Kompositstruktur

aven om bronset inte ¨ar lika starkt och h˚art som st˚al s˚a ger det l˚ag friktion. Om man inte g¨or hela bussningen i solid brons kan man m¨ojligen g¨ora ett inl¨agg eller en slitdel av brons f¨or bussning eller mejsel som ¨ar utbytbar.

5.6.2 Lindade fibrer

Ett inl¨agg av lindade fibrer i nuvarande bussning kan s¨anka friktion och n¨otning och dessutom minska behovet av sm¨orjning. B˚ade torr och smord kontakt b¨or utv¨arderas. En m¨ojlig nackdel ¨ar att maxtem-peraturen f¨or materialet ligger n¨ara den temperatur som kan uppst˚a under drift.

5.6.3 Kompositstruktur

En kompositstruktur av st˚al-brons-ptfe drar nytta av st˚alets styrka i stommen men har goda sm¨orjningsegenskaper i ytskiktet och kan dessutom k¨oras utan tillsatt sm¨orjmedel. Det klarar h¨oga laster vid l˚ag hastighet men

PV v¨ardet ¨ar l˚agt och de kan vara k¨ansliga f¨or f¨ororenande partiklar. Ett lager av brons och ptfe skulle kunna appliceras p˚a antingen bussning eller mejsel. Med f¨ordel hade det ¨aven kunnat bytas ut efter slitage.

Kapitel 6

Slutsats

Ber¨akningarna i kapitel 4.1 och benchmarkingen i kapitel 5.1 antyder att hydraulhammarens bussning har h¨ogre yttryck ¨an de flesta andra bussningar som anv¨ands idag. Detta kan f¨orklara varf¨or de flesta tillverkare fortfarande anv¨ander st˚al i b˚ade bussning och mejsel trots att det ger h¨og adhesiv friktion.

N¨otningstesterna som beskrevs i kapitel 4.2 visade att bussning och mejselytan b¨orjar inledningsvis att polera varandra och bli j¨amnare, speciellt mejselytan eftersom den ¨ar mjukare men ¨aven till viss del bussningsytan. Allteftersom ytorna blir j¨amnare s˚a trycks sm¨orjmedelt ut och bitarna b¨orjar sk¨ara ihop med kraftig adhesiv n¨otning som resultat. Den ytan som var polerad i f¨orhand skar d¨arf¨or snabbare. En l¨angre slagl¨angd f¨orl¨anger tiden till sk¨arning vilket m¨ojligen kan bero p˚a att nytt sm¨orjmedel l¨attare dras in i kontakten utifr˚an och f¨ororenande partiklar kan transporteras ut.

De slitna komponenter som analyserades i kapitel 4.3 hade sp˚ar av framf¨or allt plastisk deformation p˚a grund av h¨ogt yttryck, delamination p˚a grund av st¨otar eller cyklisk last och adhesiv n¨otning. Av denna analysen att d¨oma b¨or man s˚aledes str¨ava efter att minska yttrycket, v¨alja ett material med h¨og slagseghet samt f¨orhindra torr kontakt mellan st˚alytor. Ytornas originalstruktur verkade inte finnas kvar p˚a de slitna komponenterna och eventuella ˚atg¨arder p˚a ytstrukturen kommer s˚aledes bara att hj¨alpa inledningsvis innan sv˚ar n¨otning intr¨affat.

Provbitarna fr˚an n¨otningsproven visade adhesiva skador samt viss plastisk deformation i likhet med de slitna komponenterna. D¨aremot saknades tecken p˚a utmattningssprickor och ytan runt omkring n¨otningsskadorna var fortfarande lik originalytan. Med h¨ansyn till att yttrycket ¨ar l˚angt under det verkliga och ingen st¨otande r¨orelse f¨orekom s˚a har n¨otningsskadorna simulerats relativt v¨al.

Med analysen i ˚atanke s˚a verkar det h¨oga yttrycket vara den bidragande orsaken till n¨otning eftersom det b˚ade deformerar ytan plastiskt och p˚askyndar sk¨arning mellan komponenterna. ¨Aven valet av st˚al som material i b˚ade mejsel och bussning verkar vara kritiskt eftersom det ger h¨og adhesiv friktion och n¨otning.

De r˚adande f¨orh˚allandena i kontakten samt orsaker till n¨otning har identifierats. En litteraturstudie har utf¨orts och ˚atg¨arder till f¨orb¨attring har f¨oreslagits. Dessa var m˚alen f¨or arbetet som inledningsvis satts upp och de kan d¨armed betraktas som uppfyllda. Det arbete som ˚aterst˚ar innan en ny och mer n¨otningsbest¨andig bussning kan implementeras ¨ar att utv¨ardera de olika f¨orslag p˚a ˚atg¨arder som givits. ˚

Atg¨arder som ¨ar speciellt intressanta att testa ¨ar texturering av bussningsyta, bel¨aggning av en eller b˚ada komponentena genom nitrering, kormning eller nickel samt att g¨ora bussningen i ett annat material till exempel brons. Det vore ¨aven intressant att reda ut huruvida frekvensen p˚averkar livsl¨angden p˚a samma s¨att som slagl¨angden.

Litteraturf¨orteckning

[1] H.Andersson. 2014. Presentation av examensarbete om Bussning. Atlas Copco Construction Tools. Kalmar

[2] S.Hogmark, S.Jacobsson. 1996. Tribologi. Arl¨ov: Liber Utbildning

[3] A.V.Beek. 2012. Advanced engineering design. 5th edition. Delft University of Technology

[4] Society Of Tribologist And Lubrication Engineers. Basics of Lubrication. http://http://www.stle.org/resources/lubelearn/lubrication/. (h¨amtad 05-02-2014)

[5] Mechanisms of Wear. http : //www.substech.com/dokuwiki/doku.php?id = mechanisms of wear. (h¨amtad 07-02-2014)

[6] A.Erdemir. 2005. Review of engineered tribological interfaces for improved boundary lubrication Ar-gonne National Laboratory IL, Elsevier

[7] X.Lu, M.Khonsari. 2007. An Experimental Investigation of Dimple Effect on the Stribeck Curve of Journal Bearings. Springer Science + Business Media LLC 2007

[8] F. Bongardt, A. Willing. 2003 European Ecolabels for Biodegradable Hydraulic Oils Cognis Deutschland GmbH & Co. KG, Dusseldorf Germany

[9] P.Laemmle, P.Rohrbach. 2010 Application of ECLs and Today’s Legislation J.ASTM Intl, Vol 9, No 1.

[10] P.Schneider. 2006 Review: Plant-oil-based lubricants and hydraulic fluids Journal of the Science of Food and Agriculture

[11] T.Singh, A.K.Bhan. 2004. Synthetic Polyurea Extreme-Pressure greases. Hindustan Petroleum Cor-poration Ltd. Mumbai, India

[12] L.J.Bradford et al 1961. Grease lubrication studies with plain bearings J.Basic Eng 83, pp 153-161 [13] X.Lu, M.M.Khonsari. 2006. AnExperimental Investigation of Grease-Lubricated Journal Bearings.

Department of Mechanical Engineering, Louisiana State University

[14] J.Campbell et al. 2005. Wear testing of bushing during the cyclic process Department of Mechanical and Industrial Engineering. Youngstown State University, Ohio

[15] A.Calabrese et al. 2008. On the Evaluation of the Service Life of Shaft-Bushing Tribosystems at low speed Trans Tech Publications, Switzerland

[16] R.S.Colbert et al. 2009. Edges, clearances, and wear: Little things that make big differences in bushing friction. Elsevier B.V

[17] S.Alam, R.I.Marshall 1992 The testing performance of various bronze bushes School of Materials, Metallurgy Division, University of Leeds

[18] D.Krus et al. 2007 ToughMet Load Roller Bushings Extend Maintenance Cycles on a Large Electric Shovel. Engineering & Mining Journal. Mining Media Inc

[19] Z.Pawlak et al. 2012. The effect of hexagonal boron nitride additive on the effectiveness of grease-based lubrication of a steel surface. Emerald Group Publishing Limited

[20] B.K.Prasad 2011. Sliding wear response of a bronze bushing. ASM International

[21] S.Kurimoto et al. 2007 Development of Lead Free Copper Based Alloy for Bushing Under Boundary Lubrication. SAE International

[22] B.Wellman. 2003, Application Report. Brush Wellman Inc, Cleveland Ohio

[23] Svepelektronmikroskop http://www.ne.se/elektronmikroskop/svepelektronmikroskop, Nationalen-cyklopedin, (h¨amtad 2014-03-13)

Bilaga A