Przewody rurowe maja za zadanie łączy poszczególne podzespoły. Zastosowanie układów pneumatycznych i hydraulicznych znacznie upraszcza budowę maszyny. Jest to rozwiązanie dużo tańsze od układów kinetycznych. Na przewody rurowe najczęściej stosowane są rury o przekroju kołowym które są najkorzystniejsze ze względów wytrzymałościowych, technologicznych, konstrukcyjnych, montażowych, mniejszych oporów przepływu przewodzonego płynu
| Łączenie przewodów |
|---|
| Rozłączne |
| Gwintowe |
| Kołnierzowe |
| Kielichowe |
Pole czynnego przekroju kołowego $\mathbf{A}\left\lbrack \mathbf{m}^{\mathbf{2}} \right\rbrack\mathbf{=}\frac{\mathbf{Q}}{\mathbf{V}}\left\lbrack \frac{\frac{\mathbf{m}^{\mathbf{3}}}{\mathbf{s}}}{\frac{\mathbf{m}}{\mathbf{s}}} \right\rbrack\mathbf{\ }\mathbf{Q}\mathbf{-}\mathbf{\text{nat}}\mathbf{ez}\mathbf{\text{enie}}\mathbf{\ }\mathbf{\text{przep}}\mathbf{l}\mathbf{\text{ywu}}\mathbf{,\ }\mathbf{V}\mathbf{\ }\mathbf{\text{pr}}\mathbf{e}\mathbf{\text{dko}}\mathbf{sc}\mathbf{\ }\mathbf{\text{przep}}\mathbf{l}\mathbf{\text{ywu}}$
Przy zmniejszaniu czynnego przekroju wzrasta prędkość przepływu
Średnica nominalna $\frac{\mathbf{\text{πDn}}^{\mathbf{2}}}{\mathbf{4}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{Q}}{\mathbf{V}}\mathbf{;}\mathbf{\text{Dn}}^{\mathbf{2}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{4}\mathbf{Q}}{\mathbf{\text{πV}}}\mathbf{;}\mathbf{\text{Dn}}\mathbf{=}\sqrt{\frac{\mathbf{4}\mathbf{Q}}{\mathbf{\text{πV}}}}\mathbf{;}\mathbf{\text{Dn}}\mathbf{= 2}\sqrt{\frac{\mathbf{Q}}{\mathbf{\text{πV}}}}$
Grubość ścianki przewodu rurki cienkościennej $\frac{\mathbf{l}}{\mathbf{\text{Dn}}}\mathbf{\leq}\mathbf{0,05}$
Szczelność przewodów zapewnia
Docieranie łączonych elementów w celu zmniejszenia nierówności powierzchniowych
Stosowanie uszczelek
Wgniatanie materiału twardego w miękki lub miękkiego w twardy
Naciąg Śrub montażowy – suma wszystkich osiowych sił rozciągających wywołanych w śrubowych połączeniach poprzez dokręcenie w temperaturze otoczenia, bez ciśnienia przewodzonego płynu
Naciąg Śrub ruchowy – suma sił w śrubach w czasie przepływu płynu o ciśnieniu P i temperaturze T
Nm=πDn•Ua•σs; Ua−czynna szerokosc uszczelki, σs− naprezenie sciskajace
Nm=C•Nr; C−wspol.okreslajacy Nm, Nr−Naciag ruchowy
$$\mathbf{\text{Nr}}\mathbf{=}\mathbf{P}\mathbf{+}\mathbf{\text{bs}}\mathbf{;\ }\mathbf{P}\mathbf{=}\frac{\mathbf{\text{πD}}^{\mathbf{4}}}{\mathbf{4}}\mathbf{\bullet}\mathbf{p}_{\mathbf{0}}\mathbf{;}\mathbf{s}\mathbf{=}\mathbf{\text{πDn}}\mathbf{\bullet}\mathbf{\text{Un}}\mathbf{\bullet}\mathbf{\sigma}_{\mathbf{s}}\mathbf{;b}\mathbf{-}\mathbf{\text{wsp}}\mathbf{ol}\mathbf{\text{czynnik\ zabezpieczj}}\mathbf{a}\mathbf{\text{cy\ przed\ pe}}\mathbf{l}\mathbf{\text{zaniem\ uszczelki}}$$
W zależności od który naciąg ma większą wartość taki jest uznawany za naciąg śrubowy
Przewody w zależności od przeznaczenia
Sieci gazowej i wodociągowej
Ciepłowe
W instalacjach technologicznych zakładów
W instalacjach okrętowych
W zakładach energetycznych
Sieć dalekosiężnych rurociągów
Elementy rurociągu
Odcinki rur prostych
Złącza rurowe
Kolana
Rozgałęźniki
Kompensatory odkształceń cieplnych
Podpory i zawieszenia
Armatura
Pompy
Sprężarki
Zbiorniki wyrównawcze
Filtry
Zawory – mechanizmy służące do zmiany przekroju przewodu przepływowego od maksymalnej wartości do całkowitego jego zamknięcia. Zawory stanowią zasadnicze elementy w rurociągu i SA one budowane jako osobne podzespoły połączone w różny sposób. Składają się z:
Gniazda – znajduje się w nim otwór
Zawieradła – przesłania otwór
Mechanizmu sterowania – mechanizm sterowania zawieradłem
Zawory najczęściej odlewane są z żeliwa szarego lub ciągliwego . Dla cieczy korozyjnych stosuje się stopy niemetali
Rodzaje zaworów
Zaporowe – szczelnie zamykają rurociąg
Regulacyjne – regulacja przekroju przepływu
Rozdzielcze – zmiana drogi przepływu
Bezpieczeństwa – zabezpieczają przed nadmiernym ciśnieniem
Zwrotne – zabezpieczają przed zmianą kierunku płynu
W zależności od rodzaju ruchu zawieradła i sposobu zmiany przekroju otworu przepływowego wyróżnia się:
zawory przykrywające w którym zawieradło przesuwa się w kierunku prostopadłym do powierzchni uszczelniającej gniazda.
Wzniosowe
Klapy
zawory membranowe
zasłaniające w którym zawieradło przesuwa się stycznie do powierzchni uszczelniającej gniazda.
zasuwowe stosowany do przewodów o większych średnicach, w rurociągach celem odcinania przepływu medium. Zawory te nie nadają się do regulacji przepływu, gdyż występują za duże opory przepływu. Do ich zalet zalicza się prostoliniowy przepływ. Nie powinny one służyć do regulacji przepływu, ze względu na charakterystykę dalece odbiegającą od liniowej. Ponadto próby dławienia przepływu zasuwami narażają te urządzenia na szybkie zniszczenie z uwagi na korozyjną działalność kawitacji.
kurkowy – którego elementem zamykającym jest obrotowy stożek lub walec o osi obrotu prostopadłej do kierunku przepływu.
zawory motylkowe tzw. Przepustnice
Zawory zaporowe
szczelnie zamykają rurociąg
zawieradło zajmuje położenie krańcowe (open - closed)
mały opór przepływu przy otwartym
duża szczelność przy zamkniętym
Zawory grzybkowe
mogą pełnić rolę zwrotnych, zaporowych, regulacyjnych bezpieczeństwa
dobór zaworu zależy od czynnika i parametrów pracy
duża szczelność
poddawane są ciśnieniu w komorze dolnej i górnej
w górnej wrzeciono przenosi pełną silę nacisku płynu na grzybek
w dolnej tylko nieznaczny dodatkowy docisk
Zawory zaporowe – cechy zasuw w stosunku do grzybków
lepsza szczelność w warunkach eksploatacyjnych
mniejsze opory przepływu przy całkowitym otwarciu
mniejsze siły sterowania
mniejsze opory i długość
jednakowe warunki przepływu w obu kierunkach
tarcie na powierzchniach uszczelniających
większa wysokość korpusu
trudna regulacja przepływu
Zastosowane powszechnie w rurociągach o dużych średnicach (D>300mm)
Zawory rozdzielcze
umożliwiają zmianę drogi przepływu
Są stosowane w rozgałęzieniach przewodów
W hydraulicznych i pneumatycznych napędach maszyn
Dzielą się na obrotowe i suwakowe
Zawory bezpieczeństwa
Zabezpieczają zbiornik lub instalacje przed nadmiernym ciśnieniem
W normalnych warunkach zawór jest zamknięty
W warunkach awaryjnych zawór jest otarty i odciąża układ
Zawór pozostaje otwarty do uzyskania wartości cieśnienia dopuszczalnego
Ciężarowe – stosowane w urządzeniach stacjonarnych, ciśnienie musi pokonać siłę ciężkości masy zawieszonej na ramieniu zaworu
Sprężynowe – powszechnie stosowane w instalacjach przemysłowych, napędach hydraulicznych i pneumatycznych, ciśnienie płynu musi pokonać siłę sprężyny
Zawory zwrotne
Zabezpieczają przed zmianą kierunku przepływu
Przy zmianie kierunku przepływu zawór jest zamykany samoczynnie
Powinien mieć małe opory przepływu gdy jest otwarty
Szczelny gdy jest zamknięty
Wzniosowe- iglicowe, kulkowe, płytkowe, grzybkowe
Klapowe
Charakterystyka osi i wałów
Osią lub wałem nazywa się element maszyny podparty w łożyskach i podtrzymujący osadzone na nim części maszyn, które wykonują ruchy obrotowe lub wahadłowe. Głównym zadaniem wału jest przenoszenie momentu obrotowego, zatem wał narażony jest jednocześnie na skręcanie oraz - pod wpływem sił poprzecznych - na zginanie. W niektórych przypadkach wał może być narażony nie tylko na skręcanie. Oś nie przenosi momentu obrotowego i jest narażona tylko na zginanie. Oś może być nieruchoma, utwierdzona w miejscu podparcia, lub ruchoma, osadzona w łożyskach. Oś nieruchomą mocuje się w podporach za pomocą połączeń wpustowych, gwintowych, itp. Krótką oś nazywa się czasami sworzniem. Zarówno osie, jak i wały mogą być dodatkowo obciążone siłą poosiową, np. gdy elementami osadzonymi na nich są koła zębate skośne lub stożkowe.
Rodzaje osi i wałów
Osie i wały sztywne są to pręty o przekroju okrągłym albo sześciokątnym lub innym. Różnią się osie i wały gładkie o prawie niezmiennym przekroju na całej długości oraz kształtowe o zmiennych przekrojach, dostosowanych do obciążenia i funkcji osi lub wału. Osie z reguły są proste, natomiast wały mogą być proste lub wykorbione. W niektórych urządzeniach stosuje się wały giętkie, służące do przenoszenia napędu na elementy wykonujące ruchy przestrzenne względem źródła napędu. Zależnie od liczby łożysk, będących podporami wałów, rozróżnia się wały dwu i wielopodporowe oraz jednopodporowe. W zależności od spełnianych funkcji wału często stosuje się nazwy: wał główny pomocniczy rozrządczy itp. Wały mogą być pełne lub drążone. Wały drążone stosuje się w celu zmniejszenia ciężaru konstrukcji.
Czopami nazywa się odcinki osi lub wału, których powierzchnie stykają się ze współpracującymi elementami: łożyskami, kołami zębatymi itp. Rozróżnia się czopy ruchowe i spoczynkowe. Czopy ruchowe współpracują z panewkami łożysk ślizgowych z kołami przesuwnymi lub obracającymi się względem nieruchomej osi, natomiast czopy spoczynkowe współpracują z elementami osadzonymi na stałe względem wału i obracającymi się wraz z nim.
Obciążenia osi i wałów
Podstawą obliczenia wytrzymałości osi lub wału jest wyznaczenie wszystkich sił i momentów działających na wał. Rozróżnia się:
-obciążenia zmienne co do wartości i kierunku, wywołujące naprężenia zmienne;
-Obciążenia stałe wywołujące w osiach nieruchomych naprężenia stałe, a w osiach ruchomych i wałach ? naprężenia zmienne;
-obciążenia zmieniające swoje położenie wraz z obrotem wału np. siły odśrodkowe, które wywołują naprężenia stałe. Osie nieruchome oblicza się na wytrzymałość statyczną, a osie ruchome i wały na wytrzymałość zmęczeniową.
Projektowanie osi i wałów obejmuje:
-obliczenia wstępne, umożliwiające ustalenie kształtu i przybliżonych wymiarów osi lub wału. Obliczenia te wykonuje się w zasadzie na wytrzymałość statyczną, uwzględniając jednak wpływ względności obciążeń przez przyjęcie odpowiednich naprężeń dopuszczalnych.
-obliczenia dokładne uwzględniające czynniki decydujące o wytrzymałości zmęczeniowej oraz sztywność giętną i skrętną wału.
Ruch obrotowy wału jest wywołany siłami działającymi obwodzie elementu napędzającego osadzonego na wale i jest przekazywany np. na inne wały za pośrednictwem kół napędzanych. Dla ustalenia siły wpływu działania siły obrotowej F na wał, w jego osi zaczepia się tzw. Układ zerowy sił tj. dwie siły F. Których suma jest równa zeru. Z otrzymanego układu sił wynika, że wał jest obciążony momentem skręcającym oraz siłą F, wywołującą zginanie wału. Zarówno siły zewnętrzne, jak i reakcje w łożyskach obciążają wały w różny sposób, zależnie od kształtu piasty koła i rodzaju łożyska. Przykłady wyznaczenia punktu zaczepienia reakcji oraz wyznaczenie punktów zaczepienia obciążenia, przenoszącego na wał przez części na nim osadzone.
Podział wałów
Funkcja – główny, pomocniczy, pośredni, napędzający, napędzany
Podpory – jednopodporowy, dwupodporowy, wielopodporowy
Materiał na osie i wały
Stale węglowe zwykłej jakości
Stale węglowe wyższej jakości
Stale do ulepszania cieplnego
Stale do nawęglania i azotowania
Stopy o szczególnych własnościach
Wytrzymałość na zginanie $\mathbf{\sigma}_{\mathbf{g}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{\text{Mg}}}{\mathbf{\text{Wx}}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{32}\mathbf{M}}{\mathbf{\text{πd}}^{\mathbf{3}}}\mathbf{\leq}\mathbf{k}_{\mathbf{\text{ga}}}\mathbf{;}\mathbf{d}\mathbf{=}\sqrt[\mathbf{3}]{\frac{\mathbf{32}\mathbf{M}_{\mathbf{g}}}{\mathbf{\text{πn}}\mathbf{k}_{\mathbf{\text{go}}}}}\mathbf{=}\mathbf{2}\mathbf{,}\mathbf{17}\sqrt[\mathbf{3}]{\frac{\mathbf{M}_{\mathbf{g}}}{\mathbf{k}_{\mathbf{\text{go}}}}}$
Podparcie osi $\mathbf{p}\mathbf{=}\frac{\mathbf{P}}{\mathbf{\text{dg}}}\mathbf{;}\mathbf{P}\mathbf{-}\mathbf{\text{nacisk}}\mathbf{\ }\mathbf{\text{powierzchni}}\mathbf{,\ }\mathbf{d}\mathbf{- s}\mathbf{\text{rednica}}\mathbf{\ }\mathbf{\text{czopa}}\mathbf{,\ }\mathbf{g}\mathbf{-}\mathbf{\text{pow}}\mathbf{.}\mathbf{\text{podparcia}}$
Kat skręcenia $\mathbf{\varphi}\mathbf{=}\frac{\mathbf{M}_{\mathbf{s}}\mathbf{G}}{\mathbf{\text{GJ}}_{\mathbf{o}}}\mathbf{;\ }\mathbf{M}_{\mathbf{s}}\mathbf{=}\mathbf{0}\mathbf{,}\mathbf{001}\frac{\mathbf{N}}{\mathbf{n}}\mathbf{;\ }\mathbf{J}_{\mathbf{o}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{\text{πd}}^{\mathbf{4}}}{\mathbf{32}}$
Warunek wytrzymałości na skręcanie $\mathbf{\tau}\mathbf{=}\frac{\mathbf{M}_{\mathbf{s}}}{\mathbf{W}_{\mathbf{o}}}\mathbf{=}\frac{{\mathbf{16}\mathbf{M}}_{\mathbf{s}}}{\mathbf{\text{πd}}^{\mathbf{3}}}\mathbf{\leq}\mathbf{k}_{\mathbf{\text{so}}}$
Łożysko ślizgowe – łożysko nie posiadające ruchomych elementów pośredniczących. Czop wału lub inny obrotowy element jest umieszczony w cylindrycznej panewce z pasowaniem luźnym.
Łożyska ślizgowe dzielą się na:
suche – okresowo smarowane smarem stałym lub niesmarowane w ogóle. Panewki takich łożysk wykonane są ze stopów łożyskowych lub z tworzyw sztucznych takich jak teflon. Używane są do połączeń słabo obciążonych i mniej odpowiedzialnych.
powietrzne – w których dystans między wałem a panewką utrzymywany jest przez poduszkę powietrzną wytworzoną przez sprężone powietrze dostarczane do panewki. Łożyska tego typu stosuje się w urządzeniach precyzyjnych, w których na wałach występują niewielkie siły promieniowe.
olejowe – część korpusu łożyska wypełniona jest olejem. W czasie ruchu wału, pomiędzy powierzchnią wału a panewką tworzy się cienka warstwa oleju (film olejowy), która jest wystarczająca do podtrzymania wału.
hydrodynamiczne – w których film olejowy tworzy się samoczynnie wskutek zjawisk hydrodynamicznych powstających w szczelinie. Aby można było zastosować ten typ smarowania, w łożysku ślizgowym musi istnieć kieszeń smarna. Smarowaniem hydrodynamicznym jest smarowanie tzw. pierścieniem luźnym.
hydrostatyczne – w tego typu łożyskach dodatkowo do panewki dostarczany jest olej pod ciśnieniem.
Cechy łożysk ślizgowych
pozwalają na uzyskanie dużej dokładności oraz małego luzu łożyskowego
średnice mniejsza niż u łożyska tocznego
możliwe jest dzielenie łożyska
przy dużych średnicach są tańsze od łożysk tocznych
Łożysko toczne – łożysko, w którym pomiędzy dwoma pierścieniami łożyska znajdują się elementy toczne. Pierścień wewnętrzny osadzony jest na czopie wału lub innym elemencie. Pierścień zewnętrzny umieszczony jest także nieruchomo w oprawie lub w innym elemencie nośnym. Elementy toczne umieszczone są pomiędzy pierścieniami i stykają się z ich bieżniami zapewniając obrót pierścieni względem siebie. Dodatkowymi elementami łożyska tocznego mogą być koszyczki utrzymujące elementy toczne w stałym do siebie oddaleniu, uszczelnienia itp.
Ze względu na kształt elementu tocznego łożyska toczne dzielą się:
Ze względu na rodzaj obciążeń przenoszonych przez łożysko:
łożysko skośne (przenoszące obciążenia wzdłużne i poprzeczne)
Ze względu na możliwości wychylenia się pierścienia zewnętrznego:
łożyska zwykłe
Ze względu na ilość rzędów elementów tocznych:
Łożyska toczne mają
Małe opory tarcia
Małe opory rozruchu
Małe zużycie smaru
Proste smarowanie
Mniejsze wymiary wzdłużne
Dobór łożysk odbywa się według algorytmu, który uwzględnia takie parametry pracy jak obciążenie statyczne, prędkość obrotowa, intensywność użytkowania, sposób smarowania i chłodzenia itp.
Nośność ruchowa – wartość obciążenia jakie dane łożysko może przenieść w czasie pracy
Nośność spoczynkowa – dopuszczalne obciążenie łożysk nieobracających się lub obracających się bardzo wolno
Trwałość łożyska – zależy od warunków pracy, prędkości obrotowe, temperatury oraz warunków eksploatacji urządzeń i maszyn
Trwałość umowna łożyska $\mathbf{L}\mathbf{=}\left( \frac{\mathbf{C}}{\mathbf{F}} \right)^{\mathbf{q}}\mathbf{;}\mathbf{C}\mathbf{-}\mathbf{\text{no}}\mathbf{s}\mathbf{\text{no}}\mathbf{s}\mathbf{c}\mathbf{\ }\mathbf{\text{ruchowa}}\mathbf{,\ }\mathbf{F}\mathbf{-}\mathbf{\text{obci}}\mathbf{az}\mathbf{\text{enie}}\mathbf{\ }\mathbf{l}\mathbf{o}\mathbf{z}\mathbf{\text{yska}}\mathbf{,\ }$
$$\mathbf{\text{wyk}}\mathbf{l}\mathbf{\text{adnik}}\mathbf{\ }\mathbf{\text{dla}}\mathbf{\ }\mathbf{\text{kulkowych}}\mathbf{\ }\left( \mathbf{3} \right)\mathbf{\text{wa}}\mathbf{l}\mathbf{\text{eczkowych}}\mathbf{\ }\left( \frac{\mathbf{10}}{\mathbf{3}} \right)$$
Nośność ruchowa – $\mathbf{C}\mathbf{=}\mathbf{F}\mathbf{\bullet}\frac{\mathbf{f}_{\mathbf{h}}}{\mathbf{f}_{\mathbf{t}}\mathbf{\bullet}\mathbf{f}_{\mathbf{n}}}\mathbf{;\ }\mathbf{f}_{\mathbf{n}}\mathbf{-}\mathbf{\ }\mathbf{\text{wsp}}\mathbf{\ }\mathbf{\text{tarcia}}\mathbf{,\ }\mathbf{f}_{\mathbf{t}}\mathbf{-}\mathbf{\ }\mathbf{\text{wsp}}\mathbf{\ }\mathbf{\text{temper}}\mathbf{\text{atury}}\mathbf{,\ }\mathbf{f}_{\mathbf{n}}\mathbf{-}\mathbf{\text{wsp}}\mathbf{\ }\mathbf{\text{pr}}\mathbf{e}\mathbf{\text{dko}}\mathbf{s}\mathbf{\text{ci}}\mathbf{\ }\mathbf{\text{obrotowej}}$
$$\mathbf{f}_{\mathbf{h}}\mathbf{=}\sqrt[\mathbf{q}]{\frac{\mathbf{L}_{\mathbf{n}}}{\mathbf{500}}\mathbf{;\ }}\mathbf{f}_{\mathbf{n}}\mathbf{=}\sqrt[\mathbf{q}]{\frac{\mathbf{33}\frac{\mathbf{1}}{\mathbf{3}}}{\mathbf{n}}\mathbf{;\ }}$$
Rodzaje podpór
Podpora o kontakcie ruchomym w warunkach atmosferycznych lub w próżni
Podpora przez warstwy smaru
Smary w budowie płytkowej pomiędzy powierzchniami
Podpora smarowania (smar pod ciśnieniem) w łożyskach hydrostatycznych
Łożyska hydrostatyczne (rozłożenie sił i ciśnienia na skutek zbieżności elementów) smar o odpowiedniej lepkości, ruch względem powierzchni
Podpora z przegubem sprężystym ze sprężynami
Podpora toczna, łożyska toczne
Podpora magnetyczna
Cechy geometryczne powierzchni trwałych, rodzaje obróbki mechaniczne
Toczenie, struganie, dłutowanie
Toczenie walcowe
Frezowanie
Szlifowanie czołowe
Skrawanie
Frezowanie czołowe
Obróbka elektro-dociskowa
I Prawo tarcia – tarcie wywołane tym samym ciężarem będzie posiadało jednakową wartość przy początku ruchu chociaż styk może być różnej szerokości i długości. Siła tarcia będzie podwójna jeżeli ciężar wzrośnie dwukrotnie
II Prawo tarcia – związek pomiędzy obciążeniem nominalnym i stycznym daje w efekcie współczynnik tarcia T = μW
III prawo tarcia – siła tarcia jest sumą dwóch wielkości T = T0 + μW
Tarcie statyczne $\mathbf{\mu}_{\mathbf{s}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{\text{Ts}}}{\mathbf{W}}$ Tarcie kinetyczne $\mathbf{\mu}_{\mathbf{k}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{\text{Tk}}}{\mathbf{W}}$
Zużycie materiału – niepożądany, narastający ubytek materiału z współpracujących powierzchni
Rodzaje zużycia
Adhezyjne (siły powierzchniowe, przyciąganie się powierzchni)
Ścieranie (powstanie bruzd na powierzchni pod wpływem elementów ze środowiska pracy tego elementu)
Korozyjne (reakcje chemiczne)
Zmęczeniowe (powstałe wskutek obciążenia)
Erozyjne (wyrywanie powierzchni współpracujących w skutek erozji płynów itp)
Zmniejszenie zużycia otrzymujemy przez odpowiednie smary i dobór odpowiednich elementów współdziałających
I – docieranie (zużycie adhezyjne i ścieranie odgrywa największą rolę w tym etapie)
II – zużycie eksploatacyjne, erozyjne, korozyjne, mała intensywność zużycia
III – zużycie przekracza normy dopuszczalne, zmęczenie
Sposoby zapobiegania zużyciu
Smarowanie (formowanie odpowiednich warstw organicznych)
Wykonanie jednej część miękkiej a drugiej twardej
Stosowanie powierzchni ciernych materiałów nieporowatych (nie dopuszczanie do adhezji)
Stosowanie dużych gładkości powierzchni
Stosowanie odpowiednich filtrów
Smarowanie - jest to doprowadzenie smaru stałego (plastycznego), ciekłego (oleju), ciała stałego (np. dwusiarczek molibdenu, grafit) bądź gazowego w miejsce styku współpracujących części maszyn lub urządzeń. Przy konstrukcji poszczególnych węzłów tarcia, należy przewidzieć odpowiednie smarowanie, gdyż ma ono decydujący wpływ na zużycie cierne a tym samym ich niezawodność i trwałość oraz na straty mocy (dyssypację). Środek smarny jest częścią konstrukcyjną maszyny. Najkorzystniejsze smarowanie uzyskuje się dzięki środkom smarnym płynnym, gdyż najłatwiej i najprecyzyjniej można je doprowadzić do węzłów tarcia.
Zadania smarowania:
zmniejszanie tarcia,
usuwanie zanieczyszczeń ze współpracujących części,
ochrona przed korozją,
odprowadzenie ciepła z obszaru tarcia,
tłumienie drgań,
amortyzacja obciążeń uderzeniowych,
zmniejszenie luzów i skutków ich powiększania się.
Lepkość dynamiczna wyraża stosunek naprężeń ścinających do szybkości ścinania
$$\mathbf{\tau}\mathbf{=}\mathbf{\eta}\frac{\mathbf{\partial u}}{\mathbf{\partial y}}\mathbf{\ }\left\lbrack \mathbf{1}\mathbf{\text{Pa}}\mathbf{\bullet}\mathbf{s} \right\rbrack\mathbf{;\ }\mathbf{\tau - naprezenie}\mathbf{\ }\mathbf{\text{styczne}}\mathbf{,\ }\mathbf{\eta - lepkosc}\mathbf{\ }\mathbf{\text{dynamicnza}}\mathbf{\ }\mathbf{plynu}$$
Lepkość to zasadnicza cecha smarów. Jeśli temperatura w zrasta to lepkość maleje
Lepkość kinematyczna -, nazywana też kinetyczną, jest stosunkiem lepkości dynamicznej do gęstości płynu $\mathbf{\nu}\mathbf{=}\frac{\mathbf{\eta}}{\mathbf{\rho}}$