Research Article
BibTex RIS Cite

Investigation of Frictional Properties of Manufactured by Powder Metallurgy (P/M) the Bronze Bearings Exposed to Magnetic Field

Year 2020, , 137 - 149, 01.03.2020
https://doi.org/10.2339/politeknik.526746

Abstract

In this study, it is aimed to give an experimental
investigation of the effect of the magnetic field in the electric motors to the
friction state in the rotor shaft supporting journal bearing. In the
experimental study, it was performed with self-lubricated Powder Metallurgy
(P/M) based journal bearings such as at 15 N, 40 N, 65 N constant loads and
100, 200,400, 800, 1200 rpm speeds, respectively. Three different values of
2.5, 5, and 7.5 mT were selected as the magnitude of the magnetic field. The
experiments were repeated three times and then the arithmetic mean values (µave)
presented in the graphics was calculated from friction coefficients test
results. It has been observed µave increases in general with the
increase of the load and rotation speed in the without magnetic field tests. In
magnetic field applied 2.5 mT tests, µave values increased with
increasing load and speed. For the 5 mT, it was seen that µave did
not change much compared to the change of load and speed. In tests conducted
with 7.5 mT, µave showed a decrease by increasing load and speed.

References

  • [1] Karacaörenli, A., “50 Hz Şebeke Frekanslı Elektrik Alanın Sıçanlarda Yavru Gelişimi Üzerine Etkileri”, Süleyman Demirel Üniversitesi, Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta, (2007).
  • [2] Bold, A., Toros, H. ve Şen O., “Manyetik Alanın İnsan Sağlığı Üzerindeki Etkisi”, III. Atmosfer Bilimleri Sempozyumu, İstanbul, (2003).
  • [3] http://hbogm.meb.gov.tr/MTAO/3ElektrikBilgisi/unite16.pdf/https://hbogm.meb.gov.tr/MTAO/1ElektrikMakLab/unite5.pdfErişim Tarihi: 27.09.2017.
  • [4] http://www.elektrikde.com/Asenkron-motor-nedir-kullanim-alanlari-nelerdir.htmlErişim Tarihi: 27.09.2017.
  • [5] Özçelik,. S., “Cu ve Fe Esaslı T/M Yatak Malzemelerinin Aşınma Özelliklerinin Deneysel İncelenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, , Konya(2007).
  • [6] German, R.M., “Powder Metallurgy & Particulate Materials Processing, Toz Metalurjisi ve Parçacıklı Malzeme İşlemleri”, Çeviri Editörleri Sarıtaş, S., Türker, M., Durlu, N., Türk Toz Metalurjisi Derneği Yayınları:05, Uyum Ajans, 573, Ankara, (2007).
  • [7] Kurt, A., “Toz Metal Bronz Yatak Malzemelerinin Özellikleri”, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi, fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, (1992).
  • [8] ASM MetalsHandbook, “Powder Metal Technologies and Applications”, ASM International,7, 1146, USA, (1998).
  • [9] Tunay, R.F., Durak, E., “Manyetik Alana Maruz Kalan T/M Esaslı Yatakların Tribolojik Özellikleri”,VI. Makina Tasarım ve İmalat Teknolojileri Kongresi, Konya, 341-350, (2011).
  • [10] Zsidai, L.,Baets, P.De., Samyn, P., Kalacska, G., “The Tribological Behavior of Engineering Plastics During Sliding Friction Investigated With Small-Scale Specimens”, Wear 253 673–688, (2002).
  • [11] Daban, Z.,“Manyetik Alana Maruz T/M Esaslı Bronz Kaymalı Yatakların Sürtünme Özelliklerinin İncelenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta, (2018).
  • [12] Raymond, O. K. J.,“An Investigation of Shaft Current in A Large Sleeve Bearing Induction Machine, Doktora Tezi, McMaster University, Canada, (1999).
  • [13] Sohre, J. S.,Nippes, P., “Electromagnetic Shaft Currents in Turbomachinery -An Update, Part II: Magnetics and Dernagnetization”, 25th Symposium on Safety in Amrnonia Plants and Related Facilities, American Institute of Chernical Engineers, Portland, Oregon, (1978).
  • [14] http://www.elektrikport.com/teknik-kutuphane/asenkron-motorlar-1-bolum/12177 vehttp://www.elektrikport.com/teknik-kutuphane/elektromanyetik-alan-gercegi/4455#ad-image-0/Erişim Tarihi: 27.09.2017.
  • [15] Kadıoğlu, M, “Manyetik Alan Etkisindeki Yuvarlanma Elemanlı Yatakların Tribolojik Özelliklerinin İncelenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta,(2016)
  • [16]http://www.skf.com/binary/68-134586/13459-EN-Rolling-bearings-and-seals-in-electric-motors-and-generators.pdfErişim Tarihi: 25.04.2016
  • [17] Prashad, H.,“Diagnosis of failure of rolling-element bearings of alternators - a study”,Wear, 198, 46-5(1996).
  • [18] Djeddi, M.,Granjon, P., Leprettre, B., “Bearing fault diagnosis in induction machine based on current analysis using high-resolution technique”, IEEE International Symposium on Diagnostics for Electric Machines, Power Electronics and Drives, Cracow, Poland, 23-28, (2007).
  • [19] Singh, S., Kumar, A., Kumar, N., “Motor current signature analysis for bearing fault detection in mechanical systems”, Procedia Materials Science, 6, 171–177, (2014).[20] Prashad, H., “Determination of magnetic flux density on the surfaces of rolling element bearings as an indication of the current that has passed through them - an investigation”, Tribology International, 32, 455–467, (1999).
  • [21] Uysal, A.,“Tek Sıra Sabit Yuvarlanma Elemanlı Yataklarda Sürtünme Kaybının Deneysel Olarak İncelenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya, (2006).
  • [22] http://www.rkbbearings.com/admin/gest_docs_res/attach1/1271884609.pdfErişim Tarihi: 01.02.2017.[23] Aleutdinova, M.I., Fadin, V., Kolubaev, A.V., Aleutdinova, V.A., “Contact Characteristics of Metallic Materials in Conditions of Heavy Loading by Friction or by Electric Current”, Friction and Wear Research, 2, 22-28,(2014). [24] Raman, R. Chennabasavan, T.S., “Experimental Investigations of Porous Bearings Under Vertical Sinusoidally Fluctuating Loads”, Tribology International, 31(6), 325-330,(1998).
  • [25] http://www.olcum.org/images/docs/elektromanyetik/4.pdfErişim Tarihi: 30.01.2018.
  • [26] Kaneko, S., Porous Oil Bearings, 1993, Japanese Journal of Tribology, 38(9), 1141-1150.
  • [27] Cusano, C.,Phelan R.M., “Experimental Investigation of Porous Bronze Bearings”, Trans. ASME, Journal of Lubrication Technology, 95, 173-180, (1973).
  • [28] Durak, E., “Experimental Investigation of Porous Bearings Under Different Lubricant and Lubricating Conditions”, KSME International Journal, 17(9), 1276-1286, (2003,). [29] Soydan Y.,Ulukan L., “Temel Triboloji Sürtünme- Aşınma Yağlama Bilimi ve Teknolojisi”, Tagem Kopisan Ltd., Sakarya, (2013).
  • [30] Bhushan, B.,“Modern Tribology” Handbook I, Principles of Tribology, II, Materials, Coatings, and Industrial Applications Columbos, Ohio, ABD, CRC Press LLC, ISBN: 0-8493-8403. (2001).

Manyetik Alana Maruz Toz Metalurjisiyle (T/M) Üretilmiş Bronz Yatakların Sürtünme Özelliklerinin İncelenmesi

Year 2020, , 137 - 149, 01.03.2020
https://doi.org/10.2339/politeknik.526746

Abstract

Bu çalışmada elektrik
motorlarındaki rotor milini destekleyen yataklarda oluşan sürtünme durumuna
manyetik alanının etkisinin incelenmesi amaçlanmıştır. Deneysel çalışmada
kendinden yağlamalı Toz Metalurji (T/M) esaslı kaymalı yataklarla 15 N, 40 N,
65 N sabit yüklerde ve 100, 200, 400, 800, 1200 d/d hızlarda testler
yapılmıştır. Manyetik alan şiddeti olarak 2.5, 5 ve 7.5 mT seçilmiştir.
Deneyler üçer defa tekrarlanarak elde edilen sürtünme katsayısı sonuçlarının
ortalamaları (µort) hesaplanarak grafiklerde sunulmuştur. Manyetik
alansız testlerde yük ve hızın artması ile genel olarak µort arttığı
gözlemlenmiştir. Manyetik alan uygulanmış 2.5 mT testlerinde yük ve hızın
artmasıyla µort değerlerinde artış göstermiştir. 5 mT uygulanmış
testlerde, µort yük ve hız değişimine göre çok fazla değişim
göstermemiştir. 7.5 mT uygulanmış testlerde, µort yük ve hız
artışına göre bir azalma göstermiştir.  

References

  • [1] Karacaörenli, A., “50 Hz Şebeke Frekanslı Elektrik Alanın Sıçanlarda Yavru Gelişimi Üzerine Etkileri”, Süleyman Demirel Üniversitesi, Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta, (2007).
  • [2] Bold, A., Toros, H. ve Şen O., “Manyetik Alanın İnsan Sağlığı Üzerindeki Etkisi”, III. Atmosfer Bilimleri Sempozyumu, İstanbul, (2003).
  • [3] http://hbogm.meb.gov.tr/MTAO/3ElektrikBilgisi/unite16.pdf/https://hbogm.meb.gov.tr/MTAO/1ElektrikMakLab/unite5.pdfErişim Tarihi: 27.09.2017.
  • [4] http://www.elektrikde.com/Asenkron-motor-nedir-kullanim-alanlari-nelerdir.htmlErişim Tarihi: 27.09.2017.
  • [5] Özçelik,. S., “Cu ve Fe Esaslı T/M Yatak Malzemelerinin Aşınma Özelliklerinin Deneysel İncelenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, , Konya(2007).
  • [6] German, R.M., “Powder Metallurgy & Particulate Materials Processing, Toz Metalurjisi ve Parçacıklı Malzeme İşlemleri”, Çeviri Editörleri Sarıtaş, S., Türker, M., Durlu, N., Türk Toz Metalurjisi Derneği Yayınları:05, Uyum Ajans, 573, Ankara, (2007).
  • [7] Kurt, A., “Toz Metal Bronz Yatak Malzemelerinin Özellikleri”, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi, fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, (1992).
  • [8] ASM MetalsHandbook, “Powder Metal Technologies and Applications”, ASM International,7, 1146, USA, (1998).
  • [9] Tunay, R.F., Durak, E., “Manyetik Alana Maruz Kalan T/M Esaslı Yatakların Tribolojik Özellikleri”,VI. Makina Tasarım ve İmalat Teknolojileri Kongresi, Konya, 341-350, (2011).
  • [10] Zsidai, L.,Baets, P.De., Samyn, P., Kalacska, G., “The Tribological Behavior of Engineering Plastics During Sliding Friction Investigated With Small-Scale Specimens”, Wear 253 673–688, (2002).
  • [11] Daban, Z.,“Manyetik Alana Maruz T/M Esaslı Bronz Kaymalı Yatakların Sürtünme Özelliklerinin İncelenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta, (2018).
  • [12] Raymond, O. K. J.,“An Investigation of Shaft Current in A Large Sleeve Bearing Induction Machine, Doktora Tezi, McMaster University, Canada, (1999).
  • [13] Sohre, J. S.,Nippes, P., “Electromagnetic Shaft Currents in Turbomachinery -An Update, Part II: Magnetics and Dernagnetization”, 25th Symposium on Safety in Amrnonia Plants and Related Facilities, American Institute of Chernical Engineers, Portland, Oregon, (1978).
  • [14] http://www.elektrikport.com/teknik-kutuphane/asenkron-motorlar-1-bolum/12177 vehttp://www.elektrikport.com/teknik-kutuphane/elektromanyetik-alan-gercegi/4455#ad-image-0/Erişim Tarihi: 27.09.2017.
  • [15] Kadıoğlu, M, “Manyetik Alan Etkisindeki Yuvarlanma Elemanlı Yatakların Tribolojik Özelliklerinin İncelenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta,(2016)
  • [16]http://www.skf.com/binary/68-134586/13459-EN-Rolling-bearings-and-seals-in-electric-motors-and-generators.pdfErişim Tarihi: 25.04.2016
  • [17] Prashad, H.,“Diagnosis of failure of rolling-element bearings of alternators - a study”,Wear, 198, 46-5(1996).
  • [18] Djeddi, M.,Granjon, P., Leprettre, B., “Bearing fault diagnosis in induction machine based on current analysis using high-resolution technique”, IEEE International Symposium on Diagnostics for Electric Machines, Power Electronics and Drives, Cracow, Poland, 23-28, (2007).
  • [19] Singh, S., Kumar, A., Kumar, N., “Motor current signature analysis for bearing fault detection in mechanical systems”, Procedia Materials Science, 6, 171–177, (2014).[20] Prashad, H., “Determination of magnetic flux density on the surfaces of rolling element bearings as an indication of the current that has passed through them - an investigation”, Tribology International, 32, 455–467, (1999).
  • [21] Uysal, A.,“Tek Sıra Sabit Yuvarlanma Elemanlı Yataklarda Sürtünme Kaybının Deneysel Olarak İncelenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya, (2006).
  • [22] http://www.rkbbearings.com/admin/gest_docs_res/attach1/1271884609.pdfErişim Tarihi: 01.02.2017.[23] Aleutdinova, M.I., Fadin, V., Kolubaev, A.V., Aleutdinova, V.A., “Contact Characteristics of Metallic Materials in Conditions of Heavy Loading by Friction or by Electric Current”, Friction and Wear Research, 2, 22-28,(2014). [24] Raman, R. Chennabasavan, T.S., “Experimental Investigations of Porous Bearings Under Vertical Sinusoidally Fluctuating Loads”, Tribology International, 31(6), 325-330,(1998).
  • [25] http://www.olcum.org/images/docs/elektromanyetik/4.pdfErişim Tarihi: 30.01.2018.
  • [26] Kaneko, S., Porous Oil Bearings, 1993, Japanese Journal of Tribology, 38(9), 1141-1150.
  • [27] Cusano, C.,Phelan R.M., “Experimental Investigation of Porous Bronze Bearings”, Trans. ASME, Journal of Lubrication Technology, 95, 173-180, (1973).
  • [28] Durak, E., “Experimental Investigation of Porous Bearings Under Different Lubricant and Lubricating Conditions”, KSME International Journal, 17(9), 1276-1286, (2003,). [29] Soydan Y.,Ulukan L., “Temel Triboloji Sürtünme- Aşınma Yağlama Bilimi ve Teknolojisi”, Tagem Kopisan Ltd., Sakarya, (2013).
  • [30] Bhushan, B.,“Modern Tribology” Handbook I, Principles of Tribology, II, Materials, Coatings, and Industrial Applications Columbos, Ohio, ABD, CRC Press LLC, ISBN: 0-8493-8403. (2001).
There are 26 citations in total.

Details

Primary Language Turkish
Subjects Engineering
Journal Section Research Article
Authors

Zekeriya Daban This is me 0000-0001-6734-2118

Ertuğrul Durak 0000-0001-6957-3796

Publication Date March 1, 2020
Submission Date February 13, 2019
Published in Issue Year 2020

Cite

APA Daban, Z., & Durak, E. (2020). Manyetik Alana Maruz Toz Metalurjisiyle (T/M) Üretilmiş Bronz Yatakların Sürtünme Özelliklerinin İncelenmesi. Politeknik Dergisi, 23(1), 137-149. https://doi.org/10.2339/politeknik.526746
AMA Daban Z, Durak E. Manyetik Alana Maruz Toz Metalurjisiyle (T/M) Üretilmiş Bronz Yatakların Sürtünme Özelliklerinin İncelenmesi. Politeknik Dergisi. March 2020;23(1):137-149. doi:10.2339/politeknik.526746
Chicago Daban, Zekeriya, and Ertuğrul Durak. “Manyetik Alana Maruz Toz Metalurjisiyle (T/M) Üretilmiş Bronz Yatakların Sürtünme Özelliklerinin İncelenmesi”. Politeknik Dergisi 23, no. 1 (March 2020): 137-49. https://doi.org/10.2339/politeknik.526746.
EndNote Daban Z, Durak E (March 1, 2020) Manyetik Alana Maruz Toz Metalurjisiyle (T/M) Üretilmiş Bronz Yatakların Sürtünme Özelliklerinin İncelenmesi. Politeknik Dergisi 23 1 137–149.
IEEE Z. Daban and E. Durak, “Manyetik Alana Maruz Toz Metalurjisiyle (T/M) Üretilmiş Bronz Yatakların Sürtünme Özelliklerinin İncelenmesi”, Politeknik Dergisi, vol. 23, no. 1, pp. 137–149, 2020, doi: 10.2339/politeknik.526746.
ISNAD Daban, Zekeriya - Durak, Ertuğrul. “Manyetik Alana Maruz Toz Metalurjisiyle (T/M) Üretilmiş Bronz Yatakların Sürtünme Özelliklerinin İncelenmesi”. Politeknik Dergisi 23/1 (March 2020), 137-149. https://doi.org/10.2339/politeknik.526746.
JAMA Daban Z, Durak E. Manyetik Alana Maruz Toz Metalurjisiyle (T/M) Üretilmiş Bronz Yatakların Sürtünme Özelliklerinin İncelenmesi. Politeknik Dergisi. 2020;23:137–149.
MLA Daban, Zekeriya and Ertuğrul Durak. “Manyetik Alana Maruz Toz Metalurjisiyle (T/M) Üretilmiş Bronz Yatakların Sürtünme Özelliklerinin İncelenmesi”. Politeknik Dergisi, vol. 23, no. 1, 2020, pp. 137-49, doi:10.2339/politeknik.526746.
Vancouver Daban Z, Durak E. Manyetik Alana Maruz Toz Metalurjisiyle (T/M) Üretilmiş Bronz Yatakların Sürtünme Özelliklerinin İncelenmesi. Politeknik Dergisi. 2020;23(1):137-49.
 
TARANDIĞIMIZ DİZİNLER (ABSTRACTING / INDEXING)
181341319013191 13189 13187 13188 18016 

download Bu eser Creative Commons Atıf-AynıLisanslaPaylaş 4.0 Uluslararası ile lisanslanmıştır.