Snižování tření cílenou modifikací povrchů

Abstract

Cílem této diplomové práce je experimentálně objasnit spojitosti mezi třením vzorku s cíleně modifikovaným povrchem a optickým pozorováním plochy kluzného kontaktu. Práce se zaměřuje na konfiguraci kluzného ložiska, čehož je u tribometru block-on-ring dosaženo nahrazením bloku kruhovou safírovou úsečí. Pro pozorování formování mazacího filmu je na použitý tribometr implementována metoda optické interferometrie a fluorescence. Tyto úpravy umožňují zkoumat vliv texturovaného povrchu na součinitel tření a tloušťku filmu maziva. Ve smíšeném režimu způsobují textury výrazné navýšení hodnot tření a snížení tloušťky filmu maziva. Negativní vliv vtisků narůstá se zvyšující se velikostí radiálního zatížení. V hydrodynamickém režimu mají textury nižší negativní vliv na výsledné hodnoty, než tomu je ve smíšeném režimu. Změny jsou zde závislé na velikosti radiálního zatížení a viskozitě použitého maziva. V daném režimu není pozorován vznik kavitace a vliv texturovaného povrchu neodpovídá teoretickým předpokladům, což se projevuje nižší tloušťkou maziva a vyšším třením.The aim of this diploma thesis is to experimentally elucidate the connection between the friction of the specimen with the textured surface and the optical observation of the sliding contact surface. The thesis focuses on the configuration of the journal bearing. This configuration is achieved by replacing the block with a circular sapphire section on a block-on-ring tribometer. For exploring of the lubricant film formation, the method of optical interferometry and fluorescence is implemented on the block-on-ring tribometer. These adjustments allow examination of the effect of the textured surface on the friction coefficient and the thickness of the lubricant film. In a mixed mode, the textures cause a significant increase in friction values and reduce the thickness of the lubricant film. The negative influence of dimples increases with the increasing radial load size. In the hydrodynamic mode, the textures have a lower negative effect on the resulting values than in the mixed mode. The changes are dependent on the size of the radial load and the viscosity of the lubricant. In the hydrodynamic mode, cavitation was not observed, and the effect of the textured surface does not correspond to theoretical prerequisites, which is reflected by lower lubricant thickness and higher friction.