Väitös, Konetekniikka, DI Omar Morad

Väitöskirjan nimi: Tribology of Marine Thruster Lip Seals: Frictional Behavior Under Typical Operating Conditions and a Condition Monitoring Approach 

Väittelijä: Omar Morad 
Vastaväittäjä: Prof. Janne Juoksukangas, Tampereen yliopisto, Suomi 
Kustos: Prof. Raine Viitala, Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulu 

Tässä väitöskirjassa tutkittiin suurihalkaisijaisia, laivan potkuriakseleissa käytettäviä huulitiivisteitä. Materiaalit olivat nitriilikumi (NBR) ja vaihtoehtoina polyuretaani (PU) ja PU/polytetrafluorieteeni (PTFE) -hybridirakenne. Rakennettiin täysimittakaavainen koelaite, jolla mitattiin kitkamomenttia ja lämpötiloja kosketuskohdan läheltä. Tarkkaa momentinmittausta varten hyödynnettiin ilmalaakereita. Lämpötiloja mitattiin langattomilla, upotetuilla antureilla 0.5 mm etäisyydeltä kosketuskohdasta. Mittaukset suoritettiin 27 erilaisella toiminnallisella parametriyhdistelmällä. Kutakin tiivistetyyppiä tutkittiin 3 kappaletta. Tutkimus oli ensimmäinen laatuaan näin suurihalkaisijaisilla (300 mm) tiivisteillä. 

Kitkamomentti nousi öljynpaineen noustessa ja laski öljyn lämpötilan noustessa. Pinnanalainen lämpötila nousi öljynpaineen, öljyn lämpötilan ja pyörimisnopeuden noustessa. Erot materiaalinen välillä olivat tilastollisesti merkitseviä (p < 0,05). PU-tiivisteen kitkamomentti ja pinnanalainen lämpötila olivat korkeimmat, PTFE:n matalimmat, ja NBR sijoittui niiden väliin. Tulosten perusteella väitöskirjassa ehdotetaan käytännöllistä kuntoon perustuvaa seurantamenetelmää, jossa hyödynnetään yksinkertaistettua lämmönsiirtomallia kosketuskohdan lämpötilan arviointiin edullisen, läheltä kosketuskohtaa suoritettavan öljyn lämpötilamittauksen perusteella. Ehdotettu menetelmä on kustannustehokas ja toteuttamiskelpoinen, ja sen avulla operaattori voi seurata tiivisteen kuntoa ja tehdä tarvittavat korjaukset.

Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 7 päivää ennen väitöstä): Aalto-yliopiston riiputussivu.

Yhteystiedot: omar.morad@aalto.fi