Analiza i ocena poprawności działania węzła tarcia w aspekcie II zasady termodynamiki

Analysis and Evaluation of the Correctness of the Function of a Friction Couple in the Aspect of the Second Law Thermodynamics

Piotr Bzura         

1

Politechnika Gdańska, Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk, Wydział Oceanotechniki i Okrętownictwa, Katedra Siłowni Morskich i Lądowych, e-mail: pbzura@pg.edu.pl

Abstract: 

The article presents an authorial method for checking the correctness of the operation of a friction couple, treated as a tribological system in the aspect of the second law of thermodynamics, based on the analysis and evaluation of the results of laboratory tests performed on the test stand. A modified friction couple of the T-02 four-ball device was used as a test stand. An algorithm was presented, according to which empirical studies were performed. It was demonstrated that the test results confirmed the usefulness of the method of determining the total entropy of the friction couple for the analysis of the "harmful" action, enabling the assessment of the suitability of the lubricating fluid for the formation of lubricating film. The hypothesis was also formulated based on the analysis of results, which shows that the change in the average total entropy of the friction couple is indicative of a change in mode of action of the friction couple. This hypothesis was verified on the basis of the Anova test, taking Fisher LSD statistic into account.

Streszczenie: 

W artykule przedstawiono autorską metodę sprawdzania poprawności działania węzła tarcia traktowanego jako układ tribologiczny w aspekcie II zasady termo­dynamiki na podstawie analizy i oceny wyników badań laboratoryjnych wykonanych na stanowisku badawczym. Jako stanowisko wykorzystany został zmodyfikowany węzeł tarcia aparatu czterokulowego T-02. Zaprezentowano algorytm, według którego zostały wykonane badania empiryczne. Wykazano, że wyniki badań potwierdziły przydatność metody określania entropii całkowitej węzła tarcia do analizy działania „szkodliwego”, umożliwiającej ocenę przydatności płynu smarującego do wytwarzania warstwy smarującej. Na podstawie analizy wyników sformułowano także hipotezę badawczą, z której wynika, że zmiana średniej entropii całkowitej węzła tarcia świadczy o zmianie działania węzła tarcia. Hipoteza ta została zweryfikowana na podstawie testu Anova z uwzględnieniem statystyki Fishera LSD.

Keywords: 
operation of the friction couple, entropy, research hypothesis
Słowa kluczowe: 
działanie węzła tarcia, entropia, hipoteza badawcza
Issue: 
Pages: 
22
33
Accepted: 
14.09.2018
Published: 
29.12.2018
Download full text in pdf: 

This article is an open access article distributed under a Creative Commoms Attribution (CCBY 4.0) licence

References: 

ASTMD5183–05, 2016, Standard Test Method for Determination of the Coefficient of Friction of Lubricants Using the Four-Ball Wear Test Machine.

Bzura, P., 2018, Influence of Lubricating Oil Improvers on Performance of Crankshaft Seals, Polish Maritime Research, vol. 25, no. S1(97), s. 172–177.

Elwell, D., Pointon, A.J., 1976, Termodynamika klasyczna, PWN, Warszawa.

Michalczewski, R., Szczerek, M., Tuszyński, W., Wulczyński, J., 2009, A Four-Ball Machine for Testing Antiwear, Extreme-Pressure Properties, and Surface Fatigue Life with a Possibility to Increase the Lubricant Temperature, Tribologia, vol. 1, s.113–127.

PQSTAT Statystyczne Oprogramowanie Obliczeniowe, https://pqstat.pl/.

Szargut, J., 2000, Termodynamika, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.

Tiong, C.I, Azli, Y., Abdul Kadir, M.R, Syahrullail, S., 2012, Tribological Evaluation of Refined, Bleached and Deodorized Palm Stearin Using Four-Ball Tribotester with Different Normal Loads, J. Zhejiang Univ. Sci., A.13–8, Zhejiang University, Hangzhou, China, s. 633–640.

Tuliszka, E., 1978, Termodynamika techniczna, PWN, Warszawa – Poznań.

Tyrkiel, E., 1987, Termodynamiczne podstawy materiałoznawstwa, PWN, Warszawa.

Citation pattern: Bzura P., Analiza i ocena poprawności działania węzła tarcia w aspekcie II zasady termodynamiki , Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni, Nr 108, str. 22-33, 2018

BibTeX     EndNote