Master's Thesis

Behaviour of lubricated contacts under high-sliding conditions

Main document 4.47 MB

FSIMaster's ThesisStudent: Ing. Jakub AdamAcad. year: 2017/2018

Leader: Ing. Milan Omasta, Ph.D.

Opponent: doc. Ing. Jan Vimmr, Ph.D.

The aim of this diploma thesis is to describe the influence of individual operating parameters on thickness and temperature distribution of elastohydrodynamic contact under high slip ratio. In this work, the distribution of the lubricant film thickness is determined by optical interferometry and the temperature mapping in EHL contact is
realized by infrared microscopy. Two optical filters were used to separate the radiation of contact surfaces and oil. Temperature of disk surface was measured using a sapphire disk with chromium layer that shielded radiation from ball and oil. The experimental device was modified to simulate the conditions of the various vectors between entrainment and sliding speed. The results extend existing information about behavior of EHL contact under high slip ratio conditions.

Language

Czech

State

Defended (thesis was successfully defended)

Hodnocení známka

A

Faculty

Department

Study branch

Mechanical Engineering Design

Classification by leader
Ing. Milan Omasta, Ph.D.

Práce je řešena na úrovni základního výzkumu a je navázána na projekt GA ČR. Student v ní mj. využívá unikátní metodu IR termografie v elastohydrodynamickém kontaktu. Ta není na pracovišti zatím rutinně využívána a diplomant pracoval také na odladění postupu kalibrace a zpracování výsledků měření. Realizovaný výzkum lze rozdělit do tří dílčích oblastí, které sami o sobě mohou představovat samostatné téma DP. I přes to je diplomant dokázal dostatečným způsobem obsáhnout a vyvodit patřičné závěry. Velmi pozitivně je hodnocen přístup diplomanta, který dokázal samostatně zpracovávat zadané dílčí úkoly a vyvozovat závěry z dosažených výsledků. Výstupem je text odborného článku, samostatně připravený diplomantem. Po revizi ze strany vedoucího bude odeslán k posouzení do časopisu s impakt faktorem.

final grade: A

Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment A
Working process, extent and suitability of applied methods A
Scholarly contribution and originality A
Ability to interpret achieved results and draw conclusions B
Applicability of results in practice or theory B
Logical arrangement of thesis and its layout A
Grafic layout, used style and language level B
Work with used sources including quotations A
Student's independence when working on the topic A

Classification by opponent
doc. Ing. Jan Vimmr, Ph.D.

K posouzení byla předložena diplomová práce, která se zabývá experimentálním studiem vlivu provozních parametrů na vznik tzv. dimplu v tloušťce mazacího filmu za podmínek vysokého skluzu. V úvodu práce je provedena rešerše studií zabývajících se měřením teploty v kontaktu pomocí infračervené (IR) mikroskopie a dále pak studií zabývajících se vlivem skluzu na tloušťku maziva. Z provedené rešerše vyplývá, že v odborné literatuře se vznik dimplu převážně připisuje teplotně-viskóznímu klínu a rozdílné tepelné vodivosti povrchů v kontaktu. Na základě provedené rešerše autor stanovil dva hlavní cíle práce. Jednak identifikovat významné parametry podílející se na vzniku dimplu a popsat jejich vliv na rozložení tloušťky mazacího filmu, a dále pak provést experimentální měření teploty. Pro experimenty autor této diplomové práce použil simulátor, ve kterém je na rotující disk přitlačována kulička. Simulátor byl sestrojen na Ústavu konstruování FSI VUT v Brně. Kontakt kuličky s diskem byl sledován CCD kamerou pro měření tloušťky mazacího filmu a infračervenou kamerou pro měření teploty. Měřící aparatura umožňuje nastavovat různé hodnoty provozních parametrů, jako je unášivá rychlost, velikost skluzové rychlosti, směr skluzové rychlosti, přítlačná síla nebo teplota maziva. Pro vlastní měření tloušťky maziva byla použita metoda kalorimetrické interferometrie a pro snímání teplotního pole byla použita infračervená mikroskopie. Autor provedl sérii experimentálních měření, ve kterých zkoumal vliv unášivé rychlosti, tlaku, teploty a skluzu na vznik dimplu. Ze získaných experimentálních dat autor vyvodil podobné závěry týkající se vlivu provozních parametrů na vznik dimplu jako byly publikovány v literatuře. Navíc však uvedené poznatky rozšiřuje pro vyšší hodnoty skluzu. Z hlediska měření teploty výsledky publikované v diplomové práci potvrzují teorii teplotně-viskózního klínu. Autor dále vytvořil graf závislosti tepelně korekčního faktoru na bezrozměrném parametru tepelného zatížení a dalších parametrech. V grafu pak vymezil hranici vzniku dimplu. Výsledná mapa je unikátní a ještě nebyla nikde publikována. Předložená diplomová práce je velice kvalitní a obsahuje mnoho experimentálních dat objasňujících vznik dimplu a rozšiřujících současný stav poznání. Z tohoto důvodu plně doporučuji získané výsledky publikovat v časopisu s IF. Diplomová práce splňuje všechny náležitosti kladené na kvalifikační práce tohoto druhu. Práce je zpracována přehledně, má pěknou grafickou úpravu a je napsána dobrou češtinou.

final grade: A

Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment A
Working process, extent and suitability of applied methods A
Scholarly contribution and originality A
Ability to interpret achieved results and draw conclusions A
Applicability of results in practice or theory A
Logical arrangement of thesis and its layout A
Grafic layout, used style and language level A
Work with used sources including quotations A

Literature

OMASTA, Milan. Studium utváření elastohydrodynamických mazacích filmů u hypoidních převodů. Brno, 2013. Disertační práce. Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. Ústav konstruování. Vedoucí práce Ivan Křupka.

Keywords

EHL, dimple, Lubricant film thickness, infrared microscopy