1. Tribologia a tribotechnika. Tribologia ogólna zajmuje się opisem zjawisk fizycznych, chemicznych, biologicznych i innych zachodzących w obszarach tarcia (tzw węzłach tribologicznych). Tribologia zajmuje się praktycznym zastosowaniem osiągnięć tribologii w technice.

2. Tribologiczne znaczenie czystości płynów eksploatacyjnych: zużycie cierne, pyłki przedostają się z powietrzem do gaźnika, zanieczyszczenia oleju napędowego dostają się do układu wtryskowego, cząstki stałe dostają się w luzy i powodują zacieranie. Przeciwdziałanie -> skuteczna filtracja powietrza i PE -> minimalizacja poziomu zużycia.

3. Najważniejsze przeczyny strat energii. Błędy konstrukcyjne: kształt, chropowatość. Zły dobór materiałów węzłów tribologicznych: złe odprowadzenie ciepła.

4. Związek pomiędzy składem chemicznym a stabilnością. Atomy węgla tlenu wód: mineralne, syntetyczne -> Stabilność chemiczna w podwyższonej temperaturze -> Utlenianie <-Charakter kwaśny -> Korozja -> Utl.

5. Pozytywne skutki tarcia. Tarcie jest zjawiskiem które występuje w przyrodzie i w technice, jest niezbędne do poruszania się istot żywych i pojazdów, jest wykorzystywane w paskach klinowych.

6. Rola da Vinci, Amontonsa i Couloumba w rozwoju tribologii. Leonardo da Vinci zdefiniował pojęcie siły i wprowadził podstawowe prawa tarcia „tarcie wywołuje dwukrotnie zwiększenie oporu gdy ciężar ulegnie powiększeniu dwa razy” oznacza to że tarcie jest proporcjonalne do obciążenia – jest to 1 prawo tarcia. Obszar powierzchni stykających się ciał ma mały wpływ na tarcie jest to 2 prawo tarcia. Amontonson – zapisuje prawo że siła tarcia jest proporcjonalna do siły normalnej (T=μN). Zauważył on że współpracujące powierzchnie nie były gładkie, a przeciwnie, dlatego uznał że tarcie powstaje na skutek odrywania nierówności. Coulomb przeprowadził badania tarcia ślizgowego i tocznego oraz tarcia statycznego. Uściślił prawo Amontonsa (T=μN+A) uwzględniając oddziaływanie molekularne. Stwierdził zależność tarcia statycznego od czasu styku dwóch powierzchni.

7. Rola Reynoldsa w rozwoju tribologii. Opracował teorię przepływu dzięki której można analizować grubość warstwy hydrodynamicznej oleju między dwoma współpracującymi powierzchniami.

8. Analiza systemowa węzła tribologicznego. E1, E2 – elementy metalowe, A – atmosfera, S – smarowanie, X1 – adhezja, X2 – adsorpcja, X3 – chemisorpcja, X4 – utlenianie, X5 – dyfuzja.

9. Właściwości indywidualne elementów systemu tribologicznego. To takie które dany element stanu posiada niezależnie od stanu w jakim funkcjonuje.

10. Właściwości zespołowe elementów systemu tribologicznego. Są wspólną charakterystyką co najmniej 2 elementów stanu.

11. Opisac dowolnie wybrany prosty system tribologiczny. 1. wł elementu „s”, 2. właściwości indywidualne (wł. Fizyko-chemiczne: gęstość, napięcie powierzchniowe, prężności par, ciepło parowania, Wł reologiczne: lepkość kin i dyn, 3. wł zespołowe (energia międzyfazowa powierzchni).

12. Wiązania atomowe: 1. kowalencyjne (uwspólnienie elektronów najsilniejsze wiązanie), 2. Jonowe – wiązanie elektrostatyczne, przechodzenie elektronów walencyjnych z atomu mniej do bardziej elektroujemnego. 3. Koordynacyjne - jest to odmiana kowalencyjnego gdzie łączące elektrony pochodzą tylko z jednego atomu. 4. Wodorowe, 5. metaliczne 9 całe ciało jest makrocząsteczką.

13. Wiązania międzycząsteczkowe Van der Walsa. Siły Van zwane siłami międzycząsteczkowymi polegają na wzajemnym oddziaływaniu pole elektrostatycznego sąsiadujących ze sobą cząstek, przy czym nie ma przesunięć elektronów miedzy cząsteczkami, możemy podzielić na 4 podstawowe siły ( dyspersyjne [Londona], konformacyjne, orientacyjne [Keesoma], indukcyjne [Debey’a], wiązania wodorowe)

14. Siły kohezji. Wszystkie rodzaje wiązań i oddziaływań medzczy cząsteczkowych mogą być traktowane jako siły spojności (kohezji)

15. Powierzchnia ciała stałego a jej stan energetyczny. W zależności od rodzaju wiązań różny jest stan energetyczny powierzchni ciał stałych. Na ten stan wpływają również defekty struktury w.w., mikropory oraz rodzaj obróbki, czynniki eksploatacyjne i czynniki atmosferyczne. Od stanu energetycznego pow zależy m.in. skłonność do adsorpcji środka smarującego.

16. Warstwa wierzchnia elementu maszyny i jej model strefowy. W.w. to zbiór punktów materialnych zawartych pomiedzy jego powierzchnią zewnetrzną a powierzchnią umowną, która jest granicą zmian wartości cech strefy powierzchniowych powstałych w wyniku naruszeń. 1 absorbowane czastki polarne 2 absorbowane czastki wody 3 absorbowane czastki gazów i par 4 tlenki metali 5 strefa bezpostaciowa zniszczonych kryształów 6 strefa steksturowana 7strefa odkształcen plastycznych 8 sprężystych 9 nienaruszony rdzen materiału.

17. Opisz proces scinania cieczy. ( rów reologiczne, wzór Newtona, Siła tarcia.) Przepływ cieczy smarującej można określić jakoś proces ścinania cieczy. Oznaczamy odkształcenia spowodowane przez ścinanie (gama). Wówczas prędkość scianania: Vść=Dy/dt Równanie reologiczne, ε=η*(dv/Dy) lub F= η*S*(dv/dy) S pow tarcia.

18. Lepkośc dynamiczna i kinematyczna. Paskalosekunda jest to lepkośc dynamiczna jaka ma ciecz gdy podczas prostoliniowego ruchu laminarnego powierzchnie różnych prędkościsa równoległymi płaszczyznami odległymi od siebie o 1m na których wystepuje naprężenie styczne 1 pascal a róznica prędkośći wynosi 1m/s. W obliczeniach stosuje sie pojęcie lepkości kinemtycznej stanowiącej stosunek lepkości dynamiczne do jej gęstości. Ciecze newtonowski i nienewtonowskie ( birghamowska, pseudoplastyczna, newtonowska, dylatacyjna).

19Ciecze newtonowskie i nienewtonowskie Płyny newtonowskie - płyny, w których lepkość dynamiczna m nie zależy od prędkości ruchu (np. woda powierz) ich lepkość jest stała w danych warunkach ciśnienia i temperatury i nie zależy od naprężenia ścinającego t lub okresu trwania ścinania. Płyny nienewtonowskie - ich lepkość dynamiczna m zależy od gradientu prędkoś (dv)"

20. Podział reologiczny cieczy. Ciecze: newtonowskie i nienewtonowskie nienewtonowskie dzielą się na: nie mające właściwości lepkosprężystych i na mające właściwości lepkosprężyste. Nie mające właściwości lepk. dzielą się na: właściwości reologiczne niezmienne w czasie (ciecze biglamowskie, pseudoplastyczne, dylatacyjne) oraz na właściwości reologiczne zmienne w czasie (ciecze tiksotropowe, reopeksyjne)

21 Zależnośc lepkości cieczy od ciśnienia Współczynnik lepkości dynamicznej dla rozrzedzonych gazów doskonałych jest proporcjonalny do pierwiastka z temperatury (jest to wynikiem ruchu cząsteczek gazów), a nie zależy od ciśnienia. Dla cieczy współczynnik ten jest odwrotnie proporcjonalny do temperatury, a rośnie wraz ze wzrostem ciśnienia (jest to spowodowane oddziaływaniem międzycząsteczkowym).

22. Zależność lepkości cieczy od ciśnienia. Wraz ze wzrostem ciśnienia lepkość cieczy wzrasta. Spowodowane jest to przez zbliżanie się cząstek do siebie. Do 25 MPa η_p = η_o(1+a_p), powyżej 25 MPa η_p = η_o* a_p

23. Zależność lepkości cieczy od temperatury. W przypadku cieczy wraz ze wzrostem temperatury lepkość maleje, wskutek oddalania się cząstek od siebie spowodowane zwiększeniem ich ruchliwości.

24. Lepkość mieszanin. W praktyce często konieczne jest mieszanie 2 olejów w celu uzyskania żądanej lepkości. Lepkość jest wielkością addywną – jeśli oleje różnią się znacznie budową chemiczną to występuj odchylenia od zale liniowej.

26. Lepkość emulsji i zawiesin. Zarówno w emulsji jak i w zawiesinie na skutek działania sił ścinających, następuje przemieszczanie się cieczy dyspergującej względem ciała zdyspergowanego. W takim przypadku oprócz tarcia wewnętrznego cieczy występuje równocześnie tarcie zewnętrzne na granicy rozdziału faz. Powierzchnia kontaktu rzeczywistego na granicy rozdziafaz w zawiesinach i emulsjach są bardzoduże.Lepkość wtedy wzrasta.

27. Lepkość olejów zapowietrzonych. Lepkość emulsji olejowo-powietrznej jest większa niż oleju niezapowietrzonego.

28. Napięcie powierzchniowe cieczy a parachora. Znając parachorę i objętość molową można obliczyć napięcie powierzchniowe cieczy. Napięcie to jest funkcją temp. Etriosa σ_T = σ_o+α(T_k-T-G), σ_{o – napięcie pow. w temp. odniesienia}, T_k – temp. krytyczna ,T – rozpatrywana temp, α - stała

29. Zależność napięcia i energii powierzchniowej od temp. W stanie krytycznym tj. przy ciśnieniu i temp. krytycznej energia E_p=0, gdyż zanika różnica między fazami tzn. zanika powierzchnia, tylko wtedy σ=E_p

30. Napięcie powierzchniowe a energia powierzchni. w niższej temp. σ<E_p , (dT/dr < 0) zależność między σ i E_p, σ = E_p – T * S S = -dσ/dr - entropia pow. na jednostkę pola

31. Pomiar napięcia pow. metodą wznoszenia w rurce kapilarnej. Jeżeli rurkę kapilarną częściowo zanurzymy w naczyniu z cieczą zwilżającą, to ciecz dzięki siłom napięcia pow. będzie wznosić się do pewnej wysokości ponad poziom cieczy w naczyniu.

32. Pomiar napięcia pomierzch. metodą stalagmometryczną. Polega na określeniu liczby kropel cieczy wypływającej z określonej objętości V przez rurkę kapilarną o promieniu r. działającą z siłą F_g i siłą napięcia pow. F_σ σ = v/2ᴨnr

33. Pomiar napięcia pomierzch. metodą pęcherzykową. Oparta jest ona na zjawisku występowania różnic ciśnień po obu stronach zakrzywionej powierzchni. W metodzie tej mierzy się ciśnienie potrzebne do wytworzenia u wyloty kapilary pęcherzyka powietrza na tyle dużego aby oderwał się od niej samoczynnie.

34. Pomiar napięcia powierzchniowego metodą tensometryczną. Oparta jest na pomiarze dynamometrycznym siły, jaką należy użyć aby oderwać od powierzchni cieczy pierścień zrobiony z cienkiego drutu platynowego. Pierścień ten przytrzymywany jest siłą napięcia powierzchniowego działającego na jego zewnętrznym obwodzie.

35. Pomiar napięcia powierzchniowego metodą Wilhemy’ego. Polega na pomiarze siły potrzebnej do oderwania od cieczy płytki platynowej lub szklanej (grubość szkiełka przedmiotowego mikroskopowego). Siłę potrzebną do oderwania mierzy się za pomocą wagi. Jeżeli grubość płytki wynosi b, to napięcie powierzchniowe δ można obliczyć ze wzoru na siłę G_e, która jest potrzebna do wyciągnięcia płytki z cieczy Ge = Gp + 2bδ gdzie Gp - ciężar płytki. Metoda ta jest dokładna. Zgodność pomiarów z wynikami teoretycznymi wynosi około 0,1%. Nie jest wymagane stosowanie poprawek.

38. Kąt zwilżania - kąt przyścienny – utworzony przez powierzchnię płaską ciała stałego i płaszczyzną styczną do powierzchni rozdziału dwóch stykających się ciał.

39. Przedstawić graficznie i omówić zależność pomiędzy kątem zwilżania i napięciem powierzchniowym cieczy. Między kątem zwilżania a napięciem powierzchniowym istnieje prostoliniowa zależność (a). W przypadku, gdy zwilża się jedną powierzchnię cieczami należącymi do jednego szeregu homologicznego, zależność ta jest bardzo ścisła, natomiast w przypadku różnych powierzchni i różnych cieczy poszczególne wartości układają się w pasie o określonej szerokości (b). a) dla powierzchni teflonu i serii n-alkanów, b) orientacyjna dla różnych powierzchni i różnych cieczy

40. Omówić sposoby pomiaru kąta zwilżania. Powłoka płaska: metoda siedzącej kropli, metoda płytki nachylonej, metoda płytki Wilhelmiego. Włókna lub pręty: metoda pojedynczego włókna, metoda „knota”. Materiał porowaty lub sypki: metoda bezpośrednia i obliczeniowa, filometria, metoda wzniesienia kapilarnego, metoda mikroskopowych sił elementarnych.

41. Praca zwilżania (adhezji). Praca adhezji – opisuje równanie Dupre, W_ad = σ_c + σ_s – σ_s,c

42. Wymienić i zdefiniować relacje wewnętrzne systemu tribologicznego w stanie statycznym. Stan statyczny nie obejmuje oddziaływań kinematyczno-dynamicznych i zewnętrznych oddziaływań cieplnych przy ustalonych warunkach. Jest to stan odniesienia kiedy każdy element systemu oddziałuje z innymi elementami poprzez pole fizyczne – adhezja(x1); - adsorpcja(x2); - chemisorpcja(x3); - utlenianie(x4); - korozja(x5);- dyfuzja(x6).

43. Wymienić i zdefiniować relacje wewnętrznego systemu tribologicznego w stanie dynamicznym. Stan dynamiczny systemu tribologicznego to taki stan, w którym uwzględniane są oddziaływania zewnętrzne. Pod wpływem oddziaływań zewnętrznych struktura systemu zmienia się w czasie, więc właściwości systemu, a także przebieg procesów zachodzących w systemie również ulegają zmianie. x1 – adhezja w procesie tarcia; x2 – adsorpcja w procesie tarcia; x3 – chemisorpcja w procesie tarcia; x4 – utlenianie w procesie tarcia; x5 – korozja w procesie tarcia; x6 – dyfuzja w procesie tarcia; x7 – odkształcenie sprężyste; x8 – odkształcenie plastyczne; x9 – mikroskrawanie; x10 – bruzdowanie; x11 – rysowanie; x12 – odrywanie; x13 – zrywanie połączeń tarciowych; x14 – przemiany fazowe i strukturalne.

44. Omówić zjawisko adhezji. Zjawisko łączenia się powierzchniowych warstw różnych ciał (faz) doprowadzonych do zetknięcia wskutek przyciągania międzycząsteczkowego.

45. Omówić zjawisko adsorpcji fizycznej i chemicznej. Adsorpcja fizyczna – polega na powierzchniowym wiązaniu cząsteczki płynu z cząsteczką ciała stałego. Zachodzi ona pod działaniem sił Van der Waalsa. Pole sił, w którym znajduje się ciecz smarująca może powodować: - wzrost polaryzacji; - indukowanie momentu dipolowego molekuł niepolarnych. Chemisorpcja – fizyczne oddziaływanie sił Van der Waalsa może przejść w oddziaływanie chemiczne. Znaczny wpływ na przebieg tego zjawiska ma stopień nienasycenia sił powierzchniowych oraz jednorodność i czystość powierzchni. Chemisorpcji towarzyszą: – migracja atomów powierzchniowych wgłąb ciała stałego; - dyfuzja cząstek chemisorbowanych wzdłuż granic ziarn lub pęknięć; - dyfuzja jonów metali poprzez produkty reakcji; - wydzielanie ciepła sorpcji.

47. Utlenianie zachodzi między tlenem i atomami powierzchni ciała stałego, powstają jonowe wiązania zewnętrznej części. Powstająca powłoka jest naładowana ujemnie, w wewnętrzna dodatnio.

48. Omówić procesy dyfuzji. Dyfuzja zachodzi przy bezpośrednim zetknięciu się dwóch

Substancji o polega na przenikaniu jednej w obręb drugiej.

49. Wymienić i omówić oddziaływania otoczenia systemu tribologicznego. Wyróżniamy 4 grupy: Kinetyczne – mogą to być wartości: prędkość poślizgu Vp, prędkość toczenia Vt, prędkość hydrodynamiczna cieczy Vn. Dynamiczne – mogą to być wartości: siły obciążającej P lub nacisków jednostkowych p. Cieplne – określane wartością temp T. Środowiskowe – dotyczą np. zanieczyszczenia, zakłóceń, itp.

50.Wymienić i omówić fazy pracy typowego urządzenia technicznego w funkcji czasu.

- faza równowagi dynamicznej – niestacjonarne – jest to okres niestacjonarnej pracy systemu, wielkości X i Y zmieniają się nieliniowo

- faza równowagi dynamicznej – stacjonarna – X i Y zmieniali się liniowo

- faza równowagi dynamicznej – stochastyczna – zachowanie się systemu w tej fazie można szacowany z pewnym prawdopodobieństwem

51. Podstawowa klasyfikacja rodzajów tarcia. Ruch –spoczynkowe –kinetyczne(ślizgowe, toczne). Lokalizacja – zewnętrzne(suche lub techn. suche) – wewnętrzne + w płynach {graniczne, płynne) +w ciałach stałych (przy odkształceniach sprężystych, przy odkształceniach plastycznych)

52. Tarcie statyczne ciał stałych. Tarcie- zbiór zjawisk występujących w obszarze styku dwóch przemieszczających się względem siebie ciał, w wyniku których powstają opory ruchu. Do przemieszczenia ciał względem siebie trzeba pokonać pewien opór zwany silą tarcia statycznego Tsmax=μ*N, Prawo tarcia statycznego F=T≤ μst*N

53.Zależność tarcia statycznego od czasu trwania styku. Wpływa czasu trwania styku na wartość siły tarcia statycznego zauważył Coulomb. Współczynnik tarcia stat. rośnie ze wzrostem pola rzeczywistej powierzchni styku, które zależy również od czasu trwania styku. Długotrwałe działanie dużych nacisków na elementarnych powierzchniach styku powoduje stopniowe powiększanie się obszarów plastycznie odkształconych oraz sprzyja to rozwijaniu szczepień adhezyjnych.

54.Zależność siły tarcia w funkcji wartości i przesunięcia względnego ciał sztywnych. W zależności od wartości, zwrotu i kierunku działającej siły F, siła tarcia może przyjmować wartości od 0 do Tsmax i kierunek jej działania może być różny. Graniczna wartości tej siły jest równa sile powodującej ruch ciała.

59. Mechaniczne teorie tarcia suchego ciał stałych. Wśród mechanicznych teorii tarcia suchego najbardziej znane są teorie Amontonsa i Bowdena.

60. Molekularne teorie tarcia suchego ciał stałych. Najbardziej znane są teorie Tomlinsona i Dieriagina.

61. Mechaniczno-molekularne teorie tarcia suchego ciał stałych. Najbardziej znane teoria Kragielskiego i prawo Amontonsa-Coulomba

62. Teoria Amontonsa tarcia suchego ciał stałych. Wg Amontonsa opór ruchu ślizgających się ciał po sobie powierzchniami jest spowodowany ich chropowatością, w związku z tym jest to tracona praca na podnoszenie nierówności (wspinanie się) jednej powierzchni względem napotkanych nierówności drugiej powierzchni, co jest niezbędne dla utrzymania ruchu.

63. Teoria Bowdena tarcia suchego. Jest mechaniczną teoria tarcia opartą jest przede wszystkim na hipotezie o plastycznym charakterze zjawisk na rzeczywistych powierzchniach styku trących się ciał. Na podstawie badań doszedł do wniosku ze wartości siły tarcia ślizgowego oraz stopień i charakter uszkodzeń plastycznych powstających podczas tarcia określają właściwości fizyczne trących powierzchni.

65. Tomlinsona teoria tarcia suchego - Tomlinson wyszedł z założenia że tarcie jest wynikiem wzajemnego oddziaływania pól sił atomowych i cząsteczkowych trących się powierzchni. Polega ona na tym że, podczas ślizgania się dwóch ciał, wskutek chropowatości powierzchni pewne punkty obu powierzchni będą się przyciągać.

66. Dienagina teoria tarcia suchego - Teoria Dienagina wychodzi z podstawowego założenia, że zjawisko tarcia podobnie jak zderzenia, starzone mechanicznego tj. ruch ciała jak o sztywnej całości na ruch cząsteczkowy tj. Mikroruchu jego cząstek. Tarcie zewnętrzne i wewnętrzne jest wg Dienagina zjawiskiem cząsteczkowym uwarunkowaną nieciągłą atomowo-cząsteczkową budową materii.

67.Dienagina teoria tarcia suchego -Teoria Dienagina wychodzi z podstawowego założenia, że zjawisko tarcia podobnie jak zderzenia, starzone mechanicznego tj. ruch ciała jak o sztywnej całości na ruch cząsteczkowy tj. Mikroruchu jego cząstek. Tarcie zewnętrzne i wewnętrzne jest wg Dienagina zjawiskiem cząsteczkowym uwarunkowaną nieciągłą atomowo-cząsteczkową budową materii.

68. Kragielskiego teoria tarcia suchego - Kragielski wychodzi z założenia, że natura sił tarcia jest dwojaka, na rzeczywistych powierzchniach styku trących się powierzchni niezależnie od siebie występuje mechaniczny opór ruchu, uwarunkowany zaczepianiem i wgłębianiem się równości powierzchni oraz molekularny opór, uwarunkowany wzajemnych przyciąganiem atomów lub cząstek trących się ciał.

69. Podstawy teorii tarcia tocznego. Przy tarciu tocznym obszar styku jest punktowy lub liniowy

70. Podstawowa klasyfikacja rodzajowa smarowania ( kryterium podziału). 1. Smarowanie przy tarciu granicznym: a) Smarowanie przy ekstremalnych naciskach. 2. smarowanie przy tarciu płynnym: b) Smarowanie hydrodynamiczne(HD), hydrostatyczne, aerodynamiczne, aerostatyczne, c) Smarowanie elastohydrodynamiczne(EHD). Kryterium podziału rodzajów smarowania może być tzw. względna grubość warstwy smarującej Rw lub współczynnik grubości filmu smarującego (λf ) λ=h/pierw(Ra1^2+Ra2^2) lub Rw=h/(Ra1+Ra2)

71.Zmiana współczynnika tarcia (rodzaju smarowania), grubości… W zależności od rodzaju realizowanego smarowania zdeterminowanego parametrem pracy łożyska ślizgowego, lepkością cieczy smarującej współczynnik tarcia u(mi) na różne wartości

U=f(obrnasek v/Py)

72. Liczba Hersey’a-Stribecka U*h/Pśr n- Obr na sek ; Pśr średnie naciski jednostkowe

73. Smarowanie przy tarciu granicznym - Tarcie graniczne (smar. Graniczne)- występuje wówczas, gdy warstewka smaru rozgraniczającego powierzchnie ciał przemieszczających się względem siebie jest tak cienka, że przejawia specyficzne właściwości zdeterminowane stratami energetycznymi trących się powierzchni i właściwościami sorpcyjnymi substancji smarnej. Smarowanie graniczne zahodzi gdy – Rw=h/suma Ra <=1

74.Film graniczny (model filmu granicznego). jest to uporządkowana, kilkucząsteczkowa warstewka cieczy smarującej, znajdująca się w zasięgu niewysyconych sił powierzchni smarownej. Uporządkowane i ścisłe upakowanie cząsteczek powoduje znaczne zwiększenie lepkości i gęstości cieczy smarującej w strefie przypowierzchniowej.

75. Smarność substancji smarującej - smarność jest to zespół cech określających właściwościami właściwościami przeciwzużyciowe, przeciwzatarciowe, przeciwzatarciowe cieczy smarującej w warunkach tarcia granicznego w określonym skojarzeniu tribologicznym

76. Sposoby oceny trwałości filmu granicznego. Trwałość filmu granicznego, a więc trwałości związania substancji smarującej z podłożem. Ocenianymi metalami.

1. W czasie tworzenia filmu granicznego z efektów towarzyszących np.: z ciepła sorpcji. 2. W czasie niszczenia filmu granicznego np. z ilości energii jaką trzeba włożyć aby przerwać warstwę. 3. Przez badania zużycia powierzchni trących – skłonność do zacierania.

77. Badanie smarności na aparacie czterokulowym (nametryczne parametry)

-Aparat czterokulowy jest maszyną tribologiczną służącą do oceny trwałości filmu granicznego, której miarą jest odporność na wciskanie i zużywanie. Parametrami są:

-obciążenie nadane P; obciążenie rzeczywiste kulek; średnie naciski jednostkowe pomiędzy stykającymi się kulkami Pśr=0.52P/d^2

-obciążenie zaspawania Goz; obciążenie skorygowane (PS) PS=POH/d

78. Smarowanie hydrodynamiczne i hydrostatyczne. Smarowanie hydrodynamiczne polega na utworzeniu warstwy cieczy smarującej pomiędzy odpowiednio ukształtowanymi powierzchniami w wyniku względnego ich ruch. Zachodzi gdy Rw=h/ΣRa ->5. Smarowanie hydrostatyczne polega na wytworzeniu między współpracującymi powierzchniami takiej warstwy cieczy, w której występuje ciśnienie statyczne powstające na skutek cyrkulacji cieczy podtrzymywane przez zewnętrzne źródło ciśnienia.

79. Zasada powstawania hydrodynamicznego klina oleju. Klin olejowy tworzy się dlatego że z powodu tarcia wewnętrznego w cieczy czop „porywa” za sobą olej. Warstwy oleju poruszają się z prędkością wynikającą z gradientu, jaki wytwarza się między czopem a panwią.

80. Smarowanie elastohydrodynamiczne (parametry obliczeniowe). Jest to rodzaj smarowania przy tarciu płynnym, podobnie jak smarowanie hydrodynamiczne dotyczy styku kontaktowego (Hertza) elementów trących, gdy pod wpływem wysokich ciśnień występują duże zmiany lepkosci cieczy smarującej oraz znaczne odkształcenia współpracujących elementów. Parametry obliczeniowe: parametr grubości warstwy smarującej H=h/R, parametr obciążenia w=w/E’*R, parametr prądkości u=ho*v/E’*R, parametr materiałowy G=alfaE’.

81. Smarowanie przy tarciu mieszanym. Rozważmy uruchomienie i zatrzymanie maszyny, w takich warunkach olej Może nie rozdzielać całkowicie powierzchni tarcia współpracujących elementów maszyn. Część obciążenia nominalnego jest wówczas przenoszona przez mikroobszary bezpośredniego styku elementów węzła tribologicznego a pozostała część obciążona przez zespół mikroelementów cieczy smarującej, wypełniającą wgłębienia i nierówności.

82. Modele opisane tarcia mieszanego.

- Gumbel – Evaling Tm=To-Pp=μn-N gdzie To – siła tarcia suchego liczona ze wzoru Amontonsa – Coulomba Tp=μN+A=Nμo, Tp – siła tarcia płynnego liczona ze wzoru Newtona Tp=n*s dv/dn, μm – wsp tarcia mieszanego, N- obciążenie normalne

- Niemmana – Gartnera Tm = μm*N=μo*No+μp*Np, N=No+Np.

90. Klasyfikacja elementarnych procesów niszczenia tribologicznego. Procesy przygotowawcze: 1 zmęczenie tarciowe: I etap: Naturalne zmiany: odkształcenie sprężyste, odkształcenie plastyczne, powstawanie niejednorodności strukturalnych, powstawanie niejednorodnego stanu naprężeń. II etap: Dekohezja materiału: powstawanie pęknięć, rozwój i propagacja pęknięć, powstawanie ubytków.

Powstawanie i niszczenie połączeń tarciowych: I etap: Powstawanie połączęń tarciowych: adhezja, zgrzanie, zespawanie. II etap: Dekohezja połączeń tarciowych: ścinanie połączenia adhezyjnego wzdłuż powierzchni, ścinanie połączeń wgłębi materiału, głębokie wyrywanie.

Procesy doraźne: bruzdowanie, rysowanie, mikroskrawanie, ścinanie nierówności, odrywanie nierówności, kruche odłupywanie, wygniot, polerowanie, łuszczenie.

91. Rodzaje zużycia tribologicznego. Ścierne, adhezyjne, przez utlenianie, zmęczeniowe, erozyjne, kawitacyjne.

92. Procesy przygotowane a procesy doraźne niszczenie tribologiczne. Przygotowane – gdy dominują przygotowane, elementarne procesy niszczenia. Doraźne – gdy dominują doraźne elementarne procesy niszczenia.

93. Opisać zróżnicowanie pomiędzy mikroskrawaniem a mikrorysowaniem. Mikroskrawanie polega na wgłębianiu się elementu ściernego w materiał zużywany i wykrawaniu materiału. Mikrorysowanie jest to tworzenie rysy częściowo wskutek wykrawania materiału zużywanego i częściowo wskutek usuwania na boki w stosunku do dna. Mikrobruzdowanie to plastyczne wyciśnięcie bruzdy (spęcznienie materiału na boki)

94. Opisać zróżnicowanie pomiędzy odkształceniem sprężystym i plastycznym. Odkształcenie sprężyste to nietrwałe, zanikające po usunięciu statycznego układu sił zewnętrznych, który je wywołał. Styk sprężysty nie wywołuje zużycia w sensie ubytku materiału. Odkształcenie plastyczne to trwałe odkształcenie, nie zanikające po usunięciu statycznego układu sił zewnętrznych. W początkowej fazie powstaje styk sprężysty, następnie przy zwiększonym wgłębieniu odkształcenie sprężyste.

95. Zużywanie ścierne. Proces niszczenia w.w. ciał współpracujących w procesie tarcia w wyniku skrawającego, rysującego, bruzdującego, ścinającego odkształcenia wierzchołków nierówności powierzchni, ziaren ściernych dostających się pomiędzy powierzchnie trące z otoczenia lub produktów zużywania

96. Odporność metali na zużywanie ścierne w funkcji twardości.

- I_wz = b*H , b = współczynnik proporcjonalności , H = twardość Vickersa

97. Odporność na zużywanie ścierne w funkcji modułu Younga.

- I_wz = C₁*E^1,3 , C₁ = 0,49*10^-4

98. Model Holma – Archarda – Robinowicza. model Holma V = $\frac{C \times N \times S}{P}$, model Archarda V = $\frac{K \times N \times S}{I \times H}$, model Robinowicza V = $\frac{\text{tg}\mathcal{L \times}N \times S}{\Pi \times H}$

100. Zużywanie adhezyjne ( przebieg, podział ). Proces niszczenia w.w. ciał współpracujących podczas tarcia w wyniku powstawania i niszczenia połączeń adhezyjnych, mikrozgrzein i mokro spoin tworzących się między wierzchołkami nierówności powierzchni trących. Wyróżniamy 2 rodzaje zużycia adhezyjnego: I rodzaju tzn. zużywanie przez szczepianie na zimno tzw. zimne zacieranie. II rodzaju tzn. przez szczepianie na gorąco nazywane gorącym zacieraniem.

101. Zużywanie adhezyjne I rodzaju. Powstają lokalne szczepienia adhezyjne , które następnie są rozrywane, ścinane lub wykrawane z głębi w.w. i nanoszone na powierzchnie. W efekcie występuje zwiększenie chropowatości powierzchni oraz powstawanie wyrw i nalepień cząstek metalu na powierzchniach trących.

102. Zużywanie adhezyjne II rodzaju. Występuje w warunkach dużych prędkości względnych i dużych obciążeń, a także jeśli jest złe chłodzenie elementów trących, szczególnie takich, które pracują w podwyższonej temperaturze. Występuje przy złym smarowaniu i niedostatecznym odprowadzaniu ciepła. Powstają zgrzeiny lub zespawania materiałów.

103. Scuffing – jest specyficzną odmianą zużywania adhezyjnego połączonego ze zużywaniem ściernym. Jest to bardzo gwałtowna forma zużywania spowodowana przesuwaniem warstwy oleju pod odpowiednio dużym obciążeniem.

104. Zużywanie przez utlenianie ( przebieg i podział ). Procesy niszczenia w.w. ciał współpracujących podczas tarcia polegające na oddalaniu warstewek tlenków powstała w wyniku absorpcji tlenu w obszarach tarcia oraz jego dyfuzji w odkształcone sprężyście i plastycznie mikroobjętości metalu z jednoczesnym tworzeniem warstewek stałych roztworów i związków chemicznych metalu z tlenem. Twardość warstewek tlenku jest najczęściej większa niż twardość metalu. Po oddzieleniu się lekkiej warstewki powstają twarde ziarna ścierne, które intensyfikują zużywanie ścierne elementów węzła. Jest to niekorzystne dla maszyn i urządzeń.

106. Zużywanie zmęczeniowe. To procesy niszczenia ciał współpracujących podczas tarcia, polega na miejscowej utracie spójności i ubytku materiału spowodowanego zmęczeniem w.w. w wyniku cyklicznego oddziaływania naprężeń. Rodzaje: - zużywanie przez łuszczenie tzw. spal ling, - zużywanie przez guzełkowanie tzw. pitting.

107. Spalling – polega na narastaniu naprężeń w w.w. skojarzonych elementów tarciowych przy suchym styku w granicach naprężeń Hertza w wyniku cyklicznego oddziaływania naprężeń kontaktowych, a następnie na tworzeniu się mikropęknięć i rozprzestrzenianiu się ich, co w efekcie powoduje odpadnięcia cząstki materiału od podłoża. Odpadające cząstki mają kształt rybich łusek.108. Pitting – dotyczy smarownych styków w granicach naprężeń Hertza, wywołane tym że materiał oddziela się od podłoża w postaci nieregularnych wielościanów (guzełków). Ślady zużycia na powierzchni mają wygląd charakterystycznych kraterów.110. Fretting – to proces niszczenia w.w. polegający na powstawaniu ubytków w elementach poddanych działaniu drgań lub nieznacznych poślizgów przy ruchu postępowo-zwrotnym, w wyniku cyklicznego oddziaływania obciążeń oraz intensywnego, korozyjnego działania środowiska.111. Zużywanie erozyjne (charakterystyka i podział). To procesy niszczenia w.w. polegające na powstawaniu miejscowych ubytków materiału w wyniku mechanicznego, korozyjnego oddziaływania strumienia cząstek ciał stałych płynów, uderzającego o powierzchnię zużywaną z dużą energią kinetyczną. Dzielimy na: - zużywanie erozyjne w strumieniu cząstek ciała Stałego, - zużywanie erozyjne w strumieniu cząstek cieczy (hydroerozja) lub gazów (gazoerozja), - zużywanie erozyjne w strumieniu cieczy zawierającej cząstki ciała stałego (zużywanien hydrościerne) lub strumienia gazów (zużywanie gazościerne).125. Zużywanie korozyjne - jest to zbiór procesów chemicznych, fizyko-chemicznych, elektrochemicznych wywołanych działaniem makro oraz mikrośrodowiska i powodujących niszczenie elementów trących.126. Podstawowe rodzaje korozji (charakterystyka). Korozja chemiczna podlega podstawowym procesom chemicznym i kinetycznej reakcji fazowej i obejmuje korozję, której nie towarzyszy powstawanie prądu elektrycznego. Korozja elektrochemiczna podlega prawom kinetycznej elektrochemicznej i obejmuje te przypadki korozji, gdzie istnieje możliwość przepływu prądu elektrycznego.127. Mechanizm procesu korozji chemicznej - podstawowym procesem powodującym korozję chemiczną jest utlenianie prowadzące do powstawania produktów korozji w postaci związków tlenowych, które przylegają do powierzchni metalu.128. Mechanizm procesu korozji elektrochemicznej - proces ten następuje w obecności elektrolitów i na ten proces składają się: - proces anodowy i katodowy.

129. Przykład procesu korozji chemicznej - przykładem jest korozja gazowa, która zachodzi w atmosferze suchych gazów, proces ten przebiega w podwyższonej temperaturze.130. Przykład procesu korozji elektrochemicznej - przykładem jest korozja atmosferyczna – przebiega w atmosferze wilgotnego gazu.

131. Ogólne zasady i metody ochrony przed korozją: - ochrona przed korozją na etapie projektowania i wytwarzania elementów, - przez modyfikację mikroośrodka korozyjnego, - ochrona elektrochemiczna, -