LUBRIFICARE, lubrifiant, precum și aplicarea și acțiunea unui lubrifiant, care reduce forța de frecare dintre părțile mobile ale mecanismelor și uzura lor. Lubrifianții de-a lungul drumului pot, de asemenea, să efectueze funcțiile de răcire, protecție împotriva coroziunii, goluri de etanșare și suprafețe de curățare.
Tipuri de fricțiune
În studierea fenomenului de frecare dintre două corpuri solide, există trei tipuri principale de frecare: uscat, limită și lichid.
Fricțiune uscată.
Fricțiunea uscată se manifestă atunci când mișcarea relativă a două solide purificate și uscate este în contact reciproc. "Contact natural" înseamnă contact direct și strâns al corpurilor, posibil cu o contaminare minimă a suprafețelor acestora. Pentru a detecta frecarea uscată, toate contaminările cu ulei sunt îndepărtate mai întâi prin tratarea cu detergenți și solvenți. Apoi, hârtia de șmirghel cu cea mai mică granulozitate este îndepărtată prin contaminare fără ulei. După clătirea cu alcool etilic sau eter de două ori distilat, probele sunt uscate într-o atmosferă inertă sau aer curat. Se crede că suprafețele curățate și uscate îndeplinesc astfel condițiile de frecare uscată.
Conceptul de coeficient static de frecare uscată (coeficientul de fricțiune de odihnă) este fundamental. Acest coeficient f este dat de expresie
unde F este forța maximă de frecare la momentul pornirii (forța limită a fricțiunii statice) și N este forța presiunii normale pe suprafața de contact (așa-numita forță normală).
În Fig. 1 prezintă schema de determinare a coeficientului static de frecare prin alunecarea unei probe de-a lungul unui plan înclinat. Unghiul de înclinare al planului este crescut treptat până când proba începe să alunece în jos. Vectorul W al greutății probei din schemă este descompus în două componente - perpendiculare și paralele cu planul de alunecare. Componenta. perpendicular pe plan, este egal cu forța normală N. Cu care planul acționează asupra eșantionului și este direcționat opus acestuia. Componenta. paralel cu planul, trage proba în direcția înclinării planului, dar se opune forței de frecare F. care, până când corpul se mișcă, conform celei de-a treia legi a mecanicii, presupune valori egale cu. Atunci când unghiul de înclinare al planului, în creștere, atinge o valoare la care valoarea este egală cu forța de margine a fricțiunii statice, proba începe să se miște. La această valoare a unghiului, egalității
de unde f = tg q *, unde q * este unghiul la care începe alunecarea (unghiul de atingere).
Fricțiune limitată.
O probă pentru studiul fricțiunii la limită este preparată în același mod ca și în cazul frecării uscate. Cu toate acestea, după curățare și uscare, pe suprafața sa se aplică o peliculă subțire de lubrifiant pur, cu o structură moleculară cunoscută cu proprietăți fizico-chimice cunoscute. Cel mai subțire film cu privire la lubrifiere este un film cu grosimea unei molecule. Prin urmare, studiile de laborator privind frecarea de fricțiune sunt de obicei efectuate cu corpuri ale căror suprafețe de frecare sunt acoperite cu un strat de lubrifiere monomoleculară.
Grosimea filmului este determinată în primul rând de forma generală a suprafeței și de rugozitatea acesteia. Chiar și cele mai perfecte dintre metodele de prelucrare existente nu oferă o suprafață absolut netedă și netedă. În practică, greutatea eșantionului situată pe plan nu este distribuită uniform pe întreaga suprafață a bazei eșantionului, dar este transmisă și percepută prin numeroase microprotruziuni separate prezente pe ambele suprafețe. După cum a arătat experimentul, zona reală de contact poate fi de o mie de ori mai mică decât aria bazei eșantionului.
În modul de frecare uscat sau de frontieră, proeminențele opuse ale suprafețelor de contact se freacă unul de celălalt și se uzează. Gradul și natura uzurii prin frecare pot varia foarte mult de la operația dorită (o operație specială de lustruire subțire - înfășurare - în condiții controlate) la abraziune, confiscare și distrugere.
Dacă nu luăm încă în considerare influența compoziției chimice a lubrifiantului, ne putem imagina un mecanism oarecum simplificat pentru uzura unei perechi de contacte care funcționează în condiții de frecare la limită. La punctele de contact local, se produc tensiuni de forfecare care depășesc limita elastică, iar temperatura materialului crește. Există o defalcare a materialului de la vârfurile protuberanțelor și datorită mobilității sale limitate, moleculele de lubrifianți vecine nu au timp să închidă zonele expuse ale suprafeței de contact; ele rămân pure și active chimic. Ca rezultat, numeroase poduri de micro-sudura a două suprafețe adiacente sunt imediat distruse și cu mișcare suplimentară. În acest caz, energia mecanică a mișcării este transformată în energie termică cu creșterea temperaturii suprafeței. Ruperea punților de legătură duce, în plus, la creșterea locală accentuată și semnificativă a temperaturii. Ca rezultat, descompunerea chimică a lubrifiantului începe să formeze oxizi, carburi și depozite de caramel, iar calitatea lubrifiantului scade încet, dar în mod constant. Deteriorarea stării suprafețelor de frecare este accelerată datorită acțiunii abrazive a unei multitudini de bucăți de material rupt de pereche de contacte. Toate aceste efecte conduc la o creștere generală a frecării, la o creștere a costurilor energetice și la o intensificare a uzurii.
Evident, lucrarea mașinilor și a mecanismelor în condițiile de frecare la limită este extrem de nedorită din două motive: din cauza pierderilor de energie și din cauza riscului de eșec al elementelor de frecare datorită uzurii lor inevitabile. Pentru funcționarea eficientă a sistemului (cu frecare redusă și fără uzură) este necesar ca elementele de frecare să fie întotdeauna și complet separate de stratul de lubrifiere în timpul mișcării lor și să fie complet separate în timpul perioadei de deplasare.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: