2016 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis on Instability in Initial Period of Sliding Using Objective Combinational Analysis of Multiple Kinds of Information
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26420080
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
福田 応夫 九州大学, 水素エネルギー国際研究センター, 客員教授 (90532333)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉村 丈一 九州大学, 工学研究院, 教授 (20187660)
森田 健敬 九州大学, 工学研究院, 助教 (70175636)
田中 宏昌 九州大学, 工学研究院, 助教 (80264076)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 慣らし運転 / 凝着摩耗 / 油潤滑 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
潤滑下でのしゅう動において、ごく初期に摩擦面の特定位置に発生した凝着物がその後の現象を長期にわたって支配することに着目した。本研究はしゅう動初期における「凝着の発生場所」と「凝着の規模」を決定する支配要因の調査を目的とした。材料起因の因子に関しては、摩擦情報の摩擦面内分布を解析することができるピンオンディスク試験機を用い、試験前の粗さなどの分布と摩擦・摩耗データの分布との比較検討を試みた。また運転条件起因の因子に関しては、しゅう動試験中に衝撃荷重を付与し、当該位置と摩擦・摩耗データを紐づけた解析を行った。
準備段階として、新調した試験片（オーステナイト系ステンレス鋼）と潤滑油で従来の試験と同等の試験結果が得られることを確認した。またしゅう動初期における凝着物の生成・成長・移着について、環境因子の影響について検討を進め、現象を定量的に説明できる初歩的物理モデルの構築を行った。
しゅう動試験前に特性分布を持たせる試験では、表面粗度とショットピーニングによる残留応力を因子として取り上げた。ショットピーニングは全面に施した場合と部分的に施した場合の比較も行った。いずれの因子もピン上での凝着物の生成を助長する傾向と、ピンからディスクへの凝着物の移着を妨げる傾向が確認された。衝撃荷重を付与する試験では、しゅう動試験中に付与した場合と、事前に付与した場合を比較した。いずれの場合も衝撃荷重はディスク上に塑性変形を生じさせたが、それが移着の拠点となる現象は観察されず、さらには、ディスクへの移着が妨げられる傾向が認められた。
移着拠点の形成については明確な支配因子を見出すことができなかったが、表面への粗度や残留応力などの部分的な付与、衝撃荷重の付与が凝着物の移着を妨げる効果をもたらす様子が見いだされた。移着を妨げる原理を解明することで、安定的な慣らし運転条件の設定指針を導くことが期待される。
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