Principle elucidation of electrical pitting using visualization technique within lubricating oil film

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K06058
• Research Institution: Fukuoka Institute of Technology
• Principal Investigator: 砂原 賢治 福岡工業大学, 工学部, 准教授 (80757104)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松田 健次 九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (40229480) ; 西川 宏志 九州工業大学, 大学院工学研究院, 助教 (40208161)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 電食 / 軸受 / 放電

Outline of Annual Research Achievements

油膜で起こる放電を発光として観察できるボールオンディスク式の発光実験において、発光を自動検出するプログラムを開発した。本プログラムでは、これまでの人の目による発光検出に比べ、処理速度が100倍程度速くなり、多量のデータ解析が可能となった。これまでの発光実験では、ディスク1周以下の処女面に限定して放電特性を調べていた。今回、発光自動検出プログラムを用いることで、ディスク2周目以降の放電特性が明らかになってきた。ディスク2周目以降では、放電エネルギー（発光時の電流・電圧・時間の積）がピークとなる油膜厚さが厚くなると共に、放電エネルギーが大きくなるという実験結果を得た。
これまで、発光実験での放電し易い油膜厚さ（0.3～0.8ミクロン）と、軸受での電食し易い（すなわち放電し易い）油膜厚さ（1.0～3.0ミクロン）が3倍程度異なることの理由が分からなかった。ディスク2周目以降では、発光により生じる放電ピットによって表面粗さが大きくなりΛ値（油膜厚さ／表面粗さ）が小さくなると共に、放電ピットによる電界集中の影響もあり、発光回数が増加するものと考えられる。これが、処女面のみで実施していた発光実験と、繰り返し回転することで生じる軸受の電食の、放電し易い油膜厚さが異なる理由と考えている。
洗濯板状電食痕は、軸受が繰り返し回転することにより生じている。今後は、ディスク2周目以降での放電特性をより詳しく調べていく予定である。