Ing. Petr Svoboda, FSI VUT v Brně, Ústav konstruování Studium přechodových p jevů v mazacích ch filmech vysokorychlostní barevnou kamerou Školitel: Doc. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. VUT Brno, FSI 2008
Obsah Úvod do problematiky Formulace problému Shrnutí současného stavu poznání Analýza a zhodnocení poznatků Definice cílů disertační práce Současný stav řešení disertační práce Závěr
Úvod do problematiky Elastohydrodynamické mazání: -nastáváběhem deformace nekonformních povrchů při vysokém zatížení -dočasné zvýšení viskozity maziva - mazivo zachyceno mezi deformované protilehlé povrchy mountingmanager.schaeffler.com
Formulace problému U strojních prvků nejsou provozní podmínky konstantní, ale proměnné. Může docházet ke styku třecích povrchů, opotřebení. Zvýšené riziko poškození strojních součástí. Je potřeba zajistit funkce mazaných kontaktů i v kritických fázích provozu.
Shrnutí současn asného stavu stacionárn rní podmínky Velký počet studií zaměřen na výzkum procesů probíhajících v mazaných kontaktech za ustálených podmínek. minimum tloušťky filmu [I. Křupka, ÚK, FSI, VUT Brno]
Reverzace hladkých třect ecích ch povrchů 150 film thickness, nm 125 100 75 50 0.004431m/s 0.014755m/s 25 0-300 -200-100 0 100 200 300 WANG, J., HASIMOTO, T., NISHIKAWA, H., KANETA, M. (2005): Pure rolling elastohydrodynamic lubrication of short stroke reciprocating motion., Tribology International 38, s. 1013-1021. distance, μm [I. Křupka, ÚK, FSI, VUT Brno]
Rozběh h hladkých třect ecích ch povrchů Olej HVI650, t= 60 C, a = 5ms -2 [GLOVNEA, R. P. and SPIKES, H.A. (2001): Elastohydrodynamic film formation at the start-up of the motion., Proc. l. Mech.E., J215, s. 125-138.]
Analýza a zhodnocení poznatků Při rozběhu a reverzaci může dojít ke styku třecích povrchů, tření a opotřebení. Přístupy: chemie mazivostní přísady, úprava třecích povrchů. Vhodné navržení rozměrů mikrodutin a jejich uspořádání v kontaktu může zamezit náhlému snížení tloušťky mazacího filmu při nestacionárních provozních podmínkách. hloubka mikrovtisku [mm] 5,00E-05 0,00E+00-5,00E-05-1,00E-04-1,50E-04-2,00E-04-2,50E-04-3,00E-04 0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 šířka mikrovtisku [mm] u = 0.0013 ms -1, u kulička =0.5u kotouč film thickness, nm 200 175 150 125 100 75 50 25 0-250 -200-150 -100-50 0 50 100 150 200 250 distance,μm [I. Křupka, ÚK, FSI, VUT Brno]
Cíl l disertační práce Posoudit přínos cílené modifikace povrchu k utváření EHD mazacího filmu při nestacionárních provozních podmínkách, tj. při rozběhu třecích povrchů a jejich reverzaci.
Dílčí cíle disertační práce Odladění záznamové techniky a série ověřovacích experimentů. Rozběh hladkých třecích povrchů. Rozběh třecích povrchů s cíleně modifikovanou topografií. Reverzace hladkých třecích povrchů. Reverzace třecích povrchů s cíleně modifikovanou topografií. 10 11 12 13 14 15
Současný stav řešení disertační práce 10 11 12 13 14 15
Synchronizace CMOS kamery s kuličkou kou 1000 Verifikace záznamovz znamové techniky H c = 2,69U 0,67 W 0,067 G 0,53 0,73k ( 1 0,61e ) centrální tloušťka filmu, nm 100 10 numerické (Hamrock-Dowson) experimentální 1 0,01 0,1 1 rychlost otáčení, m/s 10 11 12 13 14 15
Reálný povrch s maticí mikrovtisků Mikrovtisky: hloubka 250nm, rozteč 50μm, uspořádány v šesti řadách, Základový olej, f= 450Hz, exp: 2,2 ms, 22N zatížení, u kuličky = 0,0013 ms -1, u disku = 0,0022 ms -1 10 11 12 13 14 15
Závěr Pojednání shrnuje výsledky experimentálních i teoretických studií, které přispěly k poznání mechanismů mazání bodových kontaktů za neustálených provozních podmínek. Neobjasněno zůstává chování velmi tenkých mazacích filmů při rozběhu třecích povrchů a jejich reverzaci, tj. za podmínek, kdy může dojít k protržení mazacího filmu a styku třecích povrchů. Dosažené dílčí výsledky vytvořily předpoklad úspěšného splnění cíle disertační práce. 10 11 12 13 14 15
Děkuji za pozornost... 10 11 12 13 14 15