POLLUTION SOLIDE DES LUBRIFIANTS, INDENTATION ET FATIGUE DES SURFACES
Résumé
The objective of the present work is, on one hand, to better understand the phenomenon of surface indentation and, on the other hand, to evaluate the surface fatigue associated with this type of defect . The indentation of the surfaces is the subject of the first part mainly experimental . An original device, associated with a twin disc machine, to impose a controlled level of contamination was constructed and validated. We first studied the probability of passage of a solid particle in EHL contact and describes the mechanisms of indentation. The influence of the nature of the contaminants and operating conditions (load, speed and slide to roll ratio) was the subject of a particular attention to the number, size and shape of the indents observed. In a second part , the consequences of the indentation on Rolling Contact Fatigue life are analyzed from both a theoretical and experimental standpoint . These were ( i ) to identify the damage mechanisms which are causing indents , ( ii ) predict the initiation sites and ( iii ) assessing the importance of the geometry of the indent and operating conditions in the damage process . This work is based on existing codes of calculation. The results of these simulations were compared with experimental results. A good correlation is observed regarding the initiation sites. This work is a first step for predicting the effects of solid contaminants in lubricants on Rolling Contact Fatigue of mechanisms.
L'objectif du travail présenté est d'une part, de mieux comprendre le phénomène d'indentation des surfaces et d'autre part, d'évaluer la fatigue de surface liée à ce type de défaut. L'indentation des surfaces est le sujet de la première partie principalement expérimentale. Un dispositif original, associé à une machine à galets, permettant d'imposer un niveau contrôlé de pollution a été construit et validé. Nous avons tout d'abord étudié la probabilité de passage d'une particule solide dans un contact EHD et décrit les mécanismes d'indentation. L'influence de la nature du polluant et des conditions de fonctionnement (charge, vitesse de roulement et taux de glissement) a fait l'objet d'une attention particulière sur le nombre, la taille et la forme des indents observés. Dans une seconde partie, les conséquences de l'indentation sur la durée de vie du contact sont analysées à la fois d'un point de vue théorique et expérimental. Il s'agissait (i) d'identifier les mécanismes d'endommagement dont les indents sont à l'origine, (ii) de prédire les sites d'amorçage et (iii) d'évaluer l'importance de la géométrie de l'indent et des conditions de fonctionnement dans le processus d'endommagement. Ce travail s'est appuyé sur des codes de calcul existants. Les résultats de ces simulations numériques ont été confrontés aux résultats expérimentaux. Une bonne corrélation est notée pour ce qui concerne les sites d'amorçage. Ce travail constitue une première étape pour la prédiction des effets des polluants solides contenus dans les lubrifiants sur la durée de vie des surfaces des mécanismes.
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