HiMeCs första doktor
Stiftelsen för strategisk forskning finansierar Europas största nationella forskningsprogram om nötning, friktion och smörjning. I nästa vecka är det dags för den första av totalt 15 doktorander att disputera vid Luleå tekniska universitet.Det handlar om John Lord som tillsammans med Volvo Technology, Volvo CC, SKF, Indexator, Hägglund Drives, Statoil Lubricants och Fortum har forskat om tunna smörjfilmer och kunnat visa hur dess prestanda är ett komplext beroende av smörjmedel, ytstruktur och driftsförhållanden.
I exempelvis rullager, kamaxlar och kuggdrivnigar arbetar smörjmedel normalt under extremt höga tryck. Orsaken är att kontaktytorna inte följer varandras form. En direkt följd är att smörjfilmen som ska separera dessa kontaktytor också är mycket tunn – bara tusendelar av tjockleken hos ett hårstrå.
Utan denna tunna oljefilm skulle nötningen öka kraftigt och ett haveri skulle uppstå.
John Lord, som tisdagen den 18 maj disputerar med avhandlingen Thin lubricating films in elastohydrodynamic contacts – Experimental techniques and applications, har utvecklat effektiva mätmetoder för att studera de tunna smörjfilmer som uppkommer. Hans metoder gör det möjligt att mäta smörjfilmer som är så tunna som några enstaka nanometrar, en förutsättning för att kunna utveckla smörjprestandan i dessa fall.
Avhandlingen beskriver bland annat en optisk mätmetod som kan mäta tjockleken av dessa tunna smörjfilmer mycket exakt och över hela dess belastade area. Mätmetoden har använts för att studera effekten av oljetyper på smörjprestandan under svåra driftsförhållanden.
Den optiska mätmetoden kräver att en av ytorna är genomskinlig och slät, något som sällan är fallet i verkligheten. För att kunna mäta smörjfilmen i de fall när ytorna inte är släta och exempelvis tillverkade i metall har en ny, elektrisk mätmetod utvecklats. Baserat på elektriska storheter kan tjockleken av smörjfilmen bestämmas såväl som om, och i så fall hur mycket, direktkontakt som skett mellan kontaktytorna.
Metoden har använts för att realtidsstudier av simulerade inkörningsförlopp av kuggar i bilväxellådor. Resultaten visar på stora prestandaskillnader beroende på yttopografi och oljeadditivering.
Förutom som forskningsverktyg har mättekniken även visat sig tillämpbar som direkt lagerkonditionsanalys under drift. Till skillnad från många nuvarande metoder baserade på att mäta sekundära variabler kan fullständig information ges direkt utan vare sig provtagning eller driftsstopp.
John Lords forskningsresultat förväntas ha stor betydele för hur framtidens smörjkontakter kan utformas som en komplett enhet. I stället för förbättringar på enstaka punkter kan smörjkontakten ses som ett system där parametrar som ytstruktur och smörjmedel kan optimeras för bästa ekonomi såväl som för bästa prestanda.
John Lord är född i Örnsköldsvik och tog examen som maskiningenjör på Mitthögskolan 1995. Därefter flyttade han till Luleå där han tog civilingenjörsexamen 1999 och presenterade sin licentiatexamen 2001.
Upplysningar: John Lord, 0920-49 12 82, john.lord@ltu.se eller universitetets pressansvariga Lena Edenbrink, tel. 0920-49 16 22, 070-679 16 22, lena.edenbrink@adm.luth.se
