2015 Fiscal Year Annual Research Report
潤滑油の温度粘度変化を逆用した真円ジャーナル軸受の自励振動抑制制御システムの開発
| Project/Area Number |
25420079
|
|---|
| Research Institution | Muroran Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
風間 俊治 室蘭工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20211154)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
成田 幸仁 室蘭工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90431519)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | トライボロジー / 機械要素 / すべり軸受 / 流体潤滑 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、主に潤滑油の粘度－温度特性に着目して、摺動部材の局所的な冷却あるいは加熱により油膜の粘度等を制御することで、軸受の隙間における潤滑油に最適な圧力分布を発現させ、幅広い運転条件の下で振動および騒音を低減させる供試ジャーナル軸受を試作し、その考案の実現可能性の検証を目的とした。
複数のペルティエ素子を搭載した、真円ジャーナル滑り軸受を設計、製作し、予備実験を経て、検証実験に取り組んだ。供試軸受の主な仕様は、自励振動の発現と抑制に着目しつつ、軸直径５０ｍｍ、軸径比１、半径隙間比１０００分の１などとした。実験条件は、最高回転速度を毎分２４００回転、最高荷重を１００Ｎとした。潤滑油には、粘度指数の小さい２２番のナフテン系オイルを用いた。軸受ブシュは、黄銅を用いて、一旦、正６角形の外径断面のブロック形状に製作した後、６分割して樹脂プレートを挿入して、再度、組み上げた。上面１面を除く５面には、空冷式ペルティエ素子を装着し、互いに独立に電源を入り切りした。このような方法により、周方向６０度間隔の部分的な冷却と加熱を可能とし、温度分布を能動的に制御した。また、軸受に掛ける荷重は、ロードセルを介して軸受ブシュの上部をねじ機構により吊り上げる方式を採用した。軸回転速度は、サーボモータを用いることにより、任意の回転速度に設定した。
本装置を用いて、ペルティエ素子の電圧温度特性、温度分布の制御性能、自励振動の発現条件などの予備実験ならびに自励振動後の局所的な加熱冷却実験により、自励振動が生じる条件下において軸受ブシュを局所的に冷却および加熱することで軸受の振動が大幅に低減される現象を確認することができた。
|
