Study of Correlation between Grease Film Formations and Mechanical Losses on Various Surfaces
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Tato disertační práce se zaměřuje na studium závislosti mezi reakčním momentem ložiska mazaného plastickým mazivem s lithným mýdlem a vlastnostmi maziva, jako například tloušťka vytvářeného mazacího filmu, jeho reologie, struktura zpevňovadla, trakční vlastnosti či vliv topografie povrchu. Typ maziva poskytujícího nižší odpor závisí na podmínkách provozu ložiska, zejména rychlosti. Chování mazacího filmu za nízkých rychlostí má vliv na reakční moment ložiska v nízkých rychlostech. Mez toku a trakční chování koreluje s momentem ložiska za vysokých rychlostí. Schopnost zpevňovadla vstupovat do kontaktu má vliv na tloušťku filmu, vzhled kavitační oblasti na výstupu kontaktu a chování hladovění. Důvod vstupu zpevňovadla do kontaktu je jeho chemická struktura. Vysoká polárnost hydroxylových sloučenin zpevňovadla podporuje jeho vtažení kontaktními povrchy. Mazivo s nejvyšší polaritou prokázalo na površích obsahujících denty nejčastější vstup do prostoru dentů. Na základě předchozích pozorování je navržen popis principu mechanismu mazání.
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.
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.
Description
Citation
SAKAI, K. Study of Correlation between Grease Film Formations and Mechanical Losses on Various Surfaces [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2018.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Konstrukční a procesní inženýrství
Comittee
doc. Ing. Petr Svoboda, Ph.D. (předseda)
Dr. Romeo Glovnea (člen)
Dr. David Gonçalves (člen)
prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D. (člen)
Ing. Petr Šperka, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2018-06-25
Defence
DDP splňuje požadavky plynoucí z § 47 Zákona č. 111/1998 Sb., Zákona o vysokých školách a o změně a doplnění dalších zákonů a z článku 42 SZŘ VUT v Brně. Obsahuje původní výsledky uveřejněné mg. ve třech článcích indexovaných v databázi SCOPUS.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení