on friction forces is visible not only in friction forces caused by the hydrodynamic pressure but also in friction forces caused by the oil flow velocity. The pressure distributions and capacity values in machine hyperbolic slide micro-bearings are determined in the lubrication region which is defined on the micro-bearing surfaces. Numerical calculations are performed in Mathcad 14 Professional Program implemented by virtue of difference method. In this paper are derived the formulas for velocity components, pressure distributions, friction forces and friction coefficients in hyperbolic coordinates and at the same time the adhesion forces are considered. Up to now the influence of adhesion forces on oil velocity and friction force changes in hyperbolic micro-bearing gap were not considered in analytical way. Present paper elaborat es the preliminary assumptions of hydrodynamic theory of lubrication for hyperbolic micro-bearing in the case if during the lubrication the adhesion forces are taken into account.
Źródło:
Journal of KONES; 2010, 17, 3; 483-489
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Tribological systems of surfaces with frictional resistance reduction
Autorzy:
Wierzcholski, K.
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/247630.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
nano-ridges
groove geometry
reduced friction
micro-bearing
shark skin
Opis:
In this paper are assumed micro-ridges and micro-grooves on the Journal and bearing sleeve surfaces. Friction on the boundary layer of the body moving in the oil at high Reynolds numbers may be decreased due to such asculpturing of the surface. The grooved scale of the shark skin is an example of such tribological systems. There size ranges of the grooves are from 200 jum to 400/jm. The surface of the each scale contains parallel groove between so-called ribbed directed almost parallel to the longitudinal body axis. An explanation of the shark skin effect has been proposed recently for the micro-bearing surfaces shapes execution. In the boundary layer, not only longitudinal micro-turbulence but also cross-directed micro-turbulence occurs. The longitudinal grooves of the shark and bearing surface prevent the appearance of the cross-directed micro-turbulences. Forces of the streaming oil in bearing or micro-bearing gap act on the bearing surface in two different ways. On one side, the oil generates the pressure directed normally to the surface of the Journal surface and is responsible for inertiaforces. On the other side, friction or shearing force acts tangentially to the bearing surface. The resulting force depends on the geometry of the body, its relative dimensions to the oilflow and on such characteristics of the oil as its density, viscosity and velocity.
Źródło:
Journal of KONES; 2010, 17, 3; 491-496
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Friction on the bio-cell surfaces as a contribution in microbearing tribology
Siły tarcia na powierzchni biokomórek jako wkład do tribologii mikrołożysk
Autorzy:
Wierzcholski, K.
Miszczak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/242717.pdf
Data publikacji:
2007
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
obliczenia
tarcie
komórki biologiczne
mikro-roboty
Friction calculations
bio-cells
micro-robots
Opis:
Joint cartilage engineering is the one of most quickly developed domain of biotechnology and applied mechanics. The new research methods of this science can be solved only during the common cooperation of biologists, tribologists and mechanics. Correct functioning of the sound human joint secure the active chondrocytes occurring in the joint cartilage. Hence the joint cartilage is resistible on the acting of mechanical forces. Correctness functioning of human bio-bearing secures the active chondrocytes in cartilage. Hence the human cartilage is resistible on the acting of mechanical forces. of After Authors knowledge the correctly functioning of micro bearing in micro robots and in micro turbines will be satisfied if we assume analogical tribological and hydrodynamic parameters which are existing during the lubricating flow of liquids in super thin layers around the cells (chondrocytes) during the cultivation in bioreactors. In this paper presents the method of friction forces calculation on the surfaces of chondrocytes about 20mi m x 20mi m during the cultivation in bioreactor. Friction forces will be examined in micro-scale and nano-scale in the case of hydrodynamic flow of viscoelastic nutrient and pharmacological liquid in the thin super boundary layer below 10 nanometer situated on the surface of the cell body with anisotropic, hyper-elastic and hypo-elastic properties. Experiences gained during the numerical determination of fiction forces in the level of some micro-Newtons in bioreactors confirmed with the experimental measurement data obtained by means of Atomic Forces Microscope (AFM) enable to need the presented theory for designing of the superficial layer occurring in slide bearing in an intelligent microturbine, where cooperating surfaces similarly as chondrocytes will be change your geometry, shape and will be adapt to the external conditions.
Inżynieria chrząstki stawowej jest jedną z najszybciej rozwijających się dziedzin biotechnologii i mechaniki stosowanej. Nowe metody badawcze tej nauki mogą być rozwiązane jedynie przy wzajemnej współpracy biologów, tribologów, mechaników, ortopedów klinicystów. Prawidłowe funkcjonowanie zdrowego stawu człowieka zapewniają aktywne chondrocyty znajdujące się w chrząstce stawowej. Dzięki temu chrząstka stawowa jest odporna na działanie sił mechanicznych. Według hipotezy Autora prawidłowe funkcjonowanie mikro łożysk w mikro robotach i mikro turbinach będzie spełnione, jeśli przyjmiemy analogiczne parametry tribologiczno-hydromechaniczne jakie panują w trakcie opływu smarującego cieczami odżywczymi wokół chondrocytów w trakcie ich hodowli. W pracy przedstawiona zostanie metoda obliczania sił tarcia na powierzchniach chondrocytów o wymiarach 20mi m x 20 mi m w trakcie ich hodowli w bioreaktorze. Siły tarcia wyznaczone zostaną w mikro i nano-skali w trakcie hydrodynamicznego przepływu lepko-sprężystej cieczy odżywczej w super cienkiej warstwie granicznej o grubości poniżej 10 nanometrów znajdującej się na powierzchni ciała komórki o własnościach anizotropowych, hiper-sprężystych oraz hypo-elastycznych. Pomierzone doświadczenie przy wykorzystaniu Mikroskopu Sił Atomowych oraz uzyskane z obliczeń numerycznych siły tarcia o wartości kilku mikro-Newtonów w bioreaktorach umożliwią zdaniem autora wykorzystanie przedstawionej teorii przy projektowaniu warstwy wierzchniej łożysk ślizgowych w inteligentnych mikro-robotach i mikro-turbinach, gdzie współpracujące powierzchnie podobnie jak chondrocyty będą zmieniać geometrię, osiągać odkształcenia postaciowe i przystosowywać się będą do warunków zewnętrznych.
Źródło:
Journal of KONES; 2007, 14, 4; 515-522
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł

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