Kitkaväsymisen testauslaitteen kehittäminen
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
2005
Department
Major/Subject
Koneensuunnitteluoppi
Mcode
Kon-41
Degree programme
Language
fi
Pages
53
Series
Abstract
Kitkaväsyminen ja värähtelykulumista syntyy kun väsyttävän kuorman lisäksi samanaikaisesti vaikuttaa pintaa vastaan kohtisuora puristava voima. Tämä väsyttävän kuorman lisänä oleva kuorma aiheuttaa jännityskeskittymän kosketuskohtaan, mikä heikentää kappaleen väsytyskestävyyttä. Ilmiön nimi englanniksi on fretting fatigue. Fretting-väsyminen eroaa fretting-kulumisesta siinä, että fretting-väsymisessä aineen eroosiolla ei ole niin suurta merkitystä kappaleen hajoamiseen kuin mitä sillä on fretting-kulumisessa. Yleensä fretting-väsymistä syntyy kun kosketuskohdat liukuvat toisiinsa nähden hyvin pienen matkan, alle 100 µm. Koneenrakennuksessa käytetään paljon liitoskohtia, joita ei ole tarkoitettu liikkuviksi, kuten ruuvi- ja puristusliitokset. Käytännössä kuitenkin näissä kohdissa saattaa syntyä liikettä johtuen kuormitusvaihtelusta. Dieselmoottorissa tällaisia kohtia ovat esimerkiksi kiertokangen laakerisovitteet. Nykyisillä suunnittelun apuvälineillä, kuten FEM-ohjelmat, on pyritty saavuttamaan kevyempiä ja edullisempia rakenteita. Yleensä tämä on saavutettu käyttämällä pienempiä varmuuslukuja. Myös käytettävät voimat ja taajuudet ovat kasvaneet monissa uusissa konstruktioissa. Fretting-väsymisilmiön on arveltu pienentävän väsymiskestävyyttä jopa kolmasosaan. Näistä syistä johtuen fretting-väsymisen merkitys on viimeisten vuosien aikana korostunut. Fretting-väsymiseen vaikuttaa monta eri parametria, joista eniten vaikutusta on kitkakertoimella, pintapaineella ja liukuman määrällä kosketuskohdassa. Myös eri materiaaliparit käyttäytyvät eri tavalla. Tämä runsas parametrien määrä vaikeuttaa suunnitteluohjeiden laatimista. Käytännössä tarvittava tieto on hankittu useasti fretting-väsytyskokeitten avulla. Tämä tapa on kuitenkin aikaa vievä ja kallis. Tässä diplomityössä on pyritty kehittämään laitetta, jolla eri parametrien vaikutus fretting-väsymiseen olisi mahdollista tarkastella kokeellisesti. Mittaustuloksia voidaan myöhemmässä vaiheessa käyttää yleispätevien suunnitteluohjeiden laatimisessa.Description
Supervisor
Kuosmanen, PetriThesis advisor
Hautala, PekkaKeywords
fretting fatigue, kitkaväsyminen, värähtelykuluminen, fretting-fatigue