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ナノバブル援用によるすベり案内の高性能化に関する研究

Research Project

Project/Area Number 16760110
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Design engineering/Machine functional elements/Tribology
Research InstitutionTottori University

Principal Investigator

上原 一剛  鳥取大学, 大学院工学研究科, 助手 (10324998)

Project Period (FY) 2004 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2006: ¥300,000 (Direct Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2005: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Keywordsすべり案内 / 摺動摩擦係数 / 表面粗さ / 摺動速度 / 気泡 / 微小粒子 / 摺動液 / 動粘度
Research Abstract

すべり直動案内の高性能化を目的として,微小な粒子や気泡を援用する方法について検討するとともに,摺動摩擦係数に及ぼす影響を実験的および解析的に調べた.本年度は,主に以下に示す研究を完了した.
摺動油にナノメートルからマイクロメートルオーダーの直径を有する微小粒子を添加したすべり直動案内において,スライダ起動時の摺動摩擦係数を実験的に明らかにするとともに,その測定結果に基づいて微小粒子の添加がすべり直動案内の振動減衰性に及ぼす影響について検討した.
つぎに,油溝を有するすべり案内モデルの摺動面間に存在する潤滑油の油膜力測定を試みた.また,一定クリアランスを保持した摺動面において.潤滑油膜力を有限体積法と有限差分法を用いた数値シミュレーションから明らかにし,実験の結果と比較するとともに油溝の形が滑油膜圧力や潤滑油の側方漏れ量に及ぼす影響を検討した.滑油膜圧力については,解析と実験の結果は必ずしも一致しなかったが,潤滑油の側方漏れ量の計算結果は,低摺動速度域における油膜切れを評価する一つの指標として利用できる.
さらに,潤滑油中にナノ・マイクロバブルを供給することが,潤滑油流動や摺動抵抗に及ぼす影響についても検討した.バブル発生装置を用いた実験ではナノ・マイクロバブルの摺動面間への供給が困難であったためにその顕著な効果を確認することができなかったが,潤滑油流動数値シミュレーションの結果に基づいてバブルの供給が潤滑油流動や摺動抵抗に及ぼす影響を明らかにした.
以上のような研究成果から,すべり直動案内を高性能化するための手段の一つとして,平成17年度の成果の一部として特許出願したハイブリッド型すべり直動案内に,微小粒子を添加した潤滑油を用いるすべり直動案内が提案できる.

Report

(3 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2006 2005 2004

All Journal Article (4 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results)

  • [Journal Article] Frictional Characteristics of a Slide Guide with Hardened Mirror-like Surfaces2006

    • Author(s)
      Kazutake Uehara, Fumio Obata, Daijiro Konishi
    • Journal Title

      Proceedings of ASIATRIB 2006

      Pages: 665-666

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Effects of Microscopic Spherical Particles Mixed in Lubricating Oil on Frictional Characteristics of Linear Slide Guide2005

    • Author(s)
      Kazutake UEHARA, Fumio OBATA, Hisaki Okamoto, Kenichi INOUE
    • Journal Title

      Proceedings of WTC2005 World Tribology Congress III (CD-ROM)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Frictional Characteristics of a Newly Developed Hybrid-type Linear Guide2005

    • Author(s)
      Kazutake UEHARA, Fumio OBATA
    • Journal Title

      Proceedings of the LEM21(International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century)

      Pages: 455-458

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 鏡面加工したすべり案内面の摺動摩擦特性2004

    • Author(s)
      上原一剛, 小幡文雄
    • Journal Title

      2004年度精密工学会秋季大会学術講演論文集 (CD-ROM)

      Pages: 337-338

    • NAID

      130004655505

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] すべり直動案内装置2006

    • Inventor(s)
      小幡文雄, 上原一剛, 小西大二郎
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人鳥取大学, 独立行政法人国立高等専門学校機構
    • Industrial Property Number
      2006-277705
    • Filing Date
      2006-10-11
    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] すべり案内装置2005

    • Inventor(s)
      小幡 文雄, 上原 一剛, 井上 謙一
    • Industrial Property Rights Holder
      鳥取大学
    • Industrial Property Number
      2005-193415
    • Filing Date
      2005-07-01
    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] ハイブリッド型直動案内装置2005

    • Inventor(s)
      小幡 文雄, 上原 一剛
    • Industrial Property Rights Holder
      鳥取大学長
    • Industrial Property Number
      2005-085721
    • Filing Date
      2005-03-24
    • Related Report
      2004 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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