Napovedni model za določitev termomehanskega stanja valjastih polimernih zobnikov med obratovanjem : doktorsko delo

slovenski

doktorska dela

2020

Disertacije   dissertations   drsno trenje   finite element method   metoda končnih elementov   Polimerni zobniki   polymer gears   sliding friction   spur gearing   termomehanski model   termoplasti   thermo-mechanical model   thermoplastics   valjasti polimerni zobniki   valjasto ozobje

Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo
(Obvezni izvod spletne publikacije)

Predstavljeno doktorsko delo zajema poglobljeno raziskavo o termo-mehanskem obnašanju polimernih valjastih zobnikov med obratovanjem, na podlagi katerih je bil razvit napovedni model za določitev temperaturnih prirastkov v strukturi polimernih zobnikov, kot posledica obratovalnih izgub. Omenjeno povišanje temperature je primarno odvisno od toplotnih izgub zaradi drsnega trenja in ga lahko opišemo kot superpozicija dveh komponent, tj. trenutnih lokalnih in dolgoročnih nominalnih temperaturnih prirastkov. V delu je primarno bil obravnavan par termoplastičnih polimerov POM in PA66 v pogojih obratovanja brez mazanja, ki je pogosto uporabljen v polimernih zobniških gonilih. Razviti numerični model je bil strukturiran v razklopljeni obliki, kjer je bilo na podlagi rezultatov mehanske analize ubiranja zobniškega para po metodi končnih elementov mogoče določiti vzorec generiranih toplotnih izgub in zaporedoma izvesti termično analizo za izračun temperaturnih prirastkov, tako v posameznem ciklu ubiranja, kot tudi tekom daljših časov obratovanja. Model je bil validiran na podlagi podrobnih eksperimentalnih meritev, izvedenih na posebej razvitem preizkuševališču za zobnike, s pomočjo termografske kamere s hitrim zajemom. Primerjava eksperimentalnih in analitičnih rezultatov je pokazala zadovoljivo skladnost med izmerjenim temperaturnim odzivom zobniškega para med obratovanjem in temperaturnimi napovedmi modela.

15.05.2023