オンライン・コンディションモニタリングのためのハイブリッド油中粒子分析装置の開発

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11555051
• Research Institution: Fukui University
• Principal Investigator: 本田 知己 福井大学, 工学部, 助教授 (80251982)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉長 重樹 (株)エイチアンドエフ, 技術部・技師(研究職) ; 上田 正紘 福井大学, 教育地域科学部, 教授 (30036420) ; 岩井 善郎 福井大学, 工学部, 教授 (40115291)
• Keywords: トライボロジー / メンテナンス / モニタリング / 画像処理 / 摩耗粉形状 / 摺動面劣化診断 / 軸受メタル

Research Abstract

(1)オンライン油中摩耗粉計測情報に摩耗粉形状のパラメータを付与し、高度な摺動面劣化診断システムを構築するために、昨年度試作した摩耗粉画像処理装置の改造を行った。さらに、パーティクルカウンタと結合するためのコンピュータ処理のアルゴリズムを完成させハイブリッド分析装置の試作を行ったが、当初の計測仕様を満足させる装置の完成には至らなかった。
(2)摩耗粉形状と摺動部の損傷状態に関するデータベース構築のために、軸受メタル(WJ2)の潤滑摩耗試験を広範な摩擦条件下で行った。(1)で試作した画像処理装置を用いて、摩耗粉の個数分布の変化と形状情報(アスペクト比、複雑度)を集積した。また、並行して、軸受メタル摩耗面のすベリ距離による変化を観察し、特徴的な摩耗形態(凝着摩耗、溶融摩耗)を判別して、全摩耗面積に占める割合を定量化し、摩耗粉形状のそれとの相関性を考察した。その結果、厳しい摩擦条件下の負荷荷重500N(面圧13.1MPa)では、摩耗面の75%が溶融摩耗、20%が凝着摩耗であり、それに対応して特徴的な摩耗粉(溶融摩耗粉:丸みを帯びた粒子、凝着摩耗粉:アスペクト比が大きく複雑度が小さい粒子)が発生していることがわかった。以上より、試作の画像処理装置を用いて潤滑油中の特徴的な形状の摩耗粉をモニタリングしその発生割合を把握すれば、摺動面の摩耗状態を診断できることが明らかになった。