PROACT
- Diarienummer
- PV08-0009
- Start- och slutdatum
- 081001-111231
- Beviljat belopp
- 0 kr
- Förvaltande organisation
- Luleå University of Technology
- Forskningsområde
- Övrigt
Summary
Eftersom friktion och nötning inte kan predikteras med god noggrannhet och tillförlitlighet är det också mycket svårt att prediktera och optimera verkningsgrad, el- och bränsleförbrukning samt livslängd. En sådan prediktering och optimering är väsentlig för att kunna utveckla hållbara mekaniska komponenter och system med minimal miljöpåverkan. Det är främst vid gränsskiktsmörjning problem uppstår och denna smörjningsregim blir allt vanligare då komponenter belastas allt hårdare samtidigt som de görs mindre. Datorsimuleringar har till viss del ersatt testning och dessutom gjort produktutvecklingsprocessen mycket mer effektiv eftersom fler konstruktionskoncept kan utvärderas snabbare, bättre och till en lägre kostnad men detta har dock ännu inte slagit igenom i området friktion och nötning. Målsättning: • Att utveckla simuleringsmodeller och –verktyg för användbara och tillförlitliga beräkningar av nötningstakt, friktion och skärningsrisk vid gränsskiktsmörjning. • Etablera tribologisk simulering i svensk industri som ett verktyg för utveckling av mekaniska system med optimal verkningsgrad, bränsleförbrukning och livslängd. • Att undersöka om tribologisk simulering kan användas ”on-line” för att kontinuerligt maximera verkningsgraden för varje driftfall samt förutspå servicebehov. Projektresultaten förväntas kunna hjälpa industrin att utveckla system med minst 10% lägre energiförbrukning samt 50% längre livslängd. LTU + 7 svenska företag deltar.
Populärvetenskaplig beskrivning
Tack vare att datorn och programvaror har utvecklats så snabbt de senaste 30 åren kan man idag simulera hur olika produkter fungerar redan innan de tillverkats. Några exempel är krocksimulering och beräkning av luftmotstånd för bilar. Det finns dock ett område som vi fortfarande inte är bra på att simulera och där testning fortfarande är den dominerande och dyra metoden. Detta är friktion och nötning. Friktion skapar förluster i bilar och andra maskiner som gör att bränsle- och elförbrukningen blir onödigt hög. Nötning gör att olika maskiner går sönder i förväg och nya måste tillverkas vilket kräver både energi och påverkar miljön. Om vi skulle kunna beräkna hur olika konstruktionsförändringar påverkar friktion och nötning skulle vi kunna ta fram fordon och maskiner med minsta möjliga bränsle- och elförbrukning. Vi skulle kunna minska förbrukningen med minst 5% om vi konsekvent genomför förbättringarna. En sådan minskning motsvarar flera miljoner ton koldioxidutsläpp varje år och många hundratusen kubikmeter bränsle. Dessutom skulle vi kunna göra produktutvecklingen snabbare och till lägre kostnad. Vi ska jobba med fordonsföretag och hjälpa dem att utveckla transmissioner med lägsta möjliga förluster. Vi kommer att delta i utvecklingen av framtiden hybridbilar eftersom dessa har en mer komplicerad transmission och därmed riskerar högre friktion och kortare livslängd. Vi ska jobba med verkstadsföretag som t.ex. Hägglunds och hjälpa dem att utveckla hydraulmotorer med mycket högre verkningsgrad. Dessa används i tung industri som gruvor och pappersbruk för att rotera stora tunga maskiner. Genom att göra hydraulmotorerna effektivare ska man kunna spara ström motsvarande 1-3 villors årsförbrukning per motor. Vi ska också inleda ett arbete med att utnyttja beräkningarna och simuleringarna under ett fordons drift. Genom simuleringar i bilen kan man räkna ut och förutse kommande problem som kräver serviceåtgärder innan själva felet uppstått. Det kan t.o.m vara så att man räknar ut att något förändrats, t.ex. på grund av nötning, och låter fordonet självt kompencera för denna förändring utan att föraren behöver märka det. Sådana system kommer vi att studera i samarbete med företag som Haldex Traction som gör kopplingar till 4-hjulsdrivna fordon. Vi vid Luleå tekniska universitet ska jobba med företagen Haldex, Statoil, GM, SKF, Scania, Volvo CE samt Hägglunds Drives.