|
|
Experimentální studium utváření mazacích filmů při reverzaci a rozběhu třecích povrchů
Svoboda, Petr ; Dzimko, Marián (oponent) ; Čermák, Jan (oponent) ; Dobeš, Petr (oponent) ; Křupka, Ivan (vedoucí práce)
Tato disertační práce je zaměřena na experimentální studium chování mazacího filmu během rozběhu a reverzace nekonformních třecích povrchů. Tyto podmínky totiž představují zvýšené riziko poškození strojních součástí, protože mazací film není schopen zajistit úplné oddělení třecích povrchů. Tak dochází k jejich styku, zvýšenému tření a opotřebení. Chromatické interferogramy pořízené vysokorychlostní CMOS kamerou během rozběhu třecích povrchů umožnily detailně sledovat změny v tloušťce mazacího filmu způsobené povrchovými nerovnostmi. Bylo zjištěno, že přítomnost mělkých povrchových nerovností na třecím povrchu napomáhá oddělit třecí povrchy pomocí maziva emitovaného z povrchových nerovností. Experimentální studium chování mikrovtisků na povrchu ocelové kuličky pomohlo lépe porozumět i chování skutečné topografie povrchu. Ze získaných experimentálních výsledků vyplývá, že vhodně navržená topografie třecího povrchu může napomoci snížit tření a opotřebení během nestacionárních provozních podmínek.
|
|
|
Study of the effects of ellipticity parameter on lubrication film shape
Pavlík, František ; Dzimko, Marián (oponent) ; Křupka, Ivan (vedoucí práce)
Diploma thesis deals with elastohydrodynamic lubrication of point contacts, which surfaces are influenced by topography and velocity vector of one rubbing surface is misaligned. Author summarizes knowledge of previously published research articles, which fundamentally enrich current state of knowledge. Diploma thesis contains experimental measurement results of the film thickness and the way of lubrication film formation in elliptical contact for different ellipticity parameters, kinds of rubbing surfaces and angles of the velocity vector. New findings have helped to better understand the behaviour of highly loaded lubricated contacts taking place in machine components and completed the current state of knowledge with results that can be used in next thorough study of this issue.
|
|
|
Mazání plastových převodů
Poledník, Radim ; Vimmr, Jan (oponent) ; Šperka, Petr (vedoucí práce)
Cílem diplomové práce je popsání vlivu vstupních parametrů jako je unášecí rychlost, zatížení, teplota, dynamická viskozita a tlakově viskózní koeficient na schopnost utváření mazacího filmu v bodových a eliptických kontaktech pomocí metody optické interferometrie. Na základě dat byly vytvořeny regresní vztahy užívající formu bezrozměrných parametru rychlosti U, zatížení W a materiálu G. Tyto vztahy pro centrální a minimální tloušťku byly následovně doplněny o geometrickou funkci implementující elipticitu k, dále došlo k srovnání s již existujícími predikcemi pro EHD mazání. Měření tlouštěk a nové regresní vztahy vedou k lepšímu pochopení utváření mazacího filmu, což může vézt k efektivnějšímu návrhu kapalinově mazaných plastových převodů.
|
|
|
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.
|
|
|
Utváření mazacího filmu v poddajném kontaktu
Jaroš, Tomáš ; Čermák, Jan (oponent) ; Nečas, David (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá studiem utváření mazacího filmu v poddajném kontaktu. Primární pozornost je věnována vlivu unášivé rychlosti a stupně prokluzu na centrální tloušťku filmu. Na základě rešeršní studie dostupných experimentálních metod byla pro splnění cílů práce odladěna metoda na principu fluorescenční mikroskopie. Experimenty byly realizovány v konfiguraci ball-on-disk. Nejprve byla provedena validace metody, kdy byl analyzován tuhý kontakt keramické kuličky a skleněného disku. Jelikož se naměřené hodnoty velmi dobře shodovaly s teoretickou predikcí, byla následně využita kulička z pryžového materiálu NBR, který se běžně používá při výrobě břitových těsnění a o-kroužků. Měření byla provedena za čistého valení a různých stupňů prokluzu při uvažování středních rychlostí v rozsahu 10 až 400 mm/s. Bylo aplikováno konstantní zatížení o velikosti 0,2 N. Naměřená data byla následně srovnána s teoretickými predikcemi pro poddajné kontakty. Výsledky ukázaly, že tloušťka mazacího filmu postupně narůstá se vzrůstající střední rychlostí, což odpovídá teoretickému předpokladu. Oproti teorii byl také prokázán zřejmý vliv stupě prokluzu na formování maziva. V závěrečné části práce jsou naměřená data konfrontována s doposud publikovanými vědeckými studiemi, kdy jsou rovněž naznačeny určité limitace této práce a jsou navržena doporučení pro další zpřesnění použité metody.
|
|
|
Effect of Surface Texturing on Friction and Film Thickness under Starved Lubrication Conditions
Ali, Fadi ; Kaneta, Motohiro (oponent) ; Glovnea, Romeo (oponent) ; Hartl, Martin (vedoucí práce)
This PhD thesis focuses on studying the effects of shallow micro-textures on friction and film thickness of lubricated non-conformal contacts under extreme and starved conditions. Measurements were carried out using a ball-on-disc tribometer equipped with high speed camera and torque sensor. Two types of micro-textures have been assessed in this study, micro-dents and transverse micro-grooves. The results reveal that micro-dents are helpful in reducing friction under starved conditions due to the film thickness enhancement. The mechanism of filling the depleted micro-dents with fresh lubricant is probably attributed to the capillary effect in the inlet zone under starvation. On the other hand, the rubbing surfaces with transverse shallow micro-grooves with a length less than the diameter of the Hertzian contact have an improved tribological performance in comparison with smooth surfaces. Indeed, transverse shallow micro-grooves showed a significant enhancement of film thickness under starvation and under extreme operating condition (reverse motion). The numerical simulation of the transient behavior of transverse limited micro-grooves showed accepted agreement with experimental results.
|
|
|
Study of Correlation between Grease Film Formations and Mechanical Losses on Various Surfaces
Sakai, Kazumi ; Glovnea, Romeo (oponent) ; Gonçalves, David (oponent) ; Křupka, Ivan (vedoucí práce)
In this dissertation thesis, radial ball bearing torque tendency was evaluated with Li type greases, considering base oil and thickener dependence. Analyses of the reason why each grease formulation provides the different bearing torque were conducted considering comprehensive grease properties, such as rheological parameter and thickener structure and friction and film thickness behaviors of EHL films. Observation of EHL film thickness measured by colorimetric interferometry has enabled detailed insight into the behavior of grease within smooth and dented surfaces. Investigating grease film thickness behaviors on non-smooth surfaces and discussing the influence on the bearing torque were novel approaches in this field. It was found that the film thickness behaviors seem to have a relationship with bearing torque at low rotation speeds and the yield stress and traction behaviors correlated with the bearing torque values at high rotation speed conditions. It was observed that the grease thickener entrainments to the contact areas influence on the film thickness at low speed and track pattern formations at the downstream of the contact areas, and starvation behaviors. The reason of the thickener entrainments exists on the chemical structure of thickeners. The high polarity of the hydroxyl group of the thickener promotes the entrainments to the contact surfaces. On the dented surfaces, the grease with the highest polarity showed the frequent entrainments to the dent areas. The obtained findings could be significant knowledge for the development of advanced greases featuring energy-saving performance of machine parts.
|
|
|
Vliv povrchových nerovností na další valivé elementy ložiska
Saksa, Vladimír ; Zapletal, Tomáš (oponent) ; Košťál, David (vedoucí práce)
Táto bakalárska práca sa zaoberá skúmaním vplyvu povrchových nerovností na ďalšie valivé elementy ložísk. Skúma zmeny v profile filmu vstupujúceho do kontaktu. Práca popisuje taktiež elastohydrodynamický režim mazania, pri ktorom každé valivé ložisko pracuje, tak i rozdiel medzi plne zaplaveným a hladujúcim kontaktom valivého krúžku s valivým elementom ložiska. Súčasťou práce je experiment s použitím rôznych druhov mazív, z ktorého je viditeľné reálne ovplyvnenie týchto kontaktov. Tento experiment je realizovaný na simulátore kontaktu a hrúbka filmu je meraná pomocou metódy optickej interferometrie.
|
|
|
Analýza mazaného kontaktu poddajných těles
Dočkal, Kryštof ; Dzimko, Marián (oponent) ; Nečas, David (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá návrhem metodiky hodnocení tloušťky filmu maziva v poddajných kontaktech. S ohledem na charakteristiky těchto kontakt- ních dvojic, jako je například variabilita tlouštěk filmu, vysoká drsnost povrchů, či špatná vodivost a odrazivost, je využití konvenčních metod značně kompliko- vané. V práci je použita optická měřicí metoda na principu fluorescenční mikro- skopie. V rámci práce byl vytvořen algoritmus, zahrnující normalizaci k pozadí a kalibraci intenzity fluorescence na tloušťku maziva v kontaktu, který je zpraco- ván ve formě experimentálního softwaru. Algoritmus byl verifikován s využitím elastohydrodynamického kontaktu tvořeného keramickou kuličkou a skleněným diskem. Naměřené výsledky byly porovnány s teoretickou predikcí, přičemž byla zaznamenána velmi dobrá shoda získaných dat. Následně byla realizována série měření s poddajnými vzorky, přičemž byla hodnocena závislost centrální tlou- šťky filmu v závislosti na střední rychlosti, použitém mazivu, velikosti zatížení a skluzově-valivém poměru. Závěrečná část práce se zabývá analýzou výsledků a jejich diskusí s ohledem na dosud publikovanou literaturu.
|
|
|
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.
|
host ::
RSS.