In-situ studium změny topografie třecích povrchů v elastohydrodynamickém kontaktu

Podobné dokumenty
In-situ studium změny topografie třecích povrchů v elastohydrodynamickém

Problematika disertační práce a současný stav řešení

Vliv povrchových nerovností na utváření velmi tenkých mazacích filmů na hranici přechodu do smíšeného mazání

Experimentální studium utváření mazacích filmů při reverzaci a rozběhu třecích povrchů

Studium přechodových p v mazacích ch filmech vysokorychlostní barevnou kamerou

ÚSTAV KONSTRUOVÁNÍ ÚK

TRIBOLOGIE. představení výzkumné skupiny. VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ v BRNĚ

Formování tloušťky filmu v elastohydrodynamicky mazaných poddajných kontaktech

Elastohydrodynamické mazání za podmínek hladovění

Studium utváření elastohydrodynamických mazacích filmů u hypoidních převodů. Pojednání ke Státní doktorské zkoušce. M. Omasta

Snížení tření a opotřebení strojních částí cílenou modifikací třecích povrchů

Studium smykově namáhaných elastohydrodynamických mazacích filmů za tranzientních podmínek

Numerická simulace elastohydrodynamicky mazaného kruhového kontaktu nehladkých povrchů

Studium smykově namáhaných elastohydrodynamických mazacích filmů za tranzientních podmínek

Konstrukce optického mikroviskozimetru

Problematika disertační práce a současný stav řešení

Vliv povrchových nerovností na vývoj tření a tloušťky mazacího filmu v oblasti přechodu do smíšeného mazání

Metody modifikace topografie strojních prvků

v akademickém roku 2009/2010 Ústav konstruování, Fakulta strojního inženýrství, Vysoké učení technické v Brně

TRIBOLOGIE. představení výzkumné skupiny. VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ v BRNĚ FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ

EXPERIMENTÁLNÍ STUDIUM CHOVÁNÍ MAZACÍCH FILMŮ KONTAMINOVANÝCH VODOU

Elastohydrodynamické mazání za podmínek hladovění

Numerická simulace elastohydrodynamicky mazaného kruhového kontaktu nehladkých povrchů

Aplikace barevného vidění ve studiu elastohydrodynamického mazání

Studium tenkých mazacích filmů spektroskopickou reflektrometrií

EXPERIMENTÁLNÍ STUDIUM CHOVÁNÍ MAZACÍCH FILMŮ KONTAMINOVANÝCH VODOU

VLIV POVRCHOVÝCH NERONVOSTÍ NA VÝVOJ TŘENÍ A TLOUŠŤKY MAZACÍHO FILMU V OBLASTI PŘECHODU DO SMÍŠENÉHO MAZÁNÍ

Témata doktorského studia pro akademický rok 2011/2012

Aplikace spektroskopické reflektometrie při studiu elastohydrodynamického mazání

Doktorské studium na Ústavu konstruování v akademickém roku 2010/2011

CZ.1.07/2.3.00/

Vliv složení třecí vrstvy na tribologii kontaktu kola a kolejnice

Problematika dizertační práce a současný stav řešení

Experimentální studium chování mazacích filmů kontaminovaných vodou

Modifikace tření v kontaktu kola a kolejnice

Mechanická modifikace topografie strojních součástí

Studium tenkých mazacích filmů spektroskopickou reflektometrií

Chování EHD mazacího filmu při náhlých změnách rychlosti a zatížení

Experimentální studium chování mazacích filmů kontaminovaných vodou. Ing. Daniel Koutný

Studium utváření elastohydrodynamických mazacích filmů u hypoidních převodů

Prezentace odboru metodiky konstruování

EXPERIMENTÁLNÍ STUDIUM TOKU MAZIVA V BODOVÉM KONTAKTU Kryštof Dočkal

Konstrukce optického mikroviskozimetru

Pojednání ke státní doktorské zkoušce. Vliv topografie třecích povrchů na funkci kluzných ložisek

Korelace změny signálu AE s rozvojem kontaktního poškození

Analýza utváření mazacího filmu v náhradách kyčelního kloubu

KONSTRUKČNÍ INŽENÝRSTVÍ. Učíme věci jinak

Abyste mohli dělat věci jinak, musíte je jinak i vidět Paul Allaire

Vysoké učení technické v Brně Brno University of Technology

EXPERIMENTÁLNÍ STUDIUM UTVÁŘENÍ MAZACÍCH FILMŮ PŘI REVERZACI A ROZBĚHU TŘECÍCH POVRCHŮ

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

Profesorská přednáška. Doc. Ing. Martin Hartl, Ph.D.

Studium smykově namáhaných elastohydrodynamických mazacích filmů za tranzientních podmínek

VLIV POVRCHOVÝCH RÝH NA MAZÁNÍ BODOVÝCH KONTAKTŮ

Elastohydrodynamické mazání poddajných třecích povrchů

OMYLY V CITÁTECH Tyto následující omyly v citátech jsou zajímavým dokladem toho, jak křivolaké můžou být cesty lidské fantazie a vědeckých teorií:

Modifikace tření v kontaktu kola a kolejnice

[D] Konstrukční a procesní inženýrství.

1 VYMEZENÍ ŘEŠENÉ PROBLEMATIKY A PŘEDBĚŽNÉHO CÍLE DISERTAČNÍ PRÁCE...5

Interní doktorandi. Interní zaměstnanci. Externí doktorandi. Odbor metodiky konstruování. Personální zabezpečení

EXPERIMENTÁLNÍ STUDIUM UTVÁŘENÍ MAZACÍHO FILMU V SYNOVIÁLNÍM KLOUBU

CHOVÁNÍ EHD MAZACÍHO FILMU PŘI NÁHLÝCH ZMĚNÁCH RYCHLOSTI A ZATÍŽENÍ EHD LUBRICATION FILM BEHAVIOUR UNDER RAPID CHANGE OF VELOCITY AND LOAD

TECHNIKA. Velký krok vpřed

Název práce: DIAGNOSTIKA KONTAKTNĚ ZATÍŽENÝCH POVRCHŮ S VYUŽITÍM VYBRANÝCH POSTUPŮ ZPRACOVÁNÍ SIGNÁLU AKUSTICKÉ EMISE

Michal Vaverka: Přehled řešených projektů

Abyste mohli dělat věci jinak, musíte je jinak i vidět Paul Allaire

VLIV CÍLENÉ MODIFIKACE TOPOGRAFIE NA NEDOSTATEČNĚ MAZANÝ KONTAKT

HYBRIDNÍ NÁVRH DÍLŮ PRO ADITIVNÍ ZPŮSOB VÝROBY

ABSTRAKT KLÍČOVÁ SLOVA ABSTRACT KEYWORDS BIBLIOGRAFICKÁ CITACE

POKROČILÉ PROBLÉMY ELASTOHYDRODYNAMIKY ADVANCED PROBLEMS IN ELASTOHYDRODYNAMICS

Vysoké u ení technické v Brn

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

Pojednání ke státní doktorské zkoušce. Vliv topografie třecích povrchů na funkci kluzných ložisek

Identifikace změn parametrů signálu akustické emise jako důsledku mechanického poškození

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY STUDIUM PŘECHODOVÝCH JEVŮ MEZI ZCELA ELASTOHYDRODYNAMICKY MAZANÝMM KONTAKTEM

Témata doktorského studia pro akademický rok 2014/2015

Numerická simulace elastohydrodynamicky mazaného kruhového kontaktu nehladkých povrchů

4. seminář ÚK /22. FSI VUT v Brně Ústav konstruování. Michal Vaverka října.

Témata doktorského studia pro akademický rok 2014/2015

Aplikace barevného vidění při studiu elastohydrodynamického mazání

Bakalářská práce na ÚK. Myslete na budoucnost

Analýza mazání ventilového rozvodu - vliv rychlosti a zatížení

ROZLOŽENÍ TLOUŠŤKY MAZACÍHO FILMU PŘI ROZBĚHU HLADKÝCH TŘECÍCH POVRCHŮ.

Vysoké učení technické v Brně Brno University of Technology

Vysoké učení technické v Brně Brno University of Technology. Elastohydrodynamické mazání hypoidních převodů

DIAGNOSTICKÝ SYTÉM M PRO KONTROLU ITÍM M METODY AKUSICKÉ EMISE

VLIV REOLOGIE MAZIV NA TLOUŠŤKU MAZACÍHO FILMU

KONSTRUKČNÍ INŽENÝRSTVÍ UČÍME VĚCI JINAK

Cílená modifikace topografie, tloušťka mazacího filmu, prokluz, vysokorychlostní záznamová technika.

Konstrukční varianty systému pro nekoherentní korelační zobrazení

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

Fakulta strojního inženýrství Ústav konstruování / Odbor metodiky konstruování

VUT v Brně Fakulta Strojního Inženýrství Ústav konstruování. Ing. Otakar Šamánek

ČESTNÉ PROHLÁŠENÍ. V Brně dne..

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV KONSTRUOVÁNÍ

Hodnocení tribologických vlastností procesních kapalin

Nové trendy v konstrukci pístů spalovacích motorů z hlediska tribologie

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ Fakulta strojního inženýrství Ústav konstruování. Ing. Ivan Křupka, Ph.D.

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

Transkript:

In-situ studium změny topografie třecích povrchů v elastohydrodynamickém kontaktu Ing. Petr Šperka Školitel: prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D. Ústav konstruování Odbor konstruování strojů Fakulta strojního inženýrství Vysoké učení technické v Brně Obhajoba In-situ studium disertační změny práce topografie třecích povrchů v EHD kontaktu

Obsah Úvod do problematiky Shrnutí současného stavu poznání Cíle disertační práce Experimentální aparatura a metody Výsledky a diskuze Souhrn nových poznatků Závěr 1/20

Úvod do problematiky Elastohydrodynamický režim mazání 2/20

Formulace problému Význam nerovností v EHD kontaktu je podstatný Povrchové nerovnosti se v EHD kontaktu deformují Způsoby řešení: Plné numerické řešení EHD kontaktu s nerovnostmi v časových krocích Obecný a systematický popis chování nerovností v EHD kontaktu Model amplitudového útlumu Lubrecht, Venner a Hooke 1999 Popis změny amplitudy harmonických nerovností 3/20

Shrnutí současného stavu poznání Model amplitudového útlumu Čisté valení hladký kontakt útlum nerovností 4/20

Shrnutí současného stavu poznání Model amplitudového útlumu Valení s částečným skluzem hladký kontakt útlum nerovností komplementární vlna celkové chování 5/20

Shrnutí současného stavu poznání Teoretické studie Experimentální studie Čisté valení Venner 1999, Lubrecht 1999; Hooke 2004 Valení s částečným skluzem Greenwood 1993; Venner 2006; Hooke 2007; Lubrecht 2011; Morales-Espejel 2009 Vliv reologie maziv Hooke 2006, 2007; Chapkov 2006 Vliv hladovění Venner 2006; Labiau 2008; Zoelen 2009 Aplikace modelu pro predikci deformací a nástupu smíšeného mazání Aplikace Masen 2003; Morales-Espejel 2010 Aplikace modelu pro predikci fluktuací tlaku a napětí Gabelli 2008; Hooke 2009; Morales-Espejel 2011 Modelové nerovnosti Guangteng 1999, 2000 Kaneta 2003 Glovnea 2003 Choo 2003, 2006, 2007 Felix-Quinonez 2004, 2005 a další Reálné nerovnosti 6/20

Cíl disertační práce Experimentální ověření teoreticky navrženého modelu amplitudového útlumu na površích s reálnými nerovnostmi. Dílčí cíle čisté valení analýza predikce valení s částečným skluzem analýza?????? Investigating the Effect of Surface Finish on Mixed EHL, J. WANG 2008 7/20

Experimentální aparatura a metody Aparatura: Vysokotlaký tribometr v konfiguraci kulička-disk, Hartl 2001. Metody: Interferometrie s řízenou změnou fáze, Křupka 2007, Šperka 2007. Kolorimetrická interferometrie, Hartl 2001. Experimentální aparatura In-situ měření servomotor kodér 8/20

Výsledky: čisté valení - analýza Analýza měření reálných povrchů za podmínek čistého valení výsledky měření Topografie povrchu Rozložení tloušťky mazacího filmu 9/20

Výsledky: čisté valení - analýza Analýza měření reálných povrchů za podmínek čistého valení výsledky měření postup zpracování 10/20

Výsledky: čisté valení - analýza Analýza měření reálných povrchů za podmínek čistého valení výsledky měření postup zpracování porovnání s teoretickým průběhem 11/20

Výsledky: čisté valení predikce Porovnání predikce s měřením reálných povrchů za podmínek čistého valení postup výpočtu predikce 12/20

Výsledky: čisté valení predikce Porovnání predikce s měřením reálných povrchů za podmínek čistého valení postup výpočtu predikce výsledky 13/20

Výsledky: valení s částečným skluzem analýza Analýza chování reálných nerovností výsledky měření Topografie = 0 = 1 14/20

Výsledky: valení s částečným skluzem analýza Analýza chování reálných nerovností výsledky měření porovnání s teoretickým průběhem 15/20

Valení s částečným skluzem Čisté valení Další výsledky Vliv orientace povrchových nerovností. Vliv fázové změny. Modelové nerovnosti. Disk rychlejší než kulička ( = 1) Kulička rychlejší než disk ( = -1) 16/20

Souhrn nových poznatků Metody přístupu In-situ způsob měření topografie povrchu a tloušťky mazacího filmu. FFT zpracování měření reálných povrchů podpořený simulacemi vlivu chyb. Výsledky - čisté valení Výsledky analýzy poprvé verifikovaly model amplitudového útlumu na reálných površích. Prezentovány nové informace o limitech použitelnosti modelu na reálných površích. Výsledky s podélně orientovanými nerovnosti, které potvrzují předpoklady o vlivu směrovosti. Výsledky - valení s částečným skluzem Poprvé byla cíleně analyzována amplituda druhé složky (komplementární vlny) popisující chování za podmínek valení s částečným skluzem na reálných površích. Trend výsledků koresponduje s publikovanými průběhy. 17/20

Význam pro budoucí rozvoj Pro naplnění vizí dalšího zdokonalení energetické účinnosti strojů a udržitelného rozvoje lidské společnosti představuje Přesnější a dokonalejší hodnocení vlivu topografie povrchu na životnost a opotřebení strojních prvků pracujících za podmínek EHD perspektivní budoucí cestu. 18/20

Publikace v impaktovaném časopise Prezentováno na: 36th Leeds Lyon Symposium on Tribology: Multi-facets of Tribology. Publikováno v: ŠPERKA P., KŘUPKA I., HARTL M., Experimental study of real roughness attenuation in concentrated contacts, Tribology International, 2010, vol. 43, no. 10, p. 1893-1901, DOI: 10.1016/j.triboint.2009.11.003a. Prezentováno na: 37th Leeds Lyon Symposium Special Issue: Tribology for Sustainability: Economic, Environmental and Quality of Life. Publikováno v: ŠPERKA P., KŘUPKA I., HARTL M., Experimental study of real roughness attenuation in rolling/sliding concentrated contacts. Tribology International, 2011, doi:10.1016/j.triboint.2011.06.006. 19/20

Děkuji vám za pozornost Petr Šperka Ústav konstruování Odbor konstruování strojů Fakulta strojního inženýrství Vysoké učení technické v Brně Obhajoba In-situ studium disertační změny práce topografie třecích povrchů v EHD kontaktu 1. prosince 2011, Vysoké ÚK, Vysoké učení technické učení technické v Brně v Brně

Otázky oponentů 21/15

Otázky oponentů Fundamentals of tribology, Gohar 2008 22/15

Otázky oponentů 3. Vychádzajúc z predpokladu, že existuje tzv. rovnovážna drsnosť funkčného povrchu, ktorá sa v procese trenia a mazania obnovuje v závislosti od parametrov zaťaženia, môžeme predpokladať, že obdobný jav je aj u modifikovaných povrchov? Fundamentals of tribology, R. GOHAR MORALES-ESPEJEL, G.E.; GABELLI, A. The Behaviour of Indentation Marks in Rolling - Sliding Elastohydrodynamically Lubricated Contacts. Tribology Transactions, 2011, vol. 54, no. 4, p. 589-606. 23/15

Názor Aký vplyv môže mať aditívovanie olejov nanočasticami na priebeh EHD modelovaných nerovnostiach s hĺbkou menej ako 500 nm. a EHL procesov v http://genesismorocco.blogspot.com/ 24/15

Otázky oponentů 4. Může se doktorand vyjádřit, na základě jakých poznatků vymezil zdroje chyb, provedl jejich kvantifikaci a jakým postupem hodnotil jejich vliv na výsledky? Vliv aditivního šumu [1] Vliv chyb vyhodnocení tloušťky a topografie (vstupní data) [2] [1] Vliv pohybového rozmazání [3] [3] [2] 25/15

Otázky oponentů 5. Může se doktorand vyjádřit k analýze podstatných a nepodstatných veličin u použitých modelů? Jaké je stanovisko doktoranda k věrohodnosti použitých modelů? Model amplitudového útlumu Empirické vztahy Odvozeny na základě plného řešení EHD kontaktu a semianalytického přístupu Například parametr dle Lubrecht, Venner 1999 26/15