2012 Fiscal Year Research-status Report
往復摺動潤滑面の表面微細加工による潤滑特性向上に関する研究
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24560985
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
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Principal Investigator |
地引 達弘 東京海洋大学, 海洋科学技術研究科, 教授 (40322094)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
志摩 政幸 東京海洋大学, 海洋科学技術研究科, 教授 (70092583)
菅原 隆志 東京海洋大学, 海洋科学技術研究科, 助手 (90456319)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 船舶海洋工学 |
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| Research Abstract |
１）ハイスピードカメラを組み込んだ直接観察実験のための準備を行い、完成した。
２）交差溝パターンの作製実験を行う。溝の大きさ（３種類）、ピッチ（３種類）を変化させた試験片、および比較用の鏡面仕上げ表面（１種類）、合計７種類のパターンを試験面に形成させ、サファイアレンズを摩擦試験の相手材とした往復動試験装置を用いて、潤滑油使用下でのハイスピードカメラによる直接観察を行い、現象の観察に主眼を置いた実験を行った。その結果、摺動方向の後流側で潤滑油の欠乏領域と、その周辺で気泡が観察された。その領域は、溝パターンの方が小さかった。このことから、接触領域の内外にわたって存在する溝が潤滑油の通り道となり、接触領域内部の潤滑油の欠乏を抑え、潤滑特性に寄与している可能性が考えられた。
３）並行して、往復動試験装置を用いて、潤滑油中で潤滑特性試験を行い、接触電気抵抗、摩擦力、相対ストロークをデジタルオシロスコープで計測、データを採取し、波形の解析を行った。ストロークは過去に実施したくぼみパターンの実験と同じ1mmで行い、くぼみパターンの実験結果と比較し、微細加工パターンの優劣を調べる。その結果、溝パターンの効果は、接触電気抵抗を軸受定数のパラメータで整理した範囲では、特に顕著に認められず、くぼみパターンの方が有効であると考えられた。
４）得られた実験結果をまとめ、研究発表（トライボロジー会議 室蘭）を行なった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
１）ハイスピードカメラを往復動試験装置に組み込み、試験中の接触面周辺の様子を、コマ送り観察可能であることを確認した。
２）溝パターンの効果について、くぼみパターンと比較した結果、本実験条件の範囲では、溝の大きさ、ピッチなどのパタメータの影響は顕著に認められず、したがって、接触領域内に存在する潤滑油が荷重を受け持つのに有利であると考えられる、くぼみパターンの方が潤滑特性の向上に有効であることがわかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
１）ここまでの研究結果において。溝パターンの場合には、接触領域の内外に溝が存在することで潤滑油が荷重を受け持たずに、接触領域外部に容易に排出されてしまうことが考えられたため、今後の研究の推進方策としては、くぼみパターンとと溝パターンの双方のメリットを合わせ持つ、「細長いくぼみ」パターンの検証が有効と考えられた。したがって、改良型溝パターンとして、「細長いくぼみ」パターンを新たに作製し、その有効性を確認する実験に対して主体的に行う予定である。
２）「細長いくぼみ」パターンの有効性の確認方法として、サファイア半球レンズを一方の試験片とした潤滑面の直接観察を、ハイスピードカメラで行い、接触領域内部からの気泡の発生状況、潤滑油の欠乏領域の大小などを詳しくコマ送り観察し、有効性を検証する予定である。
３）ハイスピードカメラによる直接観察と並行して、潤滑特性向上の有無を確認するため、接触電気抵抗の測定を行い、デジタルオシロスコープで波形の解析を実施する予定である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
１）実験に使用する試験片、サファイア半球レンズなどの消耗品を購入予定である。
２）１０月に行われる「トライボロジー会議」において、研究成果を発表する予定である。
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Research Products
(2 results)
