Temat 13:

Temat 13:

TARCIE I

TARCIE I

SMAROWANIE

SMAROWANIE

mgr inż. Magdalena ŚWIERCZ

mgr inż. Magdalena ŚWIERCZ

KATEDRA PŁATOWCA I SILNIKA

KATEDRA PŁATOWCA I SILNIKA

Literatura:

Literatura:



Dietrych J.: Kocańda St., Korewa W., Podstawy
konstrukcji maszyn, Cz. I, II, III, Wydawnictwo
Naukowo-Techniczne, Warszawa 1967.



Dietrych M.: Podstawy konstrukcji maszyn,
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne,
Warszawa 1999.



Osiński Z., Bajon W., Szucki T.: Podstawy
konstrukcji maszyn, Państwowe Wydawnictwo
Naukowe, Warszawa 1975.



Ćwiczenia z Podstaw konstrukcji maszyn,
Poradnik, Wrocław 1982.

1.

1.

Wiadomości podstawowe

Wiadomości podstawowe

Trybologia-

Trybologia-

nauka o zjawisku tarcia i procesach jemu

nauka o zjawisku tarcia i procesach jemu

towarzyszących,

czyli

o

generowaniu i

towarzyszących,

czyli

o

generowaniu i

rozpraszaniu energii tarcia oraz zużywaniu się

rozpraszaniu energii tarcia oraz zużywaniu się

elementów współpracujących tarciowo.

elementów współpracujących tarciowo.

Możliwości rozwiązania podpór w budowie

Możliwości rozwiązania podpór w budowie

maszyn

maszyn

Podpora o kontakcie suchym w warunkach

atmosferycznych lub w próżni

Podpora o kontakcie przez graniczne warstwy

smaru związane chemicznie z podłożem

Podpora smarowana smarami stałymi

o budowie płytkowej

Podpora smarowana – łożysko

hydrostatyczne wymagające dostarczenia

smaru pod ciśnieniem

Podpora smarowana, łożysko hydrodynamiczne; dla

powstania nośnej warstwy smaru muszą być spełnione

pewne warunki odnośnie lepkości smaru, względnego

ruchu powierzchni, zbieżności szczelin

Podpora z przegubem sprężystym

z warstwą elastomeru; dopuszczalne są

jedynie niewielkie ruchy postępowo-zwrotne

Podpora z przegubem sprężystym ze

sprężynami metalowymi; ruch jak w

przypadku f)

Podpora toczna, łożysko toczne

Podpora magnetyczna

Cechy geometryczne powierzchni

trących

Tekstura powierzchni powstała w wyniku różnych rodzajów obróbki

mechanicznej:

a) toczenie, struganie, dłutowanie; b) toczenie czołowe; c) frezowanie; d)

szlifowanie

czołowe; e) skrobanie; f) frezowanie czołowe, dogładzanie; g) obróbka

elektroiskrowa

Mapy warstwicowe

Mapa warstwicowa powierzchni struganej po dotarciu – plan warstwicowy –

cyframi oznaczono poziomy warstwic

Pierwsze prawo tarcia

Leonardo da Vinci, rok 1508.

Tarcie wywołane tym samym ciężarem będzie

posiadało jednakową wartość przy początku
ruchu, chociaż styk może być różnej
szerokości i długości. Siła tarcia będzie
podwojona

jeśli

ciężar

zwiększy

się

dwukrotnie.

Drugie prawo tarcia

Amontons, rok 1699.

Związek pomiędzy obciążeniem normalnym
i stycznym daje w efekcie współczynnik tarcia.
Wartość ta powinna być w przybliżeniu stała.

W

T





Trzecie prawo tarcia

Coulomb, rok 1799.

 

Siła tarcia jest sumą dwóch wielkości

gdzie – wielkość niezależna od

obciążenia

wskazująca na istnienie adhezji

powierzchni

obydwu ciał

W

T

T







0

0

T

Tarcie

statyczne i kinetyczne

W

T

s

s





W

T

k

k





Zużycie materiału

Zużycie-

niepożądany, narastający ubytek materiału
z współpracujących powierzchni.

Rodzaje zużycia:



zużycie adhezyjne



zużycie ścierne



zużycie korozyjne



zużycie zmęczeniowe



zużycie erozyjne

Typowa krzywa zużycia

zużycie

czas eksploatacji T

Zapobieganie zużyciu
powierzchni



formowanie odpowiednich warstw granicznych



wykonanie jednej powierzchni twardej, a
drugiej miękkiej



stosowanie par ciernych materiałów
niepowinowatych



stosowanie dużych gładkości powierzchni



stosowanie odpowiednich filtrów

Smarowanie



Polega

na

wprowadzeniu

pomiędzy

powierzchnie

współpracujące

trzeciego

ciała, które przenosząc obciążenia normalne
stawia małe opory przy odkształceniu
postaciowym.



Ma to na celu zmniejszenie oporów ruchu
pary ciernej oraz zmniejszenie prędkości
zużycia powierzchni współpracujących.



Smarem może być ciało stałe, ciecz lub gaz.

Lepkość
dynamiczna

y

u













– lepkość dynamiczna płynu

Rozkład prędkości w strudze płynu



–

naprężenie styczne

s

m

N

s

Pa







2

1

1

Lepkość kinematyczna









s

cm

St

2

1

1 

s

mm

cSt

2

1

1



Lepkość oleju zależy od



temperatury



ciśnienia





T

p

Współczesne środki smarne (oleje i smary

plastyczne) są mieszaniną tzw. produktu
bazowego oraz wielu dodatków
uszlachetniających.

Zatem cechy użytkowe środka smarnego zależą

od:



jakości bazy olejowej (pochodzenia mineralnego,
syntetycznego lub roślinnego)



rodzaju, jakości i ilości wprowadzonych dodatków
uszlachetniających

Podsumowanie



Tarcie występuje w każdym przypadku
skojarzenia elementów części maszyn.
Jest podstawą działania wielu urządzeń
technicznych.



Jako zjawisko niepożądane, tarcie
powoduje znaczne straty energii i
niszczy części maszyn.



Smarowanie w znacznym stopniu
łagodzi negatywne skutki tarcia.