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砂原研究室

教員紹介

砂原 賢治 准教授

研究者情報
  • 油膜で生じる放電現象
  • 放電と通電による軸受の電食
  • 洗濯板状電食痕のパターン形成原理
専門 機械設計、トライボロジー
所属学会 日本トライボロジー学会

研究室紹介

軸受の電食とは:モータ内部の軸受は、通常、電流を流さない設計である。設計外の電圧が印加され油膜の絶縁破壊電圧を超えると放電の形で電流が流れ軸受が溶融損傷(電食)する。軸受が電食するとモータは騒音を発し使えなくなる。この軸受の電食が家庭用エアコンを始め、鉄道車両や風力発電で起こっている。
油膜の放電を可視化する実験装置:ITO膜と玉の間にできる油膜に電圧を印加して放電を起こし、高速度カメラで観察すると共にオシロスコープで電流と電圧を測定する。放電により白く発光する点(我々は白点と呼ぶ)や、発光後に生じる黒い放電痕(我々は黒点と呼ぶ)が観察できる。
油膜で生じる放電現象の観察例:典型的な放電、つまり白点が現れ電流が流れるというパターン(1)だけでなく、黒点がヘルツ円の中にいる限り電流が流れ続けるパターン(2)があったり、次の黒点にバトンタッチして長時間電流が流れるパターン(3)などがある。