|
|
In-situ studium změny topografie třecích povrchů v elastohydrodynamickém kontaktu
Šperka, Petr ; Dzimko, Marián (oponent) ; Návrat, Tomáš (oponent) ; Dobeš, Petr (oponent) ; Hartl, Martin (vedoucí práce)
Disertační práce se zabývá studiem elastohydrodynamického (EHD) mazaní povrchů s reálnými povrchovými nerovnostmi. Systematické studium chování harmonických složek povrchu při průchodu EHD kontaktem jinými autory vedlo k nalezení jednotného principu, podle kterého se jednotlivé harmonické složky deformují uvnitř kontaktu. Ačkoliv tento model amplitudového útlumu může poskytnout rychlý nástroj pro přesnější hodnocení povrchů v technické praxi, nebyl na reálných površích dosud ověřen experimenty. Tato práce představuje průkopníka v oblasti kvantitativní analýzy měření reálných povrchů. Součástí práce jsou nové a původní výsledky s reálnými a modelovými nerovnostmi, které v řadě případů potvrzují teoretické předpoklady. Hlubší poznání chování povrchových nerovností v kontaktech pracujících při EHD režimu mazání, který lze nalézt v mnoha strojních prvcích (ložiska, ozubené kola, vačky a další), může být prospěšný k jejich dokonalejšímu návrhu a v konečném důsledku umožnit strojům a zařízením práci s nižšími energetickými nároky a vyšší životností.
|
|
|
Studium utváření mazacích filmů za podmínek nedostatečného zásobování kontaktu mazivem
Košťál, David ; Hartl, Martin (oponent) ; Křupka, Ivan (vedoucí práce)
Účelem této práce je objasnit mechanismus utváření mazacích filmů mezi nekonformními povrchy v situacích, kdy nelze režim mazání kontaktu označit jako plně zaplavený elastohydrodynamický. Za určitých podmínek množství maziva, valivých rychlostí, teploty, vlastností maziva či zatížení kontaktu může dojít ke snížení tloušťky mazacího filmu pod hodnoty určené podle vztahů pro plně zaplavený kontakt. Tento režim je označován jako hladovění a je při něm výrazně zvýšené riziko opotřebení povrchů, které již nemusejí být plně odděleny. V této práci je popsána metodika zkoumání těchto situací pomocí nově vyvinutého simulátoru hladovějícího kontaktu a jsou zde ověřeny některé numerické modely z jiných prací zabývajících se touto problematikou.
|
|
|
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.
|
|
| |
|
|
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.
|
|
|
Effects of Non-Newtonian Lubricants on Surface Roughness in Point Contacts
Ficza, Ildikó ; Kaneta, Motohiro (oponent) ; Poll, Gerhard (oponent) ; Hartl, Martin (vedoucí práce)
This PhD thesis focuses on the study of roughness deformation inside an elastohydrodynamically lubricated point contact. The passage of the roughness feature through the contact zone is modeled using numerical techniques. A single transverse ridge is assumed in the transient EHL model which presents a complex problem with a second order partial differential equation an integro-differential equation. Non-Newtonian fluid behavior is assumed in the model which further increases its complexity. In order to solve the system of equations the multigrid techniques are applied. The thesis contains the mathematical model describing the problem and a detailed description of the multigrid method. The results obtained by the simulations are compared to experimentally evaluated film thickness values. The roughness deformation is observed for a wide range of operating conditions as well as for different lubricant parameters. The effect of these lubricant parameters on the deformation is studied as well.
|
|
|
Konstrukce testovacího zařízení pro pozorování distribuce maziva ve valivém ložisku
Okál, Michal ; Hartl, Martin (oponent) ; Košťál, David (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývá návrhem a realizací zařízení, jehož účelem je vytvoření reálných podmínek v oblasti kontaktu valivého ložiska a následné přímé pozorování této oblasti. Úvodem je práce zaměřena na popis fungování valivého ložiska, procesy tření a opotřebení během provozu. Následně jsou v práci popsána zařízení, která jsou ve světě využívána pro studium procesu mazání uvnitř valivého ložiska. Poté následuje vlastní řešení autora, kde výsledkem je zařízení konfigurace Ball-on-ring vytvářející geometrické, rychlostní a tlakové podmínky, identické s podmínkami ve skutečném valivém ložisku. Distribuce maziva v okolí kontaktu je analyzována optickou metodou fluorescenční mikroskopie. Součásti práce je ověřovací experiment a kompletní výkresová dokumentace zařízení.
|
|
|
Snižování tření mazaných kontaktů změnou tepelné vodivosti materiálů
Šnevajs, Matěj ; Hartl, Martin (oponent) ; Šperka, Petr (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá vlivem tepelných vlastností kontaktních materiálů na tření, tloušťku mazacího filmu a teplotu v EHD kontaktu. Práce se zaměřuje na konfiguraci ball on disc, přičemž experimentální materiály obou kontaktních těles jsou v širokém spektru tepelných vlastností. V práci jsou navrženy a použity nové kontaktní dvojice s cílem získání závislosti tepelných vlastností kontaktních těles na chování EHD kontaktu. Pro pozorování tloušťky mazacího filmu je využito metody kolorimetrické interferometrie a pro pozorování teploty v kontaktu infračervené termografie. Autor představuje předpoklad šíření tepla v kontaktu na základě rozdílných mechanismů šíření tepla. Pro veškeré kombinace kontaktních dvojic jsou navozeny totožné podmínky, jako je kontaktní tlak, střední rychlost, skluz a teplota okolí, proto jsou rozdíly ve výsledcích přisuzovány právě rozdílným termálním jevům v kontaktu způsobenými tepelnými vlastnostmi kontaktních těles. V případě kontaktních těles s omezenými schopnostmi odvodu tepla z kontaktu je pozorováno snížení koeficientu tření až o 50 %, což je přisuzováno navýšení teploty maziva, což vede ke snížení jeho viskozity. To je potvrzeno metodou infračervené termografie, kdy je pozorována výrazně vyšší teplota maziva v případě kombinace kontaktních materiálů s nižší schopností odvodu tepla z kontaktu.
|
|
|
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.
|
|
|
Experimentální studium utváření mazacích filmů za podmínek nedostatečného zásobování kontaktu mazivem
Košťál, David ; Čermák, Jan (oponent) ; Dzimko, Marián (oponent) ; Ali, Fadi (oponent) ; Křupka, Ivan (vedoucí práce)
Tato disertační práce se zabývá experimentálním studiem elastohydrodynamického kontaktu za podmínek nedostatečného zásobování kontaktu mazivem. Další vědecké studie v této oblasti jsou zaměřeny z větší části teoreticky a je zde tudíž nedostatek prací za účelem ověření modelů. V prezentovaných modelech lze dohledat dva základní způsoby kvantifikace úrovně hladovění: pomocí polohy vstupního menisku a podle tloušťky vrstvy maziva na vstupu. Druhá metoda je mnohem univerzálnější vzhledem k rozsahu provozních podmínek, nicméně poměrně obtížně experimentálně dosažitelná. Tato práce prezentuje původní experimenty za účelem popisu chování a kvantifikace úrovně hladovění při přesně definované tloušťce maziva na vstupu kontaktu. Hlubší poznání procesů probíhajících v hladovějícím elastohydrodynamickém kontaktu umožní vývoj přesnějších modelů, zpřesnění schopnosti predikovat tento stav a vyhnout se mu již ve fázi návrhu klíčových tribologických uzlů.
|
host ::
RSS.