|
|
Experimentální studium tření a mazání TEP kyčle
Urban, Filip ; Čermák, Jan (oponent) ; Vrbka, Martin (vedoucí práce)
V této práci byla řešena problematika tření a mazání totální endoprotézy kyčelního kloubu. Na simulátoru kyčelního kloubu na principu kyvadla byla nejprve provedena studie součinitele tření pro různé materiálové kombinace, zatížení a teploty. Poté byl proveden experiment, kde bylo pozorováno formování mazacího filmu v kontaktu hlavice kyčelního kloubu a jamky, která byla vyrobena ze skla, ale svojí geometrií a rozměry odpovídala jamce reálné kyčelní náhrady, za použití kolorimetrické interferometruie. Vrbka et al. [25] poukazuje na skutečnost, že se zvyšující se konformitou povrchů se zvyšuje i tloušťka mazacího filmu. Taktéž byla pozorována adsorpce proteinů na kontaktní povrchy. Díky ní byla naměřena tloušťka filmu 80 nm i při nulové relativní rychlosti povrchů. Taktéž byla pozorována agregace proteinů na okrajích kontaktu. Podobné agregace pozoroval i Myant et al. [29] na kontaktu ball-on-disk, nebo Vrbka et al. [25] na kontaktu ball-on-lens, tyto agregace pravděpodobně vznikají při smykovém namáhání kapaliny obsahující proteiny a mohou pozitivně ovlivňovat tloušťku mazacího filmu. Pokud není relativní pohyb hlavice a jamky dostatečný, proteinová vrstva v kontaktu se nemůže obnovovat a dochází ke ztenčování mazacího filmu. Součinitel tření naměřený při pozorování mazacího filmu byl 0,13 nejblíže této hodnotě je z reálných endoprotéz materiálová kombinace MoP.
|
|
|
Chování mazaných kontaktů za vysokých skluzů
Adam, Jakub ; Vimmr, Jan (oponent) ; Omasta, Milan (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce je popsat vliv jednotlivých provozních parametrů na tloušťku a rozložení teploty elastohydrodynamického kontaktu za vysokého skluzu. Pomocí optické interferometrie je stanoveno rozložení tloušťky mazacího filmu a mapování teploty v EHD kontaktu je realizováno prostřednictvím infračervené mikroskopie. Pro oddělení záření jednotlivých povrchů a oleje byly použity dva optické filtry. Měření teploty povrchu disku bylo realizováno za použití disku s chromovou vrstvou, která odstínila záření od kuličky a oleje. Experimentální zařízení bylo upraveno tak, aby bylo možné simulovat podmínky různých vektorů natočení. Výsledky rozšiřují dosavadní informace o chování EHD kontaktu za podmínek vysokého skluzu.
|
|
| |
|
|
Vliv cílené modifikace topografie na nedostatečně mazaný kontakt
Jordán, Jakub ; Náhlík, Luboš (oponent) ; Křupka, Ivan (vedoucí práce)
Předmětem této diplomové práce je analyzovat vliv cíleně modifikované topografie na nedostatečně mazaný kontakt. Experimentální ověření byla provedena na zařízení simulující kontakt ocelové kuličky a skleněného disku s využitím kolorimetrické interferometrie a vysokorychlostní kamery. Práce se zabývá mazacími režimy, problematikou hladovějících kontaktů a modifikací topografie, která má zmírnit účinky hladovění u nekonformně zakřivených kontaktů.
|
|
|
Nanášení tenkých kovových povlaků na polymerní materiály
Zatloukal, Filip ; Furmann, Denis (oponent) ; Nečas, David (vedoucí práce)
Studium poddajných kontaktů z pohledu tribologických vlastností je velmi komplikované, jelikož materiály, jako jsou polymery či pryže, se vyznačují velmi nízkou odrazivostí a elektrickou vodivostí. Tyto vlastnosti významně omezují možnosti použití konvenčních metod, které se využívají ke studiu tvorby mazacího filmu a toku maziva. Aby bylo možné zavedené metody využít, je nutné na neodrazivý povrch nanést tenkou odrazivou vrstvu. V této práci je provedena kritická rešerše aktuálních vědeckých prací zabývajících se nanášením povlaků na polymerní materiály a na základě analýzy dostupných technologií je vybrána metoda, kterou je na polydimethylsiloxanový (PDMS) vzorek nanesena tenká odrazivá vrstva různých kovů. Následně je představena studie proveditelnosti, jejímž cílem bylo objasnit, jakým způsobem nanesení vrstvy ovlivní třecí vlastnosti PDMS. Tato práce může výrazně přispět v oblasti studia poddajných kontaktů a to zejména z pohledu objasnění mechanismů mazání.
|
|
|
Studium utváření elastohydrodynamických mazacích filmů u hypoidních převodů
Omasta, Milan ; Dobeš, Petr (oponent) ; Čermák,, Jan (oponent) ; Dzimko, Marián (oponent) ; Křupka, Ivan (vedoucí práce)
Tato disertační práce se zabývá studiem elastohydrodynamického (EHD) mazání za podmínek, které se vyskytují v záběru boků zubů hypoidního soukolí. Cílem je experimentálně popsat chování mazacího filmu a mechanismy jeho utváření. Důraz je především kladen na objasnění vlivu směru a velikosti skluzové rychlosti u kruhového a eliptického kontaktu. Obecně se doposud předpokládalo, že směr skluzové rychlosti nemá vliv na výsledný mazací film. V práci je použito optické interferometrie ke stanovení rozložení tloušťky mazacího filmu. Součástí práce jsou nové a původní výsledky objasňující studovaný problém. Bylo zjištěno, že směr skluzové rychlosti ovlivňuje tvar filmu při vyšších rychlostech. To souvisí s ovlivněním tepelného toku kontaktem. Výsledky mají dopad na rozvoj obecné teorie EHD mazání a poskytují poznatky uplatnitelné při predikci tloušťky filmu při návrhu reálných tribologických uzlů.
|
|
|
Vliv cílené modifikace topografie na elastohydrodynamické mazací filmy
Puchner, Jiří ; Dzimko, Marián (oponent) ; Křupka, Ivan (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá studiem vlivu cílené modifikace topografie nekonformních třecích povrchů na utváření mazacího filmu. Utváření mazacího filmu pro různou hloubku mikro-vtisků bylo sledováno vysokorychlostní záznamovou technikou za podmínek čistého valení i při prokluzu třecích povrchů. Získané výsledky ukázaly, že vhodnou volbou mikro-textury lze zvýšit průměrnou tloušťku mazacího filmu aniž by došlo k jeho protržení.
|
|
|
Elastohydrodynamic Film Study under Impact Loading and Lateral Vibrations
Frýza, Josef ; Bakolas, Vasilios (oponent) ; Habchi, Wassim (oponent) ; Křupka, Ivan (vedoucí práce)
The dissertation thesis deals with the behaviour and frictional response of elastohydrodynamic lubricating (EHL) film under non-steady state operating conditions. The introductory part of the thesis summarizes the knowledge about EHL; ranging from its history, through basic lubrication mechanisms and experimental methods, up to recently published studies focused on transient conditions. The main goal of the doctoral thesis was to experimentally determine the effects of operating parameters and lubricant rheology on the behaviour of EHL films in a point contact during its impact loading and exposure to lateral vibrations. For this purpose, laboratory test rigs have been developed for measurement of EHL film thickness distribution and friction under controlled non-steady state conditions. The experiments revealed a crucial role of an approaching and loading speed on a formation of squeezed films under impact loading. The results were confronted with a recent theoretical solution. Its shortcomings were pointed out and subsequently eliminated by an implementation of empirical relationships taking into account the lubricant rheology. In the case of the lateral vibrations, the thresholds of film breakdowns were found and relationships were established describing the effect of lateral vibrations on the central film thickness and its deviations uniformly for all lubricants. The final part of the thesis provides a new insight into lubricant rheology through an innovative approach in which frictional responses of a lubricant are measured simultaneously in two directions of the EHL contact under lateral vibrations. These original results deepen the understanding of EHL mechanisms and can be used to enhance the design of machines improving their efficiency, reliability, and service life.
|
|
|
Konstrukce simulátoru axiálního segmentového ložiska
Sedlačík, Jan ; Medlík, Jan (oponent) ; Svoboda, Petr (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá konstrukčním návrhem simulátoru axiálního segmentového ložiska. Experimentální zařízení je navrženo pro studium tenkého mazacího filmu mezi segmentem axiálního ložiska a skleněným diskem. Snahou konstrukce je co nejvíce se přiblížit reálnému provozu ložiska. Použitím snímačů, způsobu zatěžování a mazání je zajištěna opakovatelnost podmínek experimentu. Práce obsahuje přehled zkonstruovaných zařízení a užitých metod měření, návrhy konstrukčních variant a popis navrhovaného zařízení.
|
|
|
Konstrukce simulátoru kolenního kloubu
Polnický, Vojtěch ; Čížek, Petr (oponent) ; Vrbka, Martin (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na návrh a realizaci experimentálního přístroje, jehož účelem je vyvození dynamických a kinematických podmínek kolenní náhrady při cyklu chůze. Simulátor bude využíván ke studiu tvorby mazacího filmu v kontaktu stehenního dílu kolenní náhrady a polyethylenové vložky a k cyklickým testům opotřebení kolenních náhrad. Úvodem je práce zaměřena na popis pracovních parametrů kolenních náhrad a rozbor konstrukcí simulátorů kolenního kloubu. Následuje popis koncepčních návrhů a výběr finální varianty. Výsledná konstrukce umožňuje realizovat dynamické a kinematické podmínky odpovídající normě ISO 14 243-3. Tvorba mazacího filmu je analyzována bezdotykovou optickou metodou fluorescenční mikroskopie. Součástí práce je kompletní výkresová dokumentace, schéma elektroinstalace, ověření funkčnosti simulátoru a podrobný návode k obsluze.
|
host ::
RSS.