Experimental Study of Lubrication Films Formation During Start-up and Reversal Motion of Rubing Surfaces

Tato disertační práce je zaměřena na experimentální studium chování mazacího filmu během rozběhu a reverzace nekonformních třecích povrchů. Tyto podmínky totiž představují zvýšené riziko poškození strojních součástí, protože mazací film není schopen zajistit úplné oddělení třecích povrchů. Tak dochází k jejich styku, zvýšenému tření a opotřebení. Chromatické interferogramy pořízené vysokorychlostní CMOS kamerou během rozběhu třecích povrchů umožnily detailně sledovat změny v tloušťce mazacího filmu způsobené povrchovými nerovnostmi. Bylo zjištěno, že přítomnost mělkých povrchových nerovností na třecím povrchu napomáhá oddělit třecí povrchy pomocí maziva emitovaného z povrchových nerovností. Experimentální studium chování mikrovtisků na povrchu ocelové kuličky pomohlo lépe porozumět i chování skutečné topografie povrchu. Ze získaných experimentálních výsledků vyplývá, že vhodně navržená topografie třecího povrchu může napomoci snížit tření a opotřebení během nestacionárních provozních podmínek.This dissertation is focused on the effects of both artificially produced and real roughness features on mixed lubrication film formation during start-up and reversal of non-conformal contacts operated under rolling/sliding conditions. The start-up operation of mixed lubricated contacts represents one of the transient conditions that bring the risk of the surface damage because of asperities interactions. Chromatic interferograms captured by CMOS high-speed camera during start up of the motion enabled to observe the detailed changes in lubrication film caused by surface features. The observation of the effects of surface dents artificially produced on the ball surface helped to understand better the behaviour of real surface topography. It was found that the presence of shallow surface features can help to separate mixed lubricated rubbing surfaces more efficiently than it could be suggested from the results obtained with smooth surfaces. It can be suggested from the obtain results that properly designed topography of the rubbing surfaces can help to reduce the asperities interactions under transient operational conditions.