TARCIE

Wstęp



Pracy wszystkich urządzeń mechanicznych towarzyszy tarcie.

Nauka zajmująca się tarciem i procesami towarzyszącymi

nazywa się tribologią.

Tarcie jest zjawiskiem powszechnie występującym w

przyrodzie i technice. Nierozerwalnie związanym z pracą

maszyn i urządzeń. Pokonywanie oporów tarcia wymaga

bardzo dużego zużycia energii. Tribologia przeważnie zajmuje

się poszukiwaniem ograniczenia skutków działania tarcia, a

co za tym idzie - ograniczenia zużycia energii i

współpracujących ze sobą elementów.

Warunki pracy nowoczesnych urządzeń mechanicznych (np.

coraz większe obciążenie, coraz większa prędkość obrotowa)

wymagają stosowania coraz doskonalszych środków

smarowych.

Tarcie- pojęcie ogólne

wyraz wieloznaczny, odnoszący

się zarówno do zjawiska

fizycznego, procesu

technologicznego z zakresu

obróbki drewna, jak i do

powszechnie wykonywanej

czynności.

Tarcie- pojęcie fizyczne



to całość

zjawisk fizycznych

towarzyszących

przemieszczaniu się względem siebie dwóch

ciał fizycznych

(tarcie zewnętrzne) lub

elementów tego samego ciała (tarcie

wewnętrzne) i powodujących rozpraszanie

energii podczas ruchu;



tarciem nazywamy zbiór zjawisk

występujących w obszarze styku dwóch

przemieszczających się ciał w wyniku,

których powstają opory ruchu.

Tarcie w życiu codziennym i

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

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.

Podział ze względu na

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

ciała, w którym przemieszczają się względem

siebie atomy, grupy atomów, cząstki

chemiczne,

Podział tarcia ze względu na

ruch



Kinetyczne (ruchowe) powstaje przy

przemieszczaniu dwóch ciał



Statyczne (spoczynkowe) występuje

jeśli prędkość względna obszarów

tarcia dwóch ciał jest równa zeru

Tarcie kinetyczne ze względów

na rodzaj ruchu można

podzielić na:



Ślizgowe (poślizgowe)- obszarem styku jest

zazwyczaj powierzchnia płaska lub zakrzywiona;



Wiertne- przy tym rodzaju tarcia prędkość

względna obu ciał w punktach styku są różne i

wprost proporcjonalne do odległości punktu styku

od osi jednego ciała, prostopadłej do powierzchni

tarcia. Punkt styku trących się ciał trwa

nieskończenie długo, a prędkość względna tarcia

równa się zeru;



Toczne- obszarem styku elementów jest punkt

(tarcie kul) lub linia (tarcie ciał o kształtach

cylindrycznych lub cylindrycznym i płaskim).

Smary



Smarem nazywamy substancje stałą,

płynną, półpłynną, gazową, która chroni

elementy od wzajemnego tarcia.

Smar wnika pomiędzy elementy

powodując powstanie szczeliny

smarującej. Smar jest bardzo ważny ze

względu na: wydłużenie żywotności,

cichą a zarazem precyzyjną pracę ,

wypieranie wody, poślizg, anty-korozja.

Podstawowe rodzaje

smarów



Smary litowe

Dominującą na światowym

rynku grupą smarów są smary

litowe. Ponad połowa smarów

plastycznych należy do tej

grupy. Dwa, głównie stosowane

zagęszczacze tego typu to:

hydroksystearynian litu oraz

stearynian litu. Smary te są

często określane jako

uniwersalne, ponieważ znajdują

bardzo szerokie zastosowanie w

różnych skojarzeniach trących:

łożyskach tocznych, łożyskach

ślizgowych, w sworzniach i

innych obciążonych

elementach, zarówno w

środkach transportu jak i w

urządzeniach przemysłowych, w

szerokim zakresie temperatury

pracy.



Własności

słaba przyczepność,

dobra odporność na wysokie i

niskie temperatury,

średnia odporność na

działanie wody,

Smary glinowe



Jako zagęszczacz

smarów glinowych

powszechnie jest

stosowany stearynian

glinu. Tego typu

smary są używane w

połączeniach

przegubowych,

łożyskach ślizgowych,

otwartych

przekładniach

zębatych, nawet w

środowisku

wilgotnym, do

temperatury 65°C.



Własności

słaba odporność na

temperaturę

bardzo dobra

przyczepność

dobra odporność na

działanie wody

Kompleksowe smary

sodowe



Dzięki bardzo wysokiej

temperaturze kroplenia i

całkowitym braku

rozpuszczalności w wodzie,

smary te znajdują bardzo

szerokie zastosowanie, np.

w: łożyskach ślizgowych,

łożyskach tocznych,

urządzeniach pracujących

w wysokich temperaturach

(piece), w elementach

mających kontakt z parą

wodną. Wyróżniają się

wszechstronnością

zastosowania,

umożliwiającą smarowanie

wszystkich urządzeń w

fabryce czy na statku.



Własności

bardzo dobra odporność na

temperaturę

bardzo wysoka temperatura

stosowania

Smary bentonitowe



Bentonity są to minerały o

konsystencji miękkiej i

tłustej w dotyku. Wykazują

one właściwość tworzenia,

w obecności niektórych

substancji o charakterze

polarnym (aceton),

plastycznego i trwałego

żelu. Smary zawierające

jako zagęszczacze

bentonity są

przeznaczone, przede

wszystkim, do smarowania

urządzeń wówczas, gdy

zbyt wysokie temperatury

pracy uniemożliwiają

zastosowanie smarów

klasycznych (na przykład:

smarów litowych).

Własności

bardzo dobra

odporność na wysoką

temperaturę

bardzo dobra

pompowalność

brak mieszalności z

innymi smarami

Smary plastyczne



Grupa produktów

zestawionych z różnych

komponentów o konsystencji

mazistej, stosowanych

głównie do zmniejszania

tarcia między elementami

współpracującymi, jak

również do zabiegów

konserwacyjnych – jako

środek uszczelniający, a w

szczególnych przypadkach –

zwiększający tarcie. Ze

względu na przeznaczenie

smary dzielą się na grupy

asortymentowe, jak:

przeciwtarciowe, ochronne,

uszczelniające itp.

Własności (przykładowe)

Maksymalna stabilność

termiczna Minimalna

lotność

Maksymalna lepkość

Maksymalna

kompatybilność z

tworzywami sztucznymi

Dobre właściwości

poślizgowe

Minimalne lub optymalne,

stosowne do wymagań

wynikających z

zastosowania

Smary poliuretanowe



Smary poliuretanowe

znajdują zastosowanie

zwłaszcza jako bardzo

trwałe smary

uniwersalne do

smarowania łożysk

kulkowych, łożysk

silników elektrycznych,

wentylatorów,

suszarek, taśmociągów

wymagających

smarowania

jednorazowego. Z

powodzeniem nadają

się do smarowania

łożysk

szybkoobrotowych.

Własności

do smarowania łożysk

szybkoobrotowych

bardzo dobra odporność

na wysoką temperaturę

Smary wapniowe

Do wytwarzania smarów

plastycznych są stosowane dwa

rodzaje mydeł wapniowych:

mydła uwodnione: stearyniany,

oleiniany i palmityniany wapnia,

kompleksowe mydła bezwodne,

głównie hydroksystearynian

wapnia.

Te ostatnie pozwalają na

otrzymywanie smarów o wyższej

temperaturze kroplenia: 140° C

zamiast 100° C, jak w przypadku

mydeł uwodnionych. Podstawowe

zastosowanie smarów wapniowych

to smarowanie łożysk ślizgowych i

tocznych, pracujących pod małym

obciążeniem, do temperatury

maksymalnie 65°C, w przypadku

smarów zawierających mydła

uwodnione i 100°C dla smarów

zawierających kompleksowe mydła

bezwodne, w środowisku bardzo

wilgotnym, w połączeniach

przegubowych i w styczności z

powłokami antykorozyjnymi



Własności

średnia odporność na

temperaturę

bardzo dobra odporność na

działanie wody

bardzo dobre właściwości

przeciwkorozyjne

słaba przyczepność

Przykład: zasady smarowania

łożysk

Przy smarowaniu łożysk ważne są następujące czynniki:



•

odpowiednia ilość smaru

Łożyska oraz oprawy nie należy wypełniać smarem całkowicie,

ponieważ spowoduje to nadmierny wzrost temperatury pracy

łożysk i przyspieszy niszczenie smaru. Przy napełnieniu łożyska

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

objętości tak, aby smar mógł być wyparty z wprowadzonego w

ruch łożyska. Łożysk zakrytych nie należy smarować, gdyż ilość

smaru wystarczy na cały okres pracy.

• odpowiednia pora

Łożysko smarujemy po jego montażu. Jeżeli po zabudowie łożyska

nie będzie możliwe równomierne wypełnienie go smarem, można

nasmarować je przed montażem. Im później łożysko zostanie

nasmarowane, tym mniejsza jest szansa jego zabrudzenia.

• odpowiednie okresy dosmarowywania

Przykład: smarowanie łożysk

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

Document Outline