Tribolab - tribologiskt forskningslaboratorium
Tribolab är ett av Europas största tribologiska laboratorier med ett stort antal avancerade tribologiska mätutrustningar. Här utförs både forskningsprojekt och tribologiska mätningar åt företag inom slitage, smörjning, friktion och underhåll. Här finns tillgång till världsledande forskarkompetens från Luleå tekniska universitet.
Tribolab bedriver tribologisk provning och karaktärisering av material under olika driftsförhållanden. Det ger färre haverier och skador samt energieffektivisering inom industrin tack vare minskat slitage och friktion samt förbättrad smörjning. Tribolab kan också utföra beräkningar och modelleringar kopplat till laborativa tester.
Alla företag som hanterar frågor relaterade till slitage, smörjning, friktion och underhåll i industriella processer har nytta av de konkurrensfördelar som Tribolab erbjuder. Kunskap och goda analysmöjligheter sänker kostnaderna och ökar kvaliteten och robustheten hos komponenter.
Tribolab genomför uppdragsprojekt, gemensamma forsknings och utvecklingsprojekt samt kurser och seminarier inom tribologi, reologi, underhålls- och tillståndskontroll.
Sekretessbelagda uppdrag planeras, genomförs och rapporteras
till beställande företag. Erfarenheter från icke sekretessbelagda uppdrag kan användas vid seminarier, artiklar och kurser. Erfarenheterna nyttjas också i forskning och grundutbildning vid universitetet.
Tribolab ger också tillgång till ett nätverk mellan företag och högskolor/universitet, vilket i sin tur ger ökad kunskap, kontakter med företag med likartade frågeställningar och möjlighet att formulera större gemensamma projekt.
Utrustning på Tribolab
Wyko NT1100 är en 3D-optisk ytbildprofilator som använder interferometri för att mäta en yta. Den har två huvudfunktioner, VSI (Vertical Scanning Interferometry) och PSI (Phase Shifting Interferometry). I VSI-läge använder den scanning av vitt ljus interferometri, vilket är ett mönster av ljusa och mörka strimmor som uppstår när en ljusbalk delas upp, där en del reflekteras mot en mycket slät referensyta och den andra mot testprovet. Efter reflektionen kombineras strålarna i interferometern och ett interferensmönster uppstår. Detta mönster fotograferas av en CCD-kamera och överförs till datorn för analys. En piezoelektrisk omvandlare ändrar fokus och processen upprepas för att skapa en annan bild. PSI-läget liknar VSI, men det använder filterat ljus och referensytan förflyttas istället för objektivet. Det använder också skillnaden i intensitet istället för strimmor för att mäta höjddata. Data som samlas in från en mätning används sedan för att generera en 3D-bild av ytan. Programvaran Vision32 möjliggör avancerade beräkningar av olika ytor.
Tekniska specifikationer
- Förstoring: 1,25X – 100X
- Vertikal upplösning (VSI): <1 nm
- Vertikal upplösning (PSI): 1 Å
Abrasivslitageprovet är en mångsidig utrustning för slitageprovning av material vid reciprokerande glidning. Den består av ett bord som håller provkroppen och rör den fram och tillbaka mot ett slipande papper som är insvept runt den omkretsformiga ytan på ett hjul (ø50 mm × 12 mm tjockt). Hjulet roterar en bråkdel av en omgång i slutet av varje slag för att möjliggöra nötning av testmaterialet mot en färsk slipande yta. Denna maskin har flera fördelar såsom hög reproducerbarhet, kort testtid, enkel platt testgeometri, enkel utvärdering och enkel användning. En särskild fördel med att ha det slipande hjulet placerat under testprovet är att slitna material automatiskt tas bort av gravitationen och påverkar därmed inte slitaget på ytan. Denna maskin har vissa nackdelar. Friktionen kan inte mätas med denna maskin, och vissa parametrar som luftfuktighet och temperatur kan inte styras.
Tekniska specifikationer
- Provdimension: 16x35x1-175x250x43 mm
- Brädhastighet: 20-100 varv per minut
- Antal brädvändningar: 1-9999
- Belastning: upp till 5 kg
- Tejphjulsrotation: 0, 1/600, 1/500, 1/400, 1/300, 1/200 (varv)
Cameron Plint TE77 högfrekvensiga friktionsmaskin är en mycket mångsidig reciprokerande tribometer. En av de främsta fördelarna med TE77 är att det är möjligt att använda antingen standardprover eller prover som är skurna från verkliga komponenter, vilket möjliggör testning under förhållanden som liknar verkliga tillämpningar. Den använder en mekanisk drivkraft för att oscillera det övre provet mot det stillastående undre provet. En blockvärmare monterad under det undre provet möjliggör testning vid förhöjda temperaturer.
Tekniska specifikationer
- Belastningsområde: 10–250 N
- Frekvens: 2,5–50 Hz
- Slaglängd: 0,1–15 mm
- Temperatur: Rumstemperatur – 600 ºC
TE 92HS Rotary-tribometer är en mångsidig tribologisk testmaskin som är lämplig för forskning och utveckling av smörjmedel och material. De olika tillbehören möjliggör många olika kontaktgeometrier, såsom glidande och rullande fyrkantstest, stötbricka, flera eller enkla stift på skiva och skjuvtest för koniska rullningslager, flera av dem relaterade till internationella teststandarder som ASTM D4172 för smörjmedels slitagegenskaper och IP300 för rullande kontakttrötthetstest för vätskor.
- Pneumatiska lastceller för låga och höga belastningar
- Låg och hög varvmontering
- Mätning av pålagd belastning och friktion
- Elektrisk motståndsvärmare
- Termoelement
- Piezoelektrisk sensor för vibrationssdetektion
Tekniska specifikationer
- Normal belastning: 20-1000, 200-10000 N
- Axelvarv: 60-3000, 100-10000 varv per minut
- Förvärmning: Upp till 200ºC
- Friktionsmomentkapacitet: 20 Nm
Tekniska specifikationer
- Hastighet: 60-2000 varv per minut
- Belastning: Dödvikt (5-100 N), Pneumatiskt system (25-1000 N)
- Friktionskraft: 0-50 N och 0-1000 N
- Kontaktpotential: 40 mV likströmsignal
- Slitage-mätning: Linjär potentiometer 0-2,5 mm (Upplösning: Mindre än 2 µm)
Mångsidig modulbaserad tribometer för pinne-skiva, block-on-ring och fyrkulatester.
Tre olika lastsensorer:
- Maximalt 500 mN
- Maximalt 5 N
- 5-500 N
Temperatur: Upp till 150 °C
Lägre motoriserade drivkrafter | Rotationshastighet eller slaglängd |
---|---|
Medelhögt moment för rotationsrörelse | 0.1-5000 RPM |
Hög vridmoment rotationsrörelse | 0.1-30 RPM |
Block-på-ringdrift | 0.1 to 5000 rpm |
Linjär reciprok rörelse | 0.25’’ at 30Hz and 1.0’’ at 15 Hz |
Används för oscillerande friktion- och nötningstester under smorda och torra förhållanden vid temperaturer upp till 900 C.
Reciprocerande skjuvning, friktion och slitagesprovare (SRV)
Variabler:
- Belastning
- Frekvens
- Slaglängd
- Temperatur
- Typ av kontakt
Typer av tribologiska tester:
- Möjligt att utföra torra och smorda tester
- Bedömning av materialens slitstyrka
- Olika typer av kontakt (styrda av provkroppens geometri)
- Högtemperaturtester (upp till 900 ºC)
- Möjlighet att använda reducerande eller oxidationsatmosfär
Tekniska specifikationer
- Belastning: 5 - 2000 N
- Frekvens: 1 - 500 Hz
- Slaglängd: 0,1 - 4 mm
- Temperatur: Rumstemperatur - 900 ºC
Tribometer för rullande/glidande tester under smorda och torra förhållanden.
Tekniska specifikationer
- Belastning: 0-2000 N
- Hastighet: 0-3000 varv per minut
- Temperatur: Rumstemperatur - 100 ºC
Wedeven Associates Machine Ball on Disc tribotester är en apparat som används för att mäta smörjd friktion upp till 3 GPa. Den möjliggör utvärdering av:
- Smörjmedel
- Beläggningar
- Ytbehandlingar
- Driftsförhållanden
- Och liknande
Denna maskin kan efterlikna tribologiska förhållanden som förekommer i olika komponenter, inklusive:
- Kugghjul
- Rullningslager
- Kamföljare
Den spelar en viktig roll i att testa och utvärdera prestanda och slitstyrka hos olika material, smörjmedel och ytbearbetningar under olika driftsförhållanden
Tekniska specifikationer - friktionstest
- Belastning: Upp till 1000 N
- Maximalt kontaktryck: Upp till 2,9 GPa
- Förhastningshastighet: Upp till 20 m/s
- Förskjutning till rotationsförhållande: -2,0 till 2,0
- Temperatur: -5 till 100 ºC
Tekniska specifikationer - optik
- Belastning: Upp till 50 N
- Maximalt kontaktryck: Upp till 0,6 GPa
- Förhastningshastighet: Upp till cirka 10 m/s
- Förskjutning till rotationsförhållande: -2,0 till 2,0
- Temperatur: Rumstemperatur till 100 ºC
- Minsta mätbara filmens tjocklek: Cirka 5 nm (med skivskiktskiva)
- Högsta mätbara filmens tjocklek: Cirka 750 nm
Genom att använda en safirskiva ökar den maximala belastningen till över 100 N och därmed det maximala kontaktrycket till över 0,8 GPa.
Tekniska specifikationer
- Belastning: 50 - 5000 N
- Hastighet: 0,01 - 0,25 m/s
- Temperatur (Strip): Rumstemperatur - 1000 ºC
- Temperatur (Verktyg): Rumstemperatur - 700 ºC
Tekniska specifikationer
- Belastning: 0 - 30 kN
- Hastighet: 0 - 290 varv per minut
- Oljetemperatur: Rumstemperatur - 120ºC
- Vridmoment: 0 - 500 Nm
- Oljevolym: 1 liter
- Antal friktionsgränssnitt: 1
Tekniska specifikationer
- Upplösning: 3 nN kraft och 0,001 nm förskjutning
- Belastningsområde: 10 µm - 500 mN
- Djupområde: 0 - 50 µm
Sexcylindrig grundmotor för lågvibrationsdrift, designad för att passa produktionsstandard för kolvar och cylinderhylsor för tunga dieselmotorer.
Tekniska specifikationer
- Hastighet: 0 - 2200 varv per minut (max 11 m/s)
- Temperatur: Rumstemperatur - 80 ºC
Tekniska specifikationer
- Belastning: 5 N - 2,5 kN (axial)
- Hastighet: 100 - 2500 varv per minut
- Smörjning: Smörjmedel eller olja
Återstående användbar livsbedömning rutin är en procedur som mäter den relativa mängden antioxidanter i ett åldrat smörjmedel. Detta hjälper till att bedöma hur mycket livslängd som återstår för smörjmedlet innan det behöver bytas ut eller åtgärdas.
Tekniska specifikationer
En nära och mitt-infraröd spektrometer (13000 till 400 cm-1) används för att uppskatta oxideringsnivå, tillsatsnivåer och vattenhalt i smörjmedel. Den kan också användas för att kvalitativt jämföra nya och använda smörjmedel för kvalitetssäkring eller för att bedöma smörjmedlets nedbrytning. I exemplet nämns Dexron VI-transmissionvätska, som kan analyseras med hjälp av spektrometern för att utvärdera dess egenskaper och prestand
Testrigg för våta kopplingar under begränsade glidningsförhållanden.
Tekniska specifikationer
- Belastning: 0 - 30 kN
- Hastighet: 0 - 317 varv per minut
- Oljetemperatur: Rumstemperatur - 120ºC
- Vridmoment: 0 - 500 Nm Oljevolym: 0,3 liter
- Antal friktionsgränssnitt: 4
Testrigg för engagemang av våta kopplingar
En testrigg med inertiakoppling, utformad för att undersöka slitaget och friktionsegenskaperna hos friktionsmaterial för våta kopplingar. Energi lagras i svänghjulet och frigörs sedan genom att kopplingen engageras, vilket skapar förhållanden liknande de som uppstår vid växling i de flesta typer av byggutrustning. Slitage mäts genom att korrelera utdata från en positionsensor mellan varje engagemang.
Tekniska specifikationer
- Inertiamoment: 0,658 kgm²
- Hastighet: 0-3000 varv per minut
- Friktionsgränssnitt: 4
- Maximalt vridmoment: Cirka 1 kNm
- Kopplingstryck: Upp till 2 MPa
- Friktionskiva, innerdiameter: 114,2 mm
- Friktionskiva, ytterdiameter: 148,5 mm
Tekniska specifikationer
- Förstoring: 1,375x - 200x
- Maximal vertikal upplösning: Cirka 0,1 nm
- Skanningslängd: 150 µm
- 6 motoriserade axlar
Kontakt
Jens Hardell
- Professor, Avdelningschef
- 0920-491774
- jens.hardell@ltu.se
- Jens Hardell
Roland Larsson
- Professor tillika ämnesföreträdare
- 0920-491325
- roland.larsson@ltu.se
- Roland Larsson
Uppdaterad:
Sidansvarig: Kontakta oss