SKF-sivuston evästeet

Käytämme evästeitä voidaksemme varmistaa, että käyttökokemuksesi sivustoistamme ja verkkosovelluksistamme on paras mahdollinen . Jos jatkat muuttamalla selaimesi asetuksia oletamme, että hyväksyt evästeiden vastaanottamisen. Voit kuitenkin milloin tahansa muuttaa evästeitä koskevat selainasetukset.

Tribologia – liikuttava tarina

2013 lokakuu 25, 16:49 CEST

Monien jokapäiväiseen elämäämme kuuluvien koneiden kuten autojen, junien, lentokoneiden, robottien, turbiinien ja kompressoreiden toiminta perustuu toisiinsa kosketuksissa olevien pintojen liikkeeseen. Näitä pintoja on usein voideltava, jotta ne kestäisivät hyvin ja kuluttaisivat vähemmän energiaa. Niiden ilman voitelua tapahtuvaa kulumista ja vaurioitumista on ehkäistävä, jotta niiden tehokkuus pysyisi suunnitellulla tasolla. Kaiken tämän mahdollistava tietämys kuuluu tieteenalaan nimeltä tribologia.

Göteborg, 25. lokakuuta 2013: Tribologia tutkii ja suunnittelee toisiinsa kosketuksissa olevia suhteellisessa liikkeessä olevia pintoja. Siihen kuuluu kitkan, voitelun ja kulumisen periaatteiden tutkiminen ja soveltaminen. Tribologia on konetekniikkaan ja materiaalitekniikkaan liittyvä tutkimusalue.

Ison-Britannian opetus- ja tiedeministeriön erään komitean vuonna 1966 laatimassa kertomuksessa nimeltä Jost Report [1] sana "tribologia" otettiin ensimmäistä kertaa käyttöön tämän käsitteen kuvaajana.
Sana tribologia tulee klassisen kreikan verbin τρίβω, tribo (hankaan) kantasanasta τριβ-, ja liite -logia sanasta -λογία, -logia (oppi, tietämys).

Tribologian alan tietämystä käytetään kaikentyyppisten pyörivien ja liukuvien laakereiden suunnittelussa. Pyörivissä laakereissa tribologia kertoo kunkin sovelluksen voiteluainevalikoimasta (öljy ja rasvat), laakerityypistä sekä laakerimateriaaleista ja pinnoista. Sitä käytetään myös kitkahäviön, lämpötilan nousun sekä voiteluaineen ja itse laakerin käyttöiän laskemiseen.

Aiemmin rullalaakerit suunniteltiin pääasiassa materiaaleja, niiden väsymistä ja mekaniikan perussuunnittelua koskevan kokemusperäisen tietämyksen perusteella. Uuden teollisuuden rullalaakereille asettamien suurien tehokkuusvaatimusten vuoksi kokemusperäinen tieto ei kuitenkaan enää riitä. Monet vaatimuksista liittyvät kosketuspintoihin: suuremmat nopeudet, korkeammat lämpötilat, suuremmat tehot, ohuemmat voiteluaineet, suuremmat laakerit, vaativammat ympäristöolosuhteet tai lisäaineet, kovempi tärinä jne. Rullalaakerit ovat tavallisesti erittäin luotettavia osia, mutta jos ne pettävät, syy löytyy yleensä pinnasta, tosin sanoen riittämättömästä voitelusta, epäpuhtauksista, kulumisesta, kitkan synnyttämistä korkeista lämpötiloista jne. Kaikissa näissä kysymyksissä tribologian tarjoama tieto on erittäin arvokasta. Siksi tribologiaan kuuluvien mekanismien ymmärtämisestä ja innovatiivisten teknisten ratkaisujen kehittämisestä on tullut laakeriteollisuudessa niin tärkeää.

Nykyaikaiset laakerit on suunniteltu erittäin pitkälle kehitetyn tribologisen tiedon perusteella, joka alkaa materiaalien valinnasta ja niiden geometrian suunnittelusta aina pinnan viimeistelyyn asti. Samalla määritellään käytettävät voiteluaineet ja tiivisteet, jotka takaavat luotettavan ja turvallisen käytön. Tarvittava tribologinen tietämys vaatii tarkkaa tietokonemallinnusta ja yksityiskohtaisia laboratoriokokeita sekä testausmenetelmiä.

Vuonna 2012 SKF investoi tutkimukseen ja kehitykseen 180 miljoonaa euroa, eli 2,5 % vuotuisesta liikevaihdostaan. Kehittämistoimien tuloksena vuonna 2012 julkistettiin 660 keksintöä ja haettiin 421 uutta patenttia.

SKF:n tribologinen tietämys on tuottanut merkittäviä innovaatioita. Esimerkiksi E2 (energiatehokkaat) -laakerit, NoWear pinnoite, hybridilaakerit, messinki- ja polymeerikotelot, superviimeistellyt laakerit erikoissovelluksiin, pintakuviointi, rasvojen ja voiteluaineiden määrittelyt, vähäkitkaiset tiivisteet jne. ovat kaikki SKF:n tutkimus- ja kehitystoiminnan tulosta.

Tribologinen tietämys on myös mukana monissa SKF:n ennakointituotteissa ja -ohjelmissa. Näihin kuuluvat BEAST, Bearing Beacon, painetut ja verkkoluettelomallit, SKF:n kitkamalli rullalaakereille, SKF:n laakereiden elinkaarimalli (erityisesti voiteluun ja epäpuhtauksiin liittyvät tekijät), SKF:n voiteluaineen elinkaarimalli ja SKF:n pinnanrasitusmalli. Nämä ovat tärkeitä työkaluja kehitettäessä innovaatioita ja ennustettaessa laakerin suorituskykyä olosuhteissa, joissa materiaalin pinnalla on merkittävä rooli.


SKF:n tribologiayhteistyö korkeakoulujen kanssa
SKF on kehittänyt pitkäaikaista tribologian alan yhteistyötä joidenkin alan kärkeä edustavien yliopistojen kanssa, mikä on ainutlaatuista laakeriteollisuudessa. Vaikka korkean teknologian yrityksillä kuten SKF:llä on omat sisäiset tutkimus- ja kehitysyksikkönsä ja asiantuntijansa, akateemisten laitosten kanssa työskentelystä on silti etua. Se mahdollistaa yhteydet maailman johtaviin tutkijoihin ja suunnittelijoihin, jotka tekevät työtään pitkällä tähtäyksellä ja joiden lähestymistapa on erilainen, mikä lisää luovuutta. Tuloksiin voi usein pyrkiä paljon pitemmällä tähtäyksellä kuin olisi mahdollista yrityksen sisällä. Tasokkaan tribologiatutkimuksen säilyttäminen yrityksen sisällä on kuitenkin erittäin tärkeää integroinnin vuoksi ja liiketoimintanäkökulman tuomiseksi mukaan akateemiseen tutkimukseen.

Imperial College
Imperial College London kuuluu teknisten korkeakoulujen eturiviin koko maailmassa, ja se luokitellaan jatkuvasti parhaiden yliopistojen top 10 -luokkaan [2]. Imperial Collegen koneenrakennuslaitoksessa on yksi SKF University Technology Centre -keskuksista (SKF UTC). Keskus perustettiin tammikuussa 2010 ja se keskittyy tutkimuksissaan tribologiajärjestelmien perusteisiin käyttämällä pitkälle kehitettyjä mallinnus- ja mittausmenetelmiä.[3]. Professori Hugh Spikes ja tohtori Amir Kadiric [4] johtavat nopeasti kasvavaa tiimiä, johon kuuluu tällä hetkellä seitsemän tohtorikoulutettavaa ja kaksi väitellyttä tutkimusassistenttia. UTC:n perustaminen Imperial Collegeen virallisti korkeakoulun ja SKF:n välisen yli 30 vuotta jatkuneen yhteistyön, jonka kuluessa SKF:n entinen tekninen johtaja professori Stathis Ioannides on toiminut vierailevana professorina Imperial Collegessa.

SKF UTC on kiinteä osa Imperial Collegen tribologiaryhmää, joka on toiminut yli 60 vuotta ja tunnustetaan kansainvälisesti yhdeksi maailman johtavista toimijoista tribologian tutkimuksen alalla. Sen saavutuksiin sisältyy monia uraauurtavia tribologian tutkimuskohteita, kuten dieselin voiteluominaisuudet, optisten interferometriatekniikkojen soveltaminen tribologiassa ja karheiden kosketuspintojen mallinnus. Tunnustuksena ryhmän tutkimuksen laadusta sen jäsenille on myönnetty lukuisia palkintoja. Niihin kuuluvat kolme Tribology Trust Gold Medal -palkintoa, STLE International Award ja Imperial College Research Excellence -palkinto sekä yli 20 vuotuista parhaan artikkelin palkintoa johtavilta tribologia-alan julkaisuilta.

Imperial College UTC -tiimin tavoitteena on lisätä tribologian alan ilmiöiden tarkkaa tuntemusta kosketuspinnassa teknisten osien kestävyyden parantamiseksi ja kitkahäviön pienentämiseksi. Tämä voidaan saavuttaa yhdistämällä uusia kokeilutekniikkoja ja kehittyneitä numeerisia malleja. Meneillään oleviin projekteihin kuuluvat elasto-hydrodynaamisen voitelutekniikan (EHL) tutkimus karheilla kosketuspinnoilla, teknisten pintojen kosketusmekaniikka, EHL:n Computational Fluid Dynamics (CFD) -mallinnus, voiteluaineiden lisäaineiden suorituskyky, vähäkitkaiset rasvat, karheuden vaikutus kosketuskitkaan, pintahalkeamien syntyminen ja eteneminen, suttaantumisvahingot rullalaakereissa ja laakerin tiivisteiden voitelu. 

UTC tekee tiivistä yhteistyötä SKF:n oman Alankomaiden tutkimus- ja kehityskeskuksen kanssa. Näin varmistetaan, että SKF voi täysin hyödyntää UTC:n kehittämää perustietämystä, lopullisena tavoitteena kitkan ja kulumisen vähentäminen SKF:n laakereissa ja niiden käyttöiän pidentäminen sekä ympäristöominaisuuksien parantaminen.

INSA de Lyon
Ranskalainen INSA Lyon on yksi yliopistollisista laitoksista, joka keskittyy ennen kaikkea huipputeknologian tutkimukseen ja asiantuntemukseen, mikä ilmenee sen toimintakulttuurista ja sitoutumisesta monialaiseen tutkimukseen. INSA Lyonin 21 laboratoriossa työskentelee 500 tutkijaa ja 650 tohtorikoulutettavaa Se on ainutlaatuinen tutkimuskeskus, joka harjoittaman uraauurtavan tieteellisen tutkimuksen tulokset kytkeytyvät usein sen teollisuustuotantoa harjoittavien kumppaneiden innovatiivisiin sovelluksiin.

LaMCoS (INSA Lyon, CNRS UMR5259) -laboratorio on monialainen laboratorio, jonka erikoisaloja ovat Contact and Solid Mechanics sekä Structural Dynamics. Sillä on mittava asiantuntemus tribologiasta, nopeuden dynamiikasta, värinämekaniikasta, ohjauksesta, voimansiirtojärjestelmistä, pyörivistä laitteista ja materiaalin muokkauksesta. Laboratorion yleisenä tieteellisenä tavoitteena on harjoittaa tutkimusta mekaanisten järjestelmien ja rakennelmien käyttäytymisen ymmärtämiseksi ja ohjaamiseksi kiinnittämällä huomiota niiden pintoihin.

Tribologian alan tutkimusyhteistyö INSA de Lyonin ja SKF:n välillä ulottuu yli 20 vuoden taakse, jolloin ajatus testauslaitteen kehittämisestä suurten pyörivien kosketuspintojen testaamiseksi syntyi. Tällainen laite on nyt toteutettu; sen nimi on Tribogyr [5] ja se tuottaa jo uutta tietoa pyörivien osien kitkasta. Tämä tietämys on tärkeää pyrittäessä täyttämään kaupalliset vaatimukset laakerien tehon lisäämisestä ja kitkan vähentämisestä. Lisäksi SKF Engineering and Research Centren (ERC:n) tutkija Guillermo Morales Espejel on toiminut vierailevana professorina INSA de Lyonissa (LaMCoS) vuodesta 2004.

SKF ja INSA de Lyon ovat viime aikoina entisestään lujittaneet yhteistyötään perustamalla INSA de Lyoniin professuurin "SKF Chair on Lubricated Interfaces for the Future" [6]. Tämän kuusivuotisen professuurin tavoitteena on harjoittaa perustason monialaista tutkimusta voiteluaineiden tunnistamisesta, niiden ominaisuuksista ja toiminnan mallinnuksesta voitelupintojen ääriolosuhteissa. Varsinkin ilmailualalla voiteluaineilla (usein luonteeltaan ja koostumukseltaan monimutkaisilla nesteillä) on tärkeä tehtävä niiden vähentäessä kitkahäviötä, kulumista ja vaurioriskiä. Yksi professuurin tavoitteista on ennakoida taloudellisten, sosiaalisten ja ympäristöllisten paineiden sanelemaa tulevaa kehitystä.

Tutkimusaiheita ovat etenkin:
- Voitelunesteet: Virtausopista voiteluun,
- Voiteluaineet ja monimutkaiset nesteet: Molekyylimekaniikasta voiteluun,
- Vapaat pintavirtaukset voitelussa, nesteiden ja kiinteiden aineiden vuorovaikutus.

Tutkimuksen lisäksi professuurin tavoitteena on houkutella nuoria tutkijoita ja opiskelijoita SKF:ään harjoittelujaksojen ja/tai lyhyiden tutkimusprojektien myötä SKF Ranskan eri toimipisteissä tai SKF ERC:ssä.


Twenten yliopisto
Yhtä SKF:n pitkäaikaisista yhteistyöprojekteista tribologian alalla on toteutettu alankomaalaisen Twenten yliopiston tribologian ja nestemekaniikan laitoksissa. ERC:n tutkija Piet M. Lugt on Twenten yliopiston tribologian laitoksessa toimiva tribologiapohjaisen ylläpidon vieraileva professori ja tohtori C.H. Venner nestemekaniikan laitoksesta toimii SKF ERC:ssä vierailevana tutkijana.

Vierailevan professorin "Tribology based Maintenance" (ennakoiva ylläpito) -aihepiiriin kuuluvia tutkimuskohteita ovat:

1. Laakerijärjestelmien luotettavuusmallit
2. Uudelleenvoitelun voiteluvälit
3. Rasvan virtausoppi

Tohtori Venner keskittyy ERC:ssä uusiin nesteiden ja kiinteiden aineiden vuorovaikutuksen uusiin mallinnustekniikkoihin ja osallistuu suoraan uusien ennakointityökalujen kehittämiseen.

Referenssit

1. Jost, H. P. (ed.) 1966 Lubrication—tribology. Education and research. A report. Lontoo HMSO.
2. http://www.topuniversities.com/university-rankings/world-university-rankings/2012
3. Cooperation for Creative Changes, SKF Evolution, 2011, No. 1. http://evolution.skf.com/cooperation-for-creative-changes/
4. Slick Research, SKF Evolution, 2013, No. 2 http://evolution.skf.com/slick-research/
5. The Beast of Lyon – Putting Large Bearing Contacts to the Test, SKF Evolution, 2012, No. 1 http://evolution.skf.com/the-beast-of-lyon-%E2%80%93-putting-large-bearing-contacts-to-the-test/
6. SKF Chair Presentation (INSA de Lyon). http://fondation.insalyon.fr/news/enewsletter3/download/SKF_CHAIR_PRESENTATION.pdf

Aktiebolaget SKF
(publ)

Lisätietoja antavat:
Lehdistöpaketti Nia Kihlström, +46 31-337 2897; +46 706 67 28 97; nia.kihlstrom@skf.com

SKF on johtava maailmanlaajuinen laakereiden, tiivisteiden, mekatroniikan, voitelujärjestelmien sekä teknisen tuen, kunnossapito- ja luotettavuuspalvelujen, konsultointi- ja koulutuspalvelujen sekä muiden vastaavien palveluiden tarjoaja. SKF:llä on edustajia yli 130 maassa, ja sillä on maailmanlaajuisesti noin 15 000 jälleenmyyjää. Vuonna 2012 yhtiön vuotuinen liikevaihto oli 64 575 miljoonaa Ruotsin kruunua ja yrityksessä oli 46 775 työntekijää. www.skf.com

® SKF on SKF-konsernin rekisteröity tavaramerkki | © SKF Group

SKF logo