Смазка

Смазка - это процесс или метод использования смазки для уменьшения трения и износа в контакте между двумя поверхностями. Изучение смазки является дисциплиной в области трибологии .

Механизмы смазки, такие как жидкие смазочные системы , разработаны таким образом, чтобы приложенная нагрузка частично или полностью переносится гидродинамическим или гидростатическим давлением, что снижает взаимодействие твердого тела (и, следовательно, трение и износ). В зависимости от степени отделения поверхности, различные режимы смазки можно различить .

Адекватная смазка обеспечивает плавную непрерывную работу элементов машины , снижает скорость износа и предотвращает чрезмерные напряжения или судороги на подшипниках. Когда смазка разрушается, компоненты могут разрушительно натирать друг о друге, вызывая тепло, локальную сварку, разрушительные повреждения и неудачу.

Механизмы смазки

Жидкие смазочные системы

По мере увеличения нагрузки на контактных поверхностях можно наблюдать различные ситуации в отношении способа смазки, которые называются режимами смазки: ^{[ 1 ]}

Смазка пленки жидкости - это режим смазки, в котором через вязкие силы нагрузка полностью поддерживается смазкой в пространстве или промежутке между частями движения, относительно друг друга, избегается. ^{[ 2 ]}
- При гидростатической смазке внешнее давление применяется к смазке в подшипнике, чтобы поддерживать смазочную пленку жидкости, где в противном случае ее можно было бы вытиснуть.
- При гидродинамической смазке движение контактных поверхностей, а также конструкция подшипника, смазка насоса вокруг подшипника для поддержания смазывающей пленки. Этот дизайн подшипника может носить при запуске, остановке или изменении, когда пленка смазки ломается. Основой гидродинамической теории смазки является уравнение Рейнольдса . Основные уравнения гидродинамической теории смазки и некоторых аналитических решений можно найти в ссылке. ^{[ 3 ]}
Эластогидродинамическая смазка: в основном для несоответствующих поверхностей или условий более высокой нагрузки тела страдают упругими штаммами на контакте. Такая деформация создает область несущей нагрузки, которая обеспечивает почти параллельный зазор для прохождения жидкости. Как и в гидродинамической смазке, движение контактных тел создает давление, вызванное потоком, которое действует как сила подшипника над площадью контакта. В таких режимах высокого давления вязкость жидкости может значительно возрасти. При полной пленке эластогидродинамическая смазка сгенерированная смазочная пленка полностью отделяет поверхности. Из-за сильной связи между гидродинамическим действием смазки и упругим деформацией при контактных веществах этот режим смазки является примером взаимодействия жидкости . ^{[ 4 ]} Классическая эластогидродинамическая теория учитывает уравнение Рейнольдса и уравнение упругого отклонения для решения для давления и деформации в этом режиме смазки. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]} Также может возникнуть контакт между поднятыми твердыми особенностями или неровностями , что приводит к режиму смешанной смазывания или смазки пограничной смазки.
Граничная смазка определяется как режим, в котором нагрузка переносится поверхностными плотными (высокими точками), а не смазкой. ^{[ 7 ]} Это эффект, который делает сверхвысоко-молекулярную полиэтилен «самосмазывание».
Смазочная смазка пограничного фильма: ^{[ 8 ]} Гидродинамические эффекты незначительны. Тела вступают в более близкий контакт в своих неподвижениях (высокие точки); Тепло, разработанное локальным давлением, вызывает состояние, которое называется скольжением, а некоторые неровности ломаются. При повышенных условиях температуры и давления химически реактивные составляющие смазки реагируют с контактной поверхностью, образуя высоко сопротивляемый цепкий слой или пленку на движущихся твердых поверхностях (граничная пленка), которая способна поддерживать нагрузку, а основной износ или разбив Избегал.
Смешанная смазка: этот режим находится между полным фильмом эластогидродинамического и граничного режима смазки. Сгенерированной смазочной пленки недостаточно, чтобы полностью разделить тела, но гидродинамические эффекты являются значительными. ^{[ 9 ]}

Помимо поддержки нагрузки, смазка может также выполнять и другие функции, например, она может охладить области контакта и удалить продукты износа. При выполнении этих функций смазка постоянно заменяется из областей контакта либо относительным движением (гидродинамика), либо извне индуцированными силами.

Смазка необходима для правильной работы механических систем, таких как поршни , насосы , кулачки , подшипники , турбины , шестерни , роликовые цепи , режущие инструменты и т. Д., где без смазки давление между поверхностями в непосредственной близости будет генерировать достаточное количество тепла для быстрого повреждения поверхности, которое, которое повреждение поверхности, которое будет В скорлубном состоянии может буквально объединять поверхности, вызывая приступ .

В некоторых приложениях, таких как поршневые двигатели, пленка между поршнем и стеной цилиндра также запечатывает камеру сгорания, предотвращая сбежать газов сгорания в картер.

Если бы двигатель потребовал смазки под давлением, скажем, для простых подшипников , там был бы масляный насос и масляный фильтр . На ранних двигателях (таких как морской дизель ), где корм с под давлением не требовалась, было бы достаточно .

Смотрите также

Автоматический смазка - устройство, установленное на пароходе для подачи смазочного масла.
Система автоматической смазки - система, которая обеспечивает контролируемое количество смазки для нескольких мест на машине во время работы машины.

Ссылки

^ Хэмрок, Бернард Дж. (2004). Основы смазки плавного пленки . Стивен Р. Шмид, Бо О. Джейкобсон (2 -е изд.). Нью -Йорк: Марсель Деккер. ISBN 0-8247-5120-5 Полем OCLC 55739786 .
^ Сан Андрес. L. «Введение в ротордамику насоса, часть i. Введение в гидродинамическую смазку». ("Meen626 Класс теории смазки: Syllabus Fall2006"). [1] ^{[ Постоянная мертвая ссылка ]} (11 декабря 2007 г.)
^ Tribonet (2017-02-16). «Гидродинамическая смазка» . Трибология . Получено 2017-02-23 .
^ Сингх, Кушагра; Садеги, Фаршид; Рассел, Томас; Лоренц, Стивен Дж.; Петерсон, Уайетт; Вильярреал, Джарет; Джинмон, Такуми (2021-09-01). «Моделирование взаимодействия жидкости -структуры эластогидродинамически смазывающих контактов линии» . Журнал трибологии . 143 (9): 091602. DOI : 10.1115/1.4049260 . ISSN 0742-4787 . S2CID 230619508 .
^ Tribonet (2017-02-05). «Эластогидродинамическая смазка (EHL)» . Трибология . Получено 2017-02-23 .
^ Попова, E.; Попов, VL (2015). «Об истории эластогидродинамики: драматическая судьба Александра Моренштейна-Эртеля и его вклад в теорию и практику смазки». Zeitschrift für angewandte Mathematik und Mechanik . 95 (7): 652–663. Bibcode : 2015zamm ... 95..652p . doi : 10.1002/zamm.201400050 .
^ Bosman R. и Schipper DJ Microscopic Mild износ в режиме границы смазки . Лаборатория поверхностных технологий и трибологии, факультет инженерных технологий, Университет Твенте, PO Box 217, NL 7500 AE Enschede, Нидерланды.
^ Эвен, Джеймс. «Граничная смазка» . Trbonet .
^ Акчурин, Айдар; Босман, Роб; Lugt, Piet M.; Дороген, Марк Ван (2015-05-31). «На модели для прогнозирования коэффициента трения в смешанной смазке на основе концепции обмена нагрузкой с измеренной шероховатостью поверхности» . Трибологические письма . 59 (1): 19. doi : 10.1007/s11249-015-0536-z . ISSN 1023-8883 .

Внешние ссылки

[1] Хэмрок, Бернард Дж. (2004). Основы смазки плавного пленки . Стивен Р. Шмид, Бо О. Джейкобсон (2 -е изд.). Нью -Йорк: Марсель Деккер. ISBN 0-8247-5120-5 Полем OCLC 55739786 .

[2] Сан Андрес. L. «Введение в ротордамику насоса, часть i. Введение в гидродинамическую смазку». ("Meen626 Класс теории смазки: Syllabus Fall2006"). [1] ^{[ Постоянная мертвая ссылка ]} (11 декабря 2007 г.)

[3] Tribonet (2017-02-16). «Гидродинамическая смазка» . Трибология . Получено 2017-02-23 .

[4] Сингх, Кушагра; Садеги, Фаршид; Рассел, Томас; Лоренц, Стивен Дж.; Петерсон, Уайетт; Вильярреал, Джарет; Джинмон, Такуми (2021-09-01). «Моделирование взаимодействия жидкости -структуры эластогидродинамически смазывающих контактов линии» . Журнал трибологии . 143 (9): 091602. DOI : 10.1115/1.4049260 . ISSN 0742-4787 . S2CID 230619508 .

[5] Tribonet (2017-02-05). «Эластогидродинамическая смазка (EHL)» . Трибология . Получено 2017-02-23 .

[6] Попова, E.; Попов, VL (2015). «Об истории эластогидродинамики: драматическая судьба Александра Моренштейна-Эртеля и его вклад в теорию и практику смазки». Zeitschrift für angewandte Mathematik und Mechanik . 95 (7): 652–663. Bibcode : 2015zamm ... 95..652p . doi : 10.1002/zamm.201400050 .

[7] Bosman R. и Schipper DJ Microscopic Mild износ в режиме границы смазки . Лаборатория поверхностных технологий и трибологии, факультет инженерных технологий, Университет Твенте, PO Box 217, NL 7500 AE Enschede, Нидерланды.

[8] Эвен, Джеймс. «Граничная смазка» . Trbonet .

[9] Акчурин, Айдар; Босман, Роб; Lugt, Piet M.; Дороген, Марк Ван (2015-05-31). «На модели для прогнозирования коэффициента трения в смешанной смазке на основе концепции обмена нагрузкой с измеренной шероховатостью поверхности» . Трибологические письма . 59 (1): 19. doi : 10.1007/s11249-015-0536-z . ISSN 1023-8883 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]