Termisk analys av överlastkoppling i fiskerulle av modell Daiwa Saltiga

Värmealstring vid kraftupptagande friktion skapar en temperaturökning som ställer till problem hos olika maskinelement som till exempel bromsar och kopplingar. Vid hög temperatur påverkas konstruktionsmaterialens egenskaper vilket kan skada maskinelementen. Problemet återfinns hos fiskerullars överlastkoppling. Syftet med arbetet var att minska risken för skador på fiskerullar orsakad av hög temperatur utan att förändra dimensionerna på fiskerullar. En utredning av vilka parametrar som temperaturökningen beror av vid friktion ställdes upp. Parametrarna undersöktes i en litteraturstudie med avseende på hur de påverkar temperaturökningen. De parametrar som inte krävde dimensionsförändringar var de materialberoende. Dessa parametrar var värmekapacitet, värmeledningsförmåga, friktionstal och densitet. Fiskerullen av modell Daiwa Saltiga användes som referensmodell. Konstruktionen hos fiskerullens överlastkoppling analyserades. Analysen användes för att utvärdera om det går att anpassa de materialberoende parametrarna med ett materialbyte i referensrullens överlastkoppling, för att optimera fiskerullar mot temperaturskador. Materialdatabasen CES EduPack användes för att jämföra materialen i referensmodellens överlastkoppling, som består av rostfritt stål, mot andra material. Analyser visade att vid ett materialbyte ansågs nickel teoretiskt kunna optimera referensmodellen ur arbetets syfte. Nickel har högre värmekapacitet per volymenhet samt högre värmeledningsförmåga än referensmaterialet rostfritt stål. Det skapade även ett likvärdigt friktionstal vid direkt byte av det befintliga materialet i referensmodellen. Arbetets vidare undersökningar fann att nickel och rostfritt stål erhåller olika hårdhet varpå nötningen kommer påverkas. Ett förslag för att lösa detta skulle kunna vara att belägga nicklet med samma sorts rostfritt stål som finns i referensmodellen. Vilket skulle göra nötningen opåverkad fram till beläggningen slitits ned. Hur nötningen påverkas vid materialbyte mot nickel eller om en beläggning är tillämpbart samt hur friktionstalet förändras vid olika temperaturer har inte undersökts utan anses vara ett vidare arbete.Heat energy generated by friction causes problem in machine elements such as breaks and clutches. This is an effect of the high temperatures which affect the material and increases the risk of damage to the components. This is for example a problem in overload clutches in fishing gear. This study aims to decrease the risk of damage to fishing gear which is caused by high temperature from the clutch, without changing the dimensions. A research was used to determine which parameters affect the temperature change during friction. These parameters were analyzed using a literature study regarding how they affect temperature rise. The study finds that the parameters that weren’t depending on dimensions were dependent on materialdata. The parameters were heat capacity, heat conductivity, constant of friction and the density. The fishing reel Daiwa Saltiga is used as a reference model and the overload clutch in this reel was analyzed. This was later used to examine if the parameters could be altered to improve the clutch´s resistance to damage caused by overheating. The material database CES EduPack was used to compare different material to the stainless steel disks in the reference model. One material was found that has both higher heat capacity per unit volume and higher thermal conductivity. The material also has an equal constant of friction. The material is nickel and it was considered to be able to improve the performance of the overload clutch. Even though nickel is better out of some perspective it is softer then stainless steel. This could lead to different rates of wear. One suggestion to solve this is to laminate the nickel with the same stainless steel found in the reference model. Which would lead to the same wear until the laminate is worn off. If this is possible to retain the wear rate or how the constant of friction is affected by temperature has not been analyzed in this study, this is considered as a further study