清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Ultra-high-speed hybrid ceramic triboelectric bearing with real-time dynamic instability monitoring

摩擦电效应 材料科学 方位(导航) 润滑 陶瓷 转速 耐久性 纳米发生器 加速度 汽车工程 可靠性(半导体) 滚动轴承 复合材料 机械工程 压电 工程类 声学 计算机科学 振动 物理 人工智能 功率(物理) 经典力学 量子力学
作者
Shuai Gao,Qinkai Han,Xuening Zhang,Paolo Pennacchi,Fulei Chu
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier]
卷期号:103: 107759-107759 被引量:13
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2022.107759
摘要

The reliability and stability of bearing operation are crucial factors limiting the performance of high-speed rotating machinery. In this study, an ultra-high-speed hybrid ceramic rolling element triboelectric bearing (US-HCTEB) was developed to provide real-time dynamic behavior and stability monitoring. Herein, we adopted a floating rolling–sliding combination freestanding mode that ensures bearing structural integrity. Furthermore, a crown-shaped cage was employed with an opening, allowing the ceramic rolling element to be used as a dielectric material that was coupled with a sector-shaped interdigital electrode set on the bearing end cover to form a floating freestanding triboelectric nanogenerator (TENG). The rolling element self-rotated and revolved owing to the traction of the raceways, sweeping the electrodes to generate an alternating current. Additionally, the superiority and reliability of the US-HCTEB were demonstrated using a 30 million cycle durability test and an ultra-high rotating speed test at 16000 rpm, which far exceeds the capabilities of previously reported triboelectric bearings. The US-HCTEB output was then evaluated considering variable working conditions, structural optimization, and the surrounding environment. Dry contact lubrication and low humidity were found to be beneficial for the output performance. The spectra of the output current and the statistics describing the rolling element instantaneous speed suggest that the high-speed heavy radial load of the US-HCTEB could reduce overall skidding at the cost of increased instability. Subsequently, an extremely fast acceleration and deceleration test program was conducted on the US-HCTEB to evaluate its performance under the complex and nonstationary conditions in which high-speed bearings operate. The results revealed that the US-HCTEB not only achieved real-time and high-resolution dynamic behavior identification but also exhibited high reliability as it functioned appropriately until bearing failure. Thus, the proposed high-precision US-HCTEB can serve as an essential basis for the development of smart rolling bearings.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
秋夜临完成签到,获得积分10
22秒前
大水完成签到 ,获得积分10
34秒前
34秒前
小白白白完成签到 ,获得积分10
49秒前
容若发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
李健应助Lancelot采纳,获得10
1分钟前
Philthee完成签到,获得积分10
1分钟前
共享精神应助李lll采纳,获得10
1分钟前
容若完成签到,获得积分10
1分钟前
CHAI发布了新的文献求助10
1分钟前
喵星人发布了新的文献求助10
1分钟前
开放访天完成签到 ,获得积分10
1分钟前
yinyin完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Lancelot发布了新的文献求助10
2分钟前
汉堡包应助Lancelot采纳,获得10
2分钟前
喝酸奶不舔盖完成签到 ,获得积分10
2分钟前
桃花落完成签到 ,获得积分10
2分钟前
西扬完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Raul完成签到 ,获得积分10
2分钟前
luckygirl完成签到 ,获得积分10
2分钟前
属实有点拉胯完成签到 ,获得积分10
2分钟前
双眼皮跳蚤完成签到,获得积分10
3分钟前
一白完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Faust完成签到,获得积分10
3分钟前
1Yer6完成签到 ,获得积分10
3分钟前
FashionBoy应助喵星人采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
krathhong完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Lancelot发布了新的文献求助10
3分钟前
乐乐应助Lancelot采纳,获得10
3分钟前
小贾爱喝冰美式完成签到 ,获得积分20
3分钟前
小刘哥加油完成签到 ,获得积分10
3分钟前
土拨鼠完成签到 ,获得积分10
3分钟前
孙文杰发布了新的文献求助10
4分钟前
4分钟前
胖小羊完成签到 ,获得积分10
4分钟前
Airhug完成签到 ,获得积分10
4分钟前
wy.he完成签到,获得积分0
4分钟前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 400
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3155031
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2805746
关于积分的说明 7865891
捐赠科研通 2464004
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1311698
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 629728
版权声明 601856