|
  
|
ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ
|
Συγγραφέας: |
Γάτσιος Στυλιανός |
|
Τίτλος: |
Διερεύνηση της φυσικής προσρόφησης των λιπαντικών σε συνθήκες
ημιυγρής τριβής που οδηγούν σε άρπαγμα |
|
Περίληψη: |
Τα σύγχρονα στοιχεία μηχανών λειτουργούν συχνά στηνπεριοχήτης
ημιυγρής τριβής, στην οποία αναπτύσσεται εκτενής επαφή τραχυτήτων.
Μια πιθανή μορφή αστοχίας σ’ αυτές τις συνθήκες είναι το άρπαγμα. H
προσρόφηση των μορίων του λιπαντικού πάνω στις επιφάνειες τριβής
συμβάλει σημαντικά στην αποτροπή της. Σκοπός της εργασίας είναι η
μελέτη και η ποσοτική αποτύπωση του ρόλου της φυσικής προσρόφησης
των λιπαντικών στην εκδήλωση της συγκεκριμένης μορφής αστοχίας, σε
κινηματικές συνθήκες και φορτίσεις ανάλογες με εκείνες που
επικρατούν κατά την λειτουργία οδοντωτών τροχών και εδράνων κύλισης.
Για την διερεύνηση του προβλήματος χρησιμοποιήθηκε το δοκιμαστήριο
δίσκων παραλλήλων αξόνων του Εργαστηρίου Στοιχείων Μηχανών και
Μηχανολογικού Σχεδιασμού στο οποίο έγιναν οιαπαραίτητες προσθήκες
και βελτιώσεις. Παράλληλα επινοήθηκεμια πρωτότυπη ιδιοσυσκευή γιατην
μέτρηση της τραχύτητας τον δοκιμίων. Με την βοήθεια μετρήσεων του
συντελεστή τριβής σε πολύ χαμηλές ταχύτητες ολίσθησης και
αξιοποιώντας την επίδραση που έχει η προσρόφηση του λιπαντικού στον
συντελεστή τριβής σε αυτές τις συνθήκες υπολογίστηκε η ενθαλπία
προσρόφησης του λιπαντικού FVA2. Στο επόμενο στάδιο της εργασίας
εκτελέστηκαν πειράματα στο δοκιμαστήριο δίσκων με το ίδιο λιπαντικό
σε επιλεγμένες συνθήκες και με κατάλληλα προετοιμασμένα δοκίμια στα
οποία προκλήθηκε η αστοχία του αρπάγματος. Σε κάθε στάδιο του
πειράματος καταγράφηκαν με προσοχή δεδομένα όπως οι θερμοκρασίες των
σωμάτων, η δύναμη τριβής και άλλα μεγέθη.Αυτές οι μετρήσεις, μαζί με
την τραχύτητα των δίσκων, τροφοδοτήθηκαν σε υφιστάμενο λογισμικό
υπολογισμού ελα-στοϋδροδυναμικής λίπανσης τραχέων επιφανειών με το
οποίο υπολογίστηκε η κατανομή πίεσης που αναπτύσσεται στην επαφή των
τραχυτήτων και στο λιπαντικό. Παράλληλα αναπτύχθηκε μια μεθοδολογία
για τον υπολογισμό της κατανομής της πυκνότητας θερμοροής και της
συνολικής θερμοκρασίας εντός της ζώνης επαφής κατά την επαφή τραχέων
επιφανειών. Με βάση τα παραπάνω υπολογίστηκε τελικά η ποσοστιαία
κάλυψη των επιφανειών τριβής από προσροφημένα μόρια, τόσο σε μόνιμη
όσο και σε μεταβατική κατάσταση. Από τα αποτελέσματα της θεωρητικής
διερεύνησης και της επεξεργασίας του συνόλου των πειραμάτων
προκύπτει ότι με βάση τη θεωρία της προσρόφησης μπορεί να
διαμορφωθεί μια καμπύλη μεταξύ υδροδυναμικής πίεσης και
θερμοκρασίαςη οποία να ορίζει ένα άνω όριο ασφαλών συνθηκών πέραν
του οποίου η πιθανότητα εμφάνισης αρπάγματος είναι σημαντική. Η
ακριβής θέση της καμπύλης μπορεί να συσχετιστεί με την τραχύτητα των
επιφανειών.
|
|
