CZĘŚĆ SIÓDMA:
CZĘŚĆ SIÓDMA:
Naukowy rozwój smaru do łańcucha rowerowego obejmuje dwa odrębne etapy: formułowanie i testowanie. Każdy z nich obejmuje kilka szczegółowych podprocesów. Muc-Off przeprowadza testy naukowe w laboratorium - mierząc wydajność lub trwałość smaru i analizując wyniki. Następnie jest on przekazywany wielu niezależnym organom testującym, które przeprowadzają swoje testy i porównują je z naszymi wynikami, a następnie jest testowany na drodze przez nasz doświadczony personel i profesjonalnych sportowców, aby uzyskać ostateczną pieczęć zatwierdzenia.
Testy laboratoryjne są przeprowadzane przy użyciu niedawno zakupionych i wysoce zaawansowanych trybometrów oraz naszego dynamometru do optymalizacji smarowania łańcuchów (CLOD). Oba zapewniają nam wyraźną przewagę w kategorii, w której brakuje udokumentowanej literatury testowej, protokołów powtarzalnych i odtwarzalnych testów oraz niezależnych standardów testowych.
W tym rozdziale opiszemy wartość każdego z nich dla odrębnych, ale ściśle powiązanych procesów testowania, pomiarów i analizy. Opiszemy nasze badania w kontekście smaru Project Landa: naszej najszybszej w historii formuły i naszego pierwszego dużego projektu po zakończeniu naszego wspólnego projektu badawczego z Laboratorium Chemii Rządowej (LGC) i Narodowym Laboratorium Fizycznym (NPL).
Trybometry to urządzenia do pomiaru styków trybologicznych. Zapewniają wszechstronność, kontrolę i niezwykle wysoką rozdzielczość. Nasza decyzja o zainwestowaniu w dwa trybometry jest jednym z najważniejszych rezultatów wspólnego projektu badawczego.
Na potrzeby Projektu Landa naukowcy z Muc-Offzaadaptowali standardowy w branży test polegający na ruchu posuwisto-zwrotnym kulki na tarczy jako istotny element procesu przesiewowego. Test tribo, przeprowadzany poprzez nałożenie kandydującego oleju między nieruchomą metalową kulką a metalową tarczą poruszającą się do przodu i do tyłu w celu wytworzenia tarcia, znacznie przyspieszył ten długi, ale niezbędny proces. Wykorzystanie standardowej kulki w procesie przesiewowym pozwoliło na przetestowanie wielu iteracji smarów i wybranie najlepszych, które przeszły do ostatecznego testu opracowanego z NPL.
Każdy element testu NPL stosowanego w testach trybometru Project Landa jest kontrolowany. Stałą kulkę zastąpiono specjalnie obrobioną próbką, a tarcze wykonano z metalu o znanej twardości i wykończeniu powierzchni. Kontakt między kulką a tarczą został wykonany przy określonym ciśnieniu. Ruch posuwisto-zwrotny dysku pod kulką (tam i z powrotem, aby odtworzyć ruch ślizgowy między sworzniem łączącym a rolką) odbywał się z określoną prędkością. Każdy parametr został zdefiniowany w celu odtworzenia prędkości, obciążenia, siły i ruchu, które mogą wystąpić w obszarze łańcucha generującym największe straty.
Pomiar jest wstępem do analizy. Trybometr generuje wykres w czasie rzeczywistym (podczas testu), aby pokazać związek między siłą normalną a siłą tarcia, a jego końcowy raport jest tworzony w arkuszu kalkulacyjnym. Podzielenie siły tarcia przez normalne obciążenie ujawnia współczynnik tarcia: istotną miarę na każdym etapie rozwoju smaru, ale szczególnie cenną podczas procesu przesiewania. Zdolność trybometru do generowania ostatecznej miary tarcia na podstawie wielu parametrów, wyświetlania jej na wykresie i dostarczania podstawowych danych w arkuszu kalkulacyjnym, czyni go niezbędnym narzędziem do testów porównawczych. Przykładowo, w ostatnich testach porównano cztery środki smarne w oprogramowaniu Tribolab, uzyskując wykres uzyskany z ponad 28 milionów punktów danych - nie jest to możliwe w programie Microsoft Excel.
Nasz Dynamometr Optymalizacji Smaru Łańcuchowego (CLOD) utrzymuje miejsce w sercu naszego naukowego rozwoju formuł wydajności i trwałości. Wielokrotnie nagradzana, dostosowana do konkretnych zastosowań maszyna, zbudowana ręcznie zgodnie z najwyższymi specyfikacjami, jest fizyczną manifestacją naszego zaangażowania w oparte na danych wymagania naszego najbardziej utytułowanego i trwałego partnera, INEOS Grenadiers.
Chociaż CLOD nie może równać się z naszymi trybometrami pod względem wszechstronności lub rozdzielczości, jest niezwykle dokładny (potwierdzony z dokładnością do 0,005 W podczas przeprowadzania testu rozciągania przez naukowców z LGC i NPL), a dzięki zastosowaniu prawdziwych komponentów układu napędowego replikuje aplikację z doskonałą wiernością. Pomiarami definiującymi dynamometr są prędkość i obciążenie (to ostatnie definiowane przez napięcie łańcucha). Inne czynniki wpływające na wyniki testu obejmują łańcuch, koła łańcuchowe i zębatki: stan, liczbę ogniw i powłokę (łańcuch) oraz liczbę zębów (zębatki/koła łańcuchowe).
CLOD ma dwie podstawowe konfiguracje: pochłanianie mocy i recyrkulacja mocy. W trybie napinania hamownia może być opisana jako urządzenie "recyrkulujące moc", "blokujące" moment obrotowy w łańcuchu. Umieszczenie łańcucha w stanie naprężenia zapewnia, że uchwycony nacisk jest zgodny z zastosowaniem. Silnik napędowy obraca tarczę łańcucha, podczas gdy zębatka obraca się swobodnie. Moc wymagana do obrócenia wału w silniku napędowym jest zatem taka sama, jak moc rozpraszana z łańcucha jako tarcie. Umożliwia to precyzyjny pomiar strat mocy spowodowanych tarciem. Przed testami hamownia jest kalibrowana w celu ustalenia liczby woltów odpowiadającej określonej wartości momentu obrotowego. Aby podać czysto hipotetyczny przykład, może to oznaczać, że 10 V odpowiada 10 Nm. Wartości te są rejestrowane wraz z prędkością obrotową, a dane są gromadzone z częstotliwością 10 kHz, czyli 10 000 punktów danych na sekundę, chociaż jeszcze wyższa częstotliwość gromadzenia danych może być wykorzystywana do porównań filmowania z dużą prędkością, gdzie dane są "synchronizowane" z filmem, np. zmiany biegów.
Podobnie jak trybometr, hamownia generuje dane do analizy w postaci wykresu i surowych danych. Podczas gdy generuje wykres w czasie rzeczywistym (podczas testu), dalsze wykresy mogą być tworzone na podstawie podstawowych danych zawartych w przechwyconych danych. Specjalistyczne oprogramowanie jest używane do bardzo dużych zestawów danych, ale zawsze są dwa krytyczne pomiary: Moment obrotowy i obroty, które są następnie wykorzystywane do obliczania watów, a tym samym mocy traconej na tarcie.
CLOD jest uznanym w branży urządzeniem, które zdobyło dwie nagrody. Zdobył nagrody w kategorii Physical Test & Measurement oraz Application of the Year w konkursie National Instruments (NI) Northern European Engineering Impact Awards 2015, co czyni go cennym narzędziem nie tylko dla Muc-Off, ale także dla wszystkich standardów branżowych. Jego bardzo dokładne odczyty zapewniają Muc-Off najwyższy poziom danych testowych dostępnych w terenie. CLOD został opracowany we współpracy z National Instruments - wielomiliardową firmą z siedzibą w Austin w Teksasie. Podczas gdy zwykle pracują oni nad głośnymi projektami, które koncentrują się na obszarach takich jak fizyka jądrowa, możliwość stworzenia przełomowej maszyny, takiej jak CLOD, była okazją, której nie można było przegapić.
Podczas opracowywania środka smarnego Project Landa, po procesie selekcji przeprowadzonym za pomocą trybometru, przeprowadzono testy na hamowni. Testy trybometryczne były tak skuteczne w identyfikacji odpowiednich olejów bazowych, że tylko cztery formuły zostały poddane cyklom testów na hamowni. Spośród tych czterech formuł wkrótce wyłoniła się jedna, która była w stanie osiągnąć naszą docelową wartość wydajności, wyrażoną jako współczynnik tarcia.
Muc-Off wykorzystuje interferometr światła białego Contour do analizy fizycznych efektów testów tribo. Przykładowo, proces badania potencjalnych olejów dla smaru Project Landa zakończył się wykorzystaniem interferometru do pomiaru blizn spowodowanych zużyciem zarówno kulki, jak i tarczy. Mierząc interakcję źródeł światła i interpretując pomiar za pomocą algorytmu, interferometr generuje trójwymiarowy obraz o wysokiej rozdzielczości, który ujawnia głębokość blizny: fizyczny odpowiednik teoretycznego współczynnika tarcia.
Muc-Off przywiązuje najwyższą wagę do testów, pomiarów i analiz. Nasz zarząd nie zatwierdzi wydania nowego produktu bez uprzedniej oceny szczegółowych raportów wygenerowanych w wyniku wyczerpujących testów przeprowadzonych przez nasz zespół badawczo-rozwojowy.
Nasze protokoły i procedury znacznie się rozwinęły od czasu zakończenia naszego wspólnego projektu badawczego z LGC i NPL. Podczas gdy zasady naukowe, na których opierały się nasze poprzednie testy, oczywiście pozostały niezmienione, nasz wykwalifikowany personel z tytułem doktora jest teraz przygotowany do wykorzystania całej swojej wiedzy w celu opracowania coraz bardziej wydajnych i trwałych środków smarnych.
Są one napędzane przez podwójne cele powtarzalności i odtwarzalności. Ich ostatecznym celem jest stworzenie niezawodnych testów, które mogą być stosowane w całym sektorze; niezależnych standardów, z którymi można dokładnie porównać produkty konkurencyjnych producentów. Podczas gdy to ostatnie pozostaje ambicją długoterminową, osiągnięcie powtarzalnych i odtwarzalnych protokołów testowych jest już w zasięgu ręki.
Ale chociaż wewnętrzne testy laboratoryjne dostarczą twardych dowodów lub danych, nic nie może się równać z rzeczywistymi zastosowaniami. Na stronie Muc-Off jest wielu kolarzy o różnym poziomie umiejętności, którzy testują każdy nowy produkt. W przypadku naszych środków smarnych, podczas gdy wiele wstępnych badań przeprowadza się w dziale badawczo-rozwojowym, należy przeprowadzić testy na rowerze, aby upewnić się, że działają one w prawdziwym świecie. Członek naszego zespołu badawczo-rozwojowego jest byłym zawodnikiem olimpijskim BMX; regularnie pokonuje ponad 300 mil testując wariant smaru przed analizą wyników, osiągając moc wyjściową 1500-2000 watów.
Kluczowa jest również lokalizacja. Centrum badawczo-rozwojowe w Poole w Wielkiej Brytanii jest obdarzone różnorodnością powierzchni i wzniesień, a pogoda może być szczególnie zmienna. W związku z tym nasze smary rozwojowe są testowane w różnych warunkach.
Niezależne testy są niezwykle ważnym aspektem procesu, ponieważ zapewniają kolejny poziom weryfikacji naszych wyników. Obecnie nie ma uzgodnionego standardu branżowego w zakresie metodologii testowania, ale odkryliśmy, że łącząc solidne, wewnętrzne metody testowania na najnowocześniejszym sprzęcie z niezależnymi testami w warunkach rzeczywistych, jesteśmy w stanie opracować najlepsze możliwe smary i być pewni naszych roszczeń dotyczących produktów.
Czy chcesz robić zakupy na naszej stronie w Wielkiej Brytanii?
Czy chcesz robić zakupy na stronie UE?
Czy chcesz robić zakupy na stronie amerykańskiej?