TARCIE,

TARCIE,

SMAROWANIE

SMAROWANIE

Sylwia Bazylak

Sylwia Bazylak

Wstęp

Wstęp



Pracy wszystkich urządzeń mechanicznych towarzyszy tarcie.

Pracy wszystkich urządzeń mechanicznych towarzyszy tarcie.

Nauka zajmująca się tarciem i procesami towarzyszącymi

Nauka zajmująca się tarciem i procesami towarzyszącymi

nazywa się tribologią.

nazywa się tribologią.

Tarcie jest zjawiskiem powszechnie występującym w

Tarcie jest zjawiskiem powszechnie występującym w

przyrodzie i technice. Nierozerwalnie związanym z pracą

przyrodzie i technice. Nierozerwalnie związanym z pracą

maszyn i urządzeń. Pokonywanie oporów tarcia wymaga

maszyn i urządzeń. Pokonywanie oporów tarcia wymaga

bardzo dużego zużycia energii. Tribologia przeważnie zajmuje

bardzo dużego zużycia energii. Tribologia przeważnie zajmuje

się poszukiwaniem ograniczenia skutków działania tarcia, a

się poszukiwaniem ograniczenia skutków działania tarcia, a

co za tym idzie - ograniczenia zużycia energii i

co za tym idzie - ograniczenia zużycia energii i

współpracujących ze sobą elementów.

współpracujących ze sobą elementów.

Warunki pracy nowoczesnych urządzeń mechanicznych (np.

Warunki pracy nowoczesnych urządzeń mechanicznych (np.

coraz większe obciążenie, coraz większa prędkość obrotowa)

coraz większe obciążenie, coraz większa prędkość obrotowa)

wymagają stosowania coraz doskonalszych środków

wymagają stosowania coraz doskonalszych środków

smarowych.

smarowych.

Tarcie- pojęcie ogólne

Tarcie- pojęcie ogólne

wyraz wieloznaczny, odnoszący

wyraz wieloznaczny, odnoszący

się zarówno do zjawiska

się zarówno do zjawiska

fizycznego, procesu

fizycznego, procesu

technologicznego z zakresu

technologicznego z zakresu

obróbki drewna, jak i do

obróbki drewna, jak i do

powszechnie wykonywanej

powszechnie wykonywanej

czynności.

czynności.

Tarcie- pojęcie fizyczne

Tarcie- pojęcie fizyczne



to całość

to całość

zjawisk fizycznych

zjawisk fizycznych

towarzyszących

towarzyszących

przemieszczaniu się względem siebie dwóch

przemieszczaniu się względem siebie dwóch

ciał fizycznych

ciał fizycznych

(tarcie zewnętrzne) lub

(tarcie zewnętrzne) lub

elementów tego samego ciała (tarcie

elementów tego samego ciała (tarcie

wewnętrzne) i powodujących rozpraszanie

wewnętrzne) i powodujących rozpraszanie

energii podczas ruchu;

energii podczas ruchu;



tarciem nazywamy zbiór zjawisk

tarciem nazywamy zbiór zjawisk

występujących w obszarze styku dwóch

występujących w obszarze styku dwóch

przemieszczających się ciał w wyniku,

przemieszczających się ciał w wyniku,

których powstają opory ruchu.

których powstają opory ruchu.

Tarcie w życiu codziennym i

Tarcie w życiu codziennym i

technice

technice



Odgrywa ważną rolę, w

Odgrywa ważną rolę, wynika to stąd, że tarcie jest

związane z każdym nieomal zjawiskiem

mechanicznym. Występuje ono zarówno podczas

ruchu ciała, jak i podczas spoczynku. W każdym ruchu

tarcie jest siłą przeciwdziałającą ruchowi - siła

hamująca. Jeśli jesteśmy zainteresowani, aby dany

ruch się odbył, to tarcie jest wtedy czynnikiem

szkodliwym. Takie będzie ono podczas jazdy samolotu,

pociągu, roweru. Bardzo szkodliwe jest tarcie

występujące np. podczas lotu rakiety w atmosferze.

Tarcie wywołane ścieraniem się zewnętrznej

powierzchni rakiety i powietrza powoduje nie tylko

hamowanie jej ruchu, ale także rozgrzewanie rakiety

do bardzo wysokiej temperatury.

Przykład

Przykład

Tarcie jest siłą, która działa hamująco na

ruch ciała. Na skutek tarcia, wprowadzone

w ruch ciała zatrzymują się po przebyciu

niewielkiej drogi, jeśli nie działają siły

pokonujące tarcie. Występowanie tarcia

podczas ruchu ciał wymaga, w celu

utrzymania tego ruchu, działania stałej siły

pokonującej tarcie i tak na przykład

podczas ruchu wozu pokonuje siła mięśni

konia, podczas ruchu pociągu -

lokomotywa, samochodu - silnik.

Rodzaje tarcia

Rodzaje tarcia

Podział ze względu na

Podział ze względu na

lokalizację

lokalizację



zewnętrzne-

zewnętrzne-zjawisko oporu w płaszczyźnie
zetknięcia dwóch stykających się ciał,
będących w ruchu względem siebie; siła
skierowana do kierunku ruchu ciała; zjawisku
tarcia towarzyszy wydzielenie się ciepła,
elektryzowanie się ciał, ich niszczenie



wewnętrzne- powstające wewnątrz jednego

wewnętrzne- powstające wewnątrz jednego

ciała, w którym przemieszczają się względem

ciała, w którym przemieszczają się względem

siebie atomy, grupy atomów, cząstki

siebie atomy, grupy atomów, cząstki

chemiczne,

chemiczne,

Podział tarcia ze względu na

Podział tarcia ze względu na

ruch

ruch



Kinetyczne (ruchowe) powstaje przy

Kinetyczne (ruchowe) powstaje przy

przemieszczaniu dwóch ciał

przemieszczaniu dwóch ciał



Statyczne (spoczynkowe) występuje

Statyczne (spoczynkowe) występuje

jeśli prędkość względna obszarów

jeśli prędkość względna obszarów

tarcia dwóch ciał jest równa zeru

tarcia dwóch ciał jest równa zeru

Tarcie kinetyczne ze względów

Tarcie kinetyczne ze względów

na rodzaj ruchu można

na rodzaj ruchu można

podzielić na:

podzielić na:



Ślizgowe (poślizgowe)- obszarem styku jest

Ślizgowe (poślizgowe)- obszarem styku jest

zazwyczaj powierzchnia płaska lub zakrzywiona;

zazwyczaj powierzchnia płaska lub zakrzywiona;



Wiertne- przy tym rodzaju tarcia prędkość

Wiertne- przy tym rodzaju tarcia prędkość

względna obu ciał w punktach styku są różne i

względna obu ciał w punktach styku są różne i

wprost proporcjonalne do odległości punktu styku

wprost proporcjonalne do odległości punktu styku

od osi jednego ciała, prostopadłej do powierzchni

od osi jednego ciała, prostopadłej do powierzchni

tarcia. Punkt styku trących się ciał trwa

tarcia. Punkt styku trących się ciał trwa

nieskończenie długo, a prędkość względna tarcia

nieskończenie długo, a prędkość względna tarcia

równa się zeru;

równa się zeru;



Toczne- obszarem styku elementów jest punkt

Toczne- obszarem styku elementów jest punkt

(tarcie kul) lub linia (tarcie ciał o kształtach

(tarcie kul) lub linia (tarcie ciał o kształtach

cylindrycznych lub cylindrycznym i płaskim).

cylindrycznych lub cylindrycznym i płaskim).

Przykład tarcia ślizgowego

Przykład tarcia ślizgowego



klocek umieszczony na płaskiej, poziomej
powierzchni stołu i wprowadzony w ruch
przez popchnięcie będzie się poruszał z
malejącą prędkością i zatrzyma się po
chwili;



Samochód po wyłączeniu silnika porusza
się z malejącą prędkością i w końcu
zatrzymuje się. Poza tarciem w oponach,
silniku, łożyskach itp. występuje tu jeszcze
opór ośrodka, tzn. powietrza.

Smary

Smary



Smarem nazywamy substancje stałą,

Smarem nazywamy substancje stałą,

płynną, półpłynną, gazową, która chroni

płynną, półpłynną, gazową, która chroni

elementy od wzajemnego tarcia.

elementy od wzajemnego tarcia.

Smar wnika pomiędzy elementy

Smar wnika pomiędzy elementy

powodując powstanie szczeliny

powodując powstanie szczeliny

smarującej.  Smar jest bardzo ważny  ze

smarującej.  Smar jest bardzo ważny  ze

względu na: wydłużenie żywotności,

względu na: wydłużenie żywotności,

cichą a zarazem precyzyjną pracę ,

cichą a zarazem precyzyjną pracę ,

wypieranie wody, poślizg, anty-korozja.

wypieranie wody, poślizg, anty-korozja.

Podstawowe rodzaje

Podstawowe rodzaje

smarów

smarów



Smary litowe

Smary litowe

Dominującą na światowym

Dominującą na światowym

rynku grupą smarów są smary

rynku grupą smarów są smary

litowe. Ponad połowa smarów

litowe. Ponad połowa smarów

plastycznych należy do tej

plastycznych należy do tej

grupy. Dwa, głównie stosowane

grupy. Dwa, głównie stosowane

zagęszczacze tego typu to:

zagęszczacze tego typu to:

hydroksystearynian litu oraz

hydroksystearynian litu oraz

stearynian litu. Smary te są

stearynian litu. Smary te są

często określane jako

często określane jako

uniwersalne, ponieważ znajdują

uniwersalne, ponieważ znajdują

bardzo szerokie zastosowanie w

bardzo szerokie zastosowanie w

różnych skojarzeniach trących:

różnych skojarzeniach trących:

łożyskach tocznych, łożyskach

łożyskach tocznych, łożyskach

ślizgowych, w sworzniach i

ślizgowych, w sworzniach i

innych obciążonych

innych obciążonych

elementach, zarówno w

elementach, zarówno w

środkach transportu jak i w

środkach transportu jak i w

urządzeniach przemysłowych, w

urządzeniach przemysłowych, w

szerokim zakresie temperatury

szerokim zakresie temperatury

pracy.

pracy.



Własności

Własności

słaba przyczepność,

słaba przyczepność,

dobra odporność na wysokie i

dobra odporność na wysokie i

niskie temperatury,

niskie temperatury,

średnia odporność na

średnia odporność na

działanie wody,

działanie wody,

Smary glinowe

Smary glinowe



Jako zagęszczacz

Jako zagęszczacz

smarów glinowych

smarów glinowych

powszechnie jest

powszechnie jest

stosowany stearynian

stosowany stearynian

glinu. Tego typu

glinu. Tego typu

smary są używane w

smary są używane w

połączeniach

połączeniach

przegubowych,

przegubowych,

łożyskach ślizgowych,

łożyskach ślizgowych,

otwartych

otwartych

przekładniach

przekładniach

zębatych, nawet w

zębatych, nawet w

środowisku

środowisku

wilgotnym, do

wilgotnym, do

temperatury 65°C.

temperatury 65°C.



Własności

Własności

słaba odporność na

słaba odporność na

temperaturę

temperaturę

bardzo dobra

bardzo dobra

przyczepność

przyczepność

dobra odporność na

dobra odporność na

działanie wody

działanie wody

Kompleksowe smary

Kompleksowe smary

sodowe

sodowe



Dzięki bardzo wysokiej

Dzięki bardzo wysokiej

temperaturze kroplenia i

temperaturze kroplenia i

całkowitym braku

całkowitym braku

rozpuszczalności w wodzie,

rozpuszczalności w wodzie,

smary te znajdują bardzo

smary te znajdują bardzo

szerokie zastosowanie, np.

szerokie zastosowanie, np.

w: łożyskach ślizgowych,

w: łożyskach ślizgowych,

łożyskach tocznych,

łożyskach tocznych,

urządzeniach pracujących

urządzeniach pracujących

w wysokich temperaturach

w wysokich temperaturach

(piece), w elementach

(piece), w elementach

mających kontakt z parą

mających kontakt z parą

wodną. Wyróżniają się

wodną. Wyróżniają się

wszechstronnością

wszechstronnością

zastosowania,

zastosowania,

umożliwiającą smarowanie

umożliwiającą smarowanie

wszystkich urządzeń w

wszystkich urządzeń w

fabryce czy na statku.

fabryce czy na statku.



Własności

Własności

bardzo dobra odporność na

bardzo dobra odporność na

temperaturę

temperaturę

bardzo wysoka temperatura

bardzo wysoka temperatura

stosowania

stosowania

Smary bentonitowe

Smary bentonitowe



Bentonity są to minerały o

Bentonity są to minerały o

konsystencji miękkiej i

konsystencji miękkiej i

tłustej w dotyku. Wykazują

tłustej w dotyku. Wykazują

one właściwość tworzenia,

one właściwość tworzenia,

w obecności niektórych

w obecności niektórych

substancji o charakterze

substancji o charakterze

polarnym (aceton),

polarnym (aceton),

plastycznego i trwałego

plastycznego i trwałego

żelu. Smary zawierające

żelu. Smary zawierające

jako zagęszczacze

jako zagęszczacze

bentonity są

bentonity są

przeznaczone, przede

przeznaczone, przede

wszystkim, do smarowania

wszystkim, do smarowania

urządzeń wówczas, gdy

urządzeń wówczas, gdy

zbyt wysokie temperatury

zbyt wysokie temperatury

pracy uniemożliwiają

pracy uniemożliwiają

zastosowanie smarów

zastosowanie smarów

klasycznych (na przykład:

klasycznych (na przykład:

smarów litowych).

smarów litowych).

Własności

Własności

bardzo dobra

bardzo dobra

odporność na wysoką

odporność na wysoką

temperaturę

temperaturę

bardzo dobra

bardzo dobra

pompowalność

pompowalność

brak mieszalności z

brak mieszalności z

innymi smarami

innymi smarami

Smary plastyczne

Smary plastyczne



Grupa produktów

Grupa produktów

zestawionych z różnych

zestawionych z różnych

komponentów o konsystencji

komponentów o konsystencji

mazistej, stosowanych

mazistej, stosowanych

głównie do zmniejszania

głównie do zmniejszania

tarcia między elementami

tarcia między elementami

współpracującymi, jak

współpracującymi, jak

również do zabiegów

również do zabiegów

konserwacyjnych – jako

konserwacyjnych – jako

środek uszczelniający, a w

środek uszczelniający, a w

szczególnych przypadkach –

szczególnych przypadkach –

zwiększający tarcie. Ze

zwiększający tarcie. Ze

względu na przeznaczenie

względu na przeznaczenie

smary dzielą się na grupy

smary dzielą się na grupy

asortymentowe, jak:

asortymentowe, jak:

przeciwtarciowe, ochronne,

przeciwtarciowe, ochronne,

uszczelniające itp.

uszczelniające itp.

Własności (przykładowe)

Własności (przykładowe)

Maksymalna stabilność

Maksymalna stabilność

termiczna Minimalna

termiczna Minimalna

lotność

lotność

Maksymalna lepkość

Maksymalna lepkość

Maksymalna

Maksymalna

kompatybilność z

kompatybilność z

tworzywami sztucznymi

tworzywami sztucznymi

Dobre właściwości

Dobre właściwości

poślizgowe

poślizgowe

Minimalne lub optymalne,

Minimalne lub optymalne,

stosowne do wymagań

stosowne do wymagań

wynikających z

wynikających z

zastosowania

zastosowania

Smary poliuretanowe

Smary poliuretanowe



Smary poliuretanowe

Smary poliuretanowe

znajdują zastosowanie

znajdują zastosowanie

zwłaszcza jako bardzo

zwłaszcza jako bardzo

trwałe smary

trwałe smary

uniwersalne do

uniwersalne do

smarowania łożysk

smarowania łożysk

kulkowych, łożysk

kulkowych, łożysk

silników elektrycznych,

silników elektrycznych,

wentylatorów,

wentylatorów,

suszarek, taśmociągów

suszarek, taśmociągów

wymagających

wymagających

smarowania

smarowania

jednorazowego. Z

jednorazowego. Z

powodzeniem nadają

powodzeniem nadają

się do smarowania

się do smarowania

łożysk

łożysk

szybkoobrotowych.

szybkoobrotowych.

Własności

Własności

do smarowania łożysk

do smarowania łożysk

szybkoobrotowych

szybkoobrotowych

bardzo dobra odporność

bardzo dobra odporność

na wysoką temperaturę

na wysoką temperaturę

Smary wapniowe

Smary wapniowe

Do wytwarzania smarów

Do wytwarzania smarów

plastycznych są stosowane dwa

plastycznych są stosowane dwa

rodzaje mydeł wapniowych:

rodzaje mydeł wapniowych:

mydła uwodnione: stearyniany,

mydła uwodnione: stearyniany,

oleiniany i palmityniany wapnia,

oleiniany i palmityniany wapnia,

kompleksowe mydła bezwodne,

kompleksowe mydła bezwodne,

głównie hydroksystearynian

głównie hydroksystearynian

wapnia.

wapnia.

Te ostatnie pozwalają na

Te ostatnie pozwalają na

otrzymywanie smarów o wyższej

otrzymywanie smarów o wyższej

temperaturze kroplenia: 140° C

temperaturze kroplenia: 140° C

zamiast 100° C, jak w przypadku

zamiast 100° C, jak w przypadku

mydeł uwodnionych. Podstawowe

mydeł uwodnionych. Podstawowe

zastosowanie smarów wapniowych

zastosowanie smarów wapniowych

to smarowanie łożysk ślizgowych i

to smarowanie łożysk ślizgowych i

tocznych, pracujących pod małym

tocznych, pracujących pod małym

obciążeniem, do temperatury

obciążeniem, do temperatury

maksymalnie 65°C, w przypadku

maksymalnie 65°C, w przypadku

smarów zawierających mydła

smarów zawierających mydła

uwodnione i 100°C dla smarów

uwodnione i 100°C dla smarów

zawierających kompleksowe mydła

zawierających kompleksowe mydła

bezwodne, w środowisku bardzo

bezwodne, w środowisku bardzo

wilgotnym, w połączeniach

wilgotnym, w połączeniach

przegubowych i w styczności z

przegubowych i w styczności z

powłokami antykorozyjnymi

powłokami antykorozyjnymi



Własności

Własności

średnia odporność na

średnia odporność na

temperaturę

temperaturę

bardzo dobra odporność na

bardzo dobra odporność na

działanie wody

działanie wody

bardzo dobre właściwości

bardzo dobre właściwości

przeciwkorozyjne

przeciwkorozyjne

słaba przyczepność

słaba przyczepność

Przykład: zasady smarowania

Przykład: zasady smarowania

łożysk

łożysk

Przy smarowaniu łożysk ważne są następujące czynniki:

Przy smarowaniu łożysk ważne są następujące czynniki:



•

•

odpowiednia ilość smaru

odpowiednia ilość smaru

Łożyska oraz oprawy nie należy wypełniać smarem całkowicie,

Łożyska oraz oprawy nie należy wypełniać smarem całkowicie,

ponieważ spowoduje to nadmierny wzrost temperatury pracy

ponieważ spowoduje to nadmierny wzrost temperatury pracy

łożysk i przyspieszy niszczenie smaru. Przy napełnieniu łożyska

łożysk i przyspieszy niszczenie smaru. Przy napełnieniu łożyska

smarem zaleca się wolną przestrzeń w oprawie do 30÷50%

smarem zaleca się wolną przestrzeń w oprawie do 30÷50%

objętości tak, aby smar mógł być wyparty z wprowadzonego w

objętości tak, aby smar mógł być wyparty z wprowadzonego w

ruch łożyska. Łożysk zakrytych nie należy smarować, gdyż ilość

ruch łożyska. Łożysk zakrytych nie należy smarować, gdyż ilość

smaru wystarczy na cały okres pracy.

smaru wystarczy na cały okres pracy.

• odpowiednia pora

• odpowiednia pora

Łożysko smarujemy po jego montażu. Jeżeli po zabudowie łożyska

Łożysko smarujemy po jego montażu. Jeżeli po zabudowie łożyska

nie będzie możliwe równomierne wypełnienie go smarem, można

nie będzie możliwe równomierne wypełnienie go smarem, można

nasmarować je przed montażem. Im później łożysko zostanie

nasmarować je przed montażem. Im później łożysko zostanie

nasmarowane, tym mniejsza jest szansa jego zabrudzenia.

nasmarowane, tym mniejsza jest szansa jego zabrudzenia.

• odpowiednie okresy dosmarowywania

• odpowiednie okresy dosmarowywania

Smarowanie hydrostatyczne

Smarowanie hydrostatyczne



Smarowanie hydrostatyczne polega na
wytworzeniu w skojarzeniu trącym, przy użyciu
urządzeń zewnętrznych (np. pomp), ciśnienia
środka smarnego, które rozdzieli obie
smarowane powierzchnie w taki sposób, że
między nimi będzie występować tarcie płynne.

Smarowanie hydrostatyczne występuje w

różnych rozwiązaniach konstrukcyjnych, a także
w warunkach naturalnych. Przykładem
smarowania hydrostatycznego jest tarcie
płynne, jakie ma miejsce między płynącą krą i
dnem rzeki.

Smarowanie hydrostatyczne

Smarowanie hydrostatyczne

c.d.

c.d.

Przykład: smarowanie łożysk

Przykład: smarowanie łożysk

ślizgowych

ślizgowych



a) - smarownica na smar

stały



b) - smarownica igłowa



c) - smarowanie

zanurzeniowe



d) - smarowanie obiegowe



e), f), g) - przekroje łożysk

EHD



h) - łożysko aerostatyczne



1 - czop



2 - panewka



3 - pierścień smarujący



4 - pompa olejowa



5 - kliny smarowe



6 - poziom oleju



7 - doprowadzenie powietrza

Smarowanie

Smarowanie

hydrodynamiczne

hydrodynamiczne

Smarowanie

Smarowanie

hydrodynamiczne

hydrodynamiczne

Smarowaniem hydrodynamicznym

nazywa się proces tworzenia klina
smarowego- warstwy płynu
smarnego (cieczy lub gazu)
posiadającej zdolność rozdzielenia
dwóch współpracujących powierzchni
obciążanych elementów lub ciał które
poruszają się względem siebie.

KONIEC

KONIEC