Промышленность

Исследования без трений

Профессор Хью Спайкс из Лондонского имперского колледжа изучает эффекты трения.

Related Articles

ФАКТЫ

Родился: в 1945 г.
Образование:
• Пемброукский колледж, Кембридж, 1965-1968;
• Кандидатская диссертация, Отделение Механической инженерии, Имперский колледж.
Награды:
• Золотая медаль в области трибологии;
• Международная награда Инженерно-технического общества по трибологии и смазыванию;
• Награда им. Майо Херси Американского общества инженеров-механиков.
Интересы в свободное время:
Танцы (в основном аргентинское танго), иногда работа в саду (чаще всего по распоряжению жены), чтение незамысловатых романов (нередко во второй раз).

Профессор Хью Спайкс имеет около 250 научных публикаций, в которых рассматриваются способы снижения трения, взаимодействие с поверхностями присадок в смазочных материалах, смазывание шероховатых поверхностей, а также деталей и узлов машин. Он является членом Королевской инженерной академии, Института инженеров-механиков, а также Инженерно-технического общества по трибологии и смазыванию (STLE).
Профессор Спайкс в течение почти 20 лет сотрудничает с SKF в областях, связанных с трибологией и смазыванием, и сейчас занимает пост директора по научным исследованиям Технологического центра трибологии Университета SKF при Лондонском имперском колледже.

 

ССЫЛКИ НА ТУ ЖЕ ТЕМУ

Imperial College London

Профессор трибологии Лондонского имперского колледжа Хью Спайкс приветствует взаимодействие исследовательских организаций с промышленными организациями. «Учёные, занимающиеся чистой наукой, всегда несколько пренебрежительно относились к исследовательской работе, финансируемой промышленными предприятиями, – говорит он. – Однако инженерные исследования всегда имели практическое применение». Спайкс цитирует классическую работу, написанную Гийомом Амонтоном в 1699 г. о вопросах трения, а также книгу Осборна Рейнольдса 1886 г., посвящённую вопросам смазывания.

«Меня всегда привлекало сочетание фундаментальной науки и её практических аспектов, – говорит он. – Мне нравится работать со специалистами промышленных предприятий, их отношение к делу и нацеленность на долгосрочную перспективу очень вдохновляет. Я рад, что пользуюсь большим авторитетом у нескольких крупнейших компаний, таких как British Petroleum, Nippon Oil, Shell и SKF».

В 2004 г. Спайкс получил Золотую медаль в области трибологии, Международную награ-ду Инженерно-технического общества по трибологии и смазыванию, а также награду им. Майо Херси Американского общества инженеров-механиков. Вместе со своими студентами Спайкс получил 10 наград «Лучшая работа» от Института инженеров-механиков, Инженерно-технического общества по трибологии и смазыванию и Американского общества инженеров-механиков.

Междисциплинарный характер трибологии определил состав исследовательской группы Спайкса в Имперском колледже, куда входят инженеры, физики, химики и материаловеды, сфера научных интересов которых включает гидродинамическую и эластогидродинамическую смазку, химию смазочных материалов, технологию покрытия поверхностей, механику контактного взаимодействия, а также усталость при истирании и поверхностную усталость. Перечень областей практического применения результатов исследований простирается от микро технологий машиностроения, создания научных приборов и продукции для личной гигиены до конструирования силовых установок морских судов, деталей и узлов автомобилей, вертолётов и промышленного механического оборудования.

Создание в 1991 г. и последующее распространение дизельного топлива с низким содержанием серы стало причиной широкомасштабного выхода из строя насосов дизельного топлива. Исследования Спайкса в области смазывающих свойств дизельного топлива позволили разработать методы испытаний топлива с целью определения его фрикционных и смазывающих характеристик. Испытательное оборудование, разработанное на основе этих исследований и производимое компанией PCS Instruments, стало общепризнанным эталоном для измерения смазывающих свойств дизельного топлива.

Сейчас учёные группы Спайкса в Имперском колледже проводят исследования в новых областях, в число которых входят микроэлектромеханические системы (МЭМС). Это, к примеру, микросхемы на основе кремния, воздушные подушки и струйные принтеры. Одна из основных сфер исследований – инженерная трибология в ветроэнергетической промышленности.

«Эти области чрезвычайно важны для самых различных отраслей промышленности, – говорит Спайкс. – Возьмите, к примеру, производство смазочных материалов и присадок для двигателей. Технические требования к маслам для двигателя изменяются каждые четыре или пять лет. Сегодня обычное масло для двигателя содержит от 10 до 15 химических добавок: антиоксиданты, модификаторы трения, присадки для уменьшения износа, ингибиторы пены, дисперсанты, детергенты и ингибиторы коррозии. Обеспечение совместимости всех этих добавок требует весьма обширных знаний. Сейчас происходит смещение основного фокуса исследований: одной только долговечности больше недостаточно. Критически важное значение приобрело увеличение производительности, а также создание смазочных материалов, которые были бы пригодны для применения в системах дополнительной очистки, таких как каталитические преобразователи. Один из основных приоритетов сегодня – сокращение выбросов вредных веществ двигателями».

Группа Спайкса также ведёт активную деятельность в областях, менее известных широкой публике. «Трение присутствует в любом физическом взаимодействии между двумя поверхностями. Поэтому необходимы исследования в самых необычных областях, – говорит он. – В качестве примеров можно привести работу протеза тазобедренного сустава, а также технологию производства пищевых продуктов. В последнее время мы совместно с компанией Unilever ведём работу над улучшением вкуса продуктов с низким содержанием жира. Вкус имеет отношение к силе трения в ротовой полости, и мы изучаем возможности создания продуктов с малой жирностью, в которых сила трения была бы сравнима с силой трения в продуктах с большим содержанием жира».

В том, что касается будущего трибологии, Спайкс считает, что большое внимание будет уделено разработке микромашин. «Создание машин из отдельных атомов, способных осуществлять различные манипуляции с веществом, требует решения тех же задач, с которыми имеет дело трибология (трение, износ и смазка), однако в гораздо более миниатюрном масштабе».