| 研究課題/領域番号 |
10555047
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
田中 正人 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10011131)
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| 研究分担者 |
榊田 均 (株)東芝, 重電技術研究所, 主査(研究職)
杉本 十太郎 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (20114514)
福島 義明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (20011075)
鈴木 健司 東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (50251351)
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| キーワード | すべり軸受 / 摩耗 / 非接触計測 / 光学応用計測 |
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| 研究概要 |
すべり軸受の潤滑面は、使用時間の経過とともに摩耗変形が発生し、新造時とは異なる軸受面形状を呈することが知られている。これは、起動・停止時、低速運転時などに、十分な厚さの潤滑油膜が形成されず、ジャーナルと軸受が直接接触する確率が増えることが原因と考えられる。摩耗変形が発生すると、軸受の潤滑性能や安定性に影響を及ぼすことが考えられる。しかし、回転機械の定期開放点検時には、軸受面の検査は目視による観察にとどまっており、定量的な計測は行われていない。摩耗変形形状を現場で簡便かつ高精度に計測できる装置の開発が望まれている。
そこで、本研究では、直径数百mmの大型すべり軸受の潤滑面に発生した深さ数十μmの摩耗変形を、数μmの分解能で簡便迅速に検出できる非接触計測装置、およびデータ処理アルゴリズムを開発した。測定プローブとして、レーザー変位計と渦電流式変位計の2種類を用いた。渦電流変位計を用いた場合には、センサの測定可能範囲が狭いために装置の正確な位置決めが要求される。そこで、装置を一度設置した後に仮測定を行い、測定データから設置位置の修正量を計算し、精密位置決めテーブルを用いて微調整を行うことにより、位置決めを容易に行えるようにした。また、データ処理ソフトウエアは、装置と測定対象の相対的な位置関係の補正、熱変形の補正、摩耗領域、無摩耗領域の判別等を最小二乗法を用いて自動的に行い、無摩耗領域のデータから摩耗変形前の軸受面形状を推定し、実測データとの差から変形量を計算し表示できるようにした。開発した計測システムを用いて、摩耗痕を加工したモデル軸受の軸受面形状を測定し、高精度な測定が行えることを確認した。
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