elastohydrodynaalinen

Elastohydrodynaalinen lubraatio on liukumis- ja kosketuslämpökine, jossa sekä pintojen elastinen muotoontuminen että hydrodynaaminen öljyfilm ovat keskeisiä. Siinä korkeapaineinen kosketus aiheuttaa pinnoitteiden elastisen deformaation, ja samalla liikettä ylläpitävä neste muodostaa ohutse An voitelu, joka kantaa kuormat ja mahdollistaa kitkattomamman liikkeen.

Ominaisuuksiltaan elastohydrodynaalinen tilanne esiintyy erityisesti rulla-/pyöräkokojen kosketuksissa ja muissakin voimakkaasti kuormitetuissa liuoksissa, kuten vaihteistoissa, laakereissa ja venttiilikoneistoissa. Paineet voivat nousta satoihin jopa useisiin gigapascaleihin, ja voiton tuottama pieni muotoilu tulkitsee kontaktin geometriaa. Öljyn viskositeetti kasvaa paineen funktiona (paineviskositeettikerroin), mikä yhdessä pintojen elastisen deformaation kanssa vaikuttaa kerrosvahvuuteen. Tyypilliset elastohydrodynaalisen voitelun välimuotoiset kerrosvahvuudet ovat useista sadasosista mikrometriin, usein vain mikrometrin kymmenesosia kuorma- ja nopeusolosuhteista riippuen.

Pintoja koskeva materiaali ja viimeistely sekä voiteluaine vaikuttavat EHD-tilanteen syntyyn. Tavallisia sovelluksia ovat metallien, kuten teräksen ja valuraudan, välinen kontakti sekä keraamisten materiaalien yhdistelmät. Käytännössä elastohydrodynaalisen vesiliuoksen tuntemus ja laskenta vaikuttavat suunnitteluun, kuten päällysteiden valintaan, pintakarkeuteen ja nopeuden hallintaan.

Käytännön kuvaus perustuu elasto-hydrodynaamisiin malleihin, joita ovat kehittäneet tutkijat kuten Dowson, Hamrock ja Godet. Nämä mallit huomioivat pintojen elastisen vasteen, liikkuvan entrainment-voiman sekä paine- ja lämpövaikutukset. EHD-lubraatio on keskeinen osa nykyaikaista tribologiaa, kun pyritään vähentämään kulumista ja energiankulutusta korkean kuorman ja suurenopeuksisten kosketusten olosuhteissa.