Kuinka vähentää pintojen välistä kitkaa

kitkaamaallikon termein, kitka on voima, joka vastustaa yhden pinnan liukumista tai vierimistä toisen yli. Siksi voidaan sanoa, että kitkaa syntyy vain kahden pinnan ollessa suhteellisessa liikkeessä, kuten kampiakselin pyöriessä päiväkirjan laakerissa tai kuulalaakerin vieriessä kilparadallaan.

mikroskooppinen kuva näistä pinnoista suhteellisessa liikkeessä muistuttaa meitä siitä, että jokainen pinta sisältää pieniä, rosoisia aspergereita (karkeita ja epätasaisia pintoja) riippumatta siitä, kuinka tarkasti nämä pinnat on työstetty.

ilman jonkinlaista erottumista, kuten voiteluainekalvon muodostamaa, nämä pintaperspektiivit voivat tarttua kosketukseen. Ainakin jonkin verran näiden aspektien hankausta, tarttumista ja/tai kyntämistä tapahtuu liikkeen mukana.

tekijät, jotka vaikuttavat kitkaan

useat tekijät vaikuttavat kitkaolosuhteisiin näiden kahden pinnan rajapinnassa suhteellisessa liikkeessä. Nämä tekijät ovat:

  • pinnan viimeistely — pintojen aspektien lukumäärä, karheus ja jopa suuntakosketuspisteet voivat vaikuttaa dramaattisesti kitkakertoimeen.

  • lämpötila — sekä ympäristön että toiminnan lämpötila voivat vaikuttaa kitkaan. Esimerkiksi lämpötila on kriittinen tekijä siinä, onko kulumisenestoaine tai äärimmäinen painelisäaine tehokas tietyissä sovelluksissa.

  • operatiivinen Kuormituskitka vaihtelee suoraan kuormituksen mukaan. Suunnitellun kapasiteetin ylittävä kuormitus kasvattaa kitkakerrointa dramaattisesti.

  • suhteellinen nopeus — nopeuden kasvattaminen turvallisesti määriteltyä suuremmaksi lisää kitkaa dramaattisesti.

  • pintojen välisen suhteellisen liikkeen luonne — Liukuliike vs. vierintäliike voi vaikuttaa kitkakertoimeen.

  • voiteluaineen ominaisuudet — näitä ominaisuuksia ovat perusöljy, perusöljyn viskositeetti ja lisäaineet yhdistettynä kyseisen formulaation perusöljyyn.

haasteena on vähentää kitkakerrointa mahdollisimman paljon joko poistamalla ne tekijät, joilla voi olla haitallinen vaikutus pintaan suhteellisessa liikkeessä, tai vähintäänkin säätelemällä näitä tekijöitä.

kitkan vähentäminen

kitkaa voidaan vähentää useilla tavoilla:

  1. itse uhrautuvien laakeripintojen, kuten matalien leikkausmateriaalien käyttö, joista lyijy / kupari-lehtilaakerit ovat esimerkki.

  2. korvaa liukukitka vierintäelementin kitkalla, esimerkiksi vierintäelementin laakereilla.

  3. Paranna kokonaisvoitelua joko muuttamalla viskositeettia, käyttämällä erilaisia tai parempia lisäaineita tai käyttämällä itse erilaisia voiteluaineita eli synteettisiä aineita, kiinteitä aineita jne.

Pintakontakti

on tärkeää ymmärtää, miten koneen kaksi metallipintaa vuorovaikuttavat keskenään. Kaikilla metallipinnoilla on jonkin verran pinnan karheutta. Riippumatta siitä, kuinka sileä pinta voi näyttää, jokaisella metallipinnalla on korkeat kohdat ja matalat laaksot.

korkeita kohtia kutsutaan pintaspektaaseiksi. Kun kaksi pintaa liikkuvat toistensa ohi, se on aspergit yhdellä pinnalla, jotka joutuvat kosketuksiin aspergit toisella pinnalla.

pintojen aspergiittien määrä ja korkeus vaikuttavat dramaattisesti pintojen väliseen kitkaan. Voiteluaineen tehtävänä on pitää nämä aspergit erillään ja estää niitä ottamasta yhteyttä toisiinsa, mikä vähentää tai poistaa metallin ja metallin välistä kosketusta ja kitkaa.

ilman riittävää öljykalvoa, joka erottaisi metallipinnat, syntyy metallin ja metallin välinen kosketus, molempien pintojen aspektit hitsautuvat yhteen, minkä jälkeen pintojen liike liukuu toisiaan vasten aiheuttaen tarttumista (smearing) ja hankausta (cutting). Vaikeissa tapauksissa, kaksi kappaletta metallia voi hitsata ja tarttua toisiinsa.

Jos öljykalvo on riittävä pitämään pinnat erillään, mutta sen viskositeetti on liian suuri liikkuvien pintojen nopeuteen nähden, syntyy jonkin verran vastusta tai sisäistä vastusta nesteen sisällä (nesteen kitka). Tätä voidaan pitää kitkana, joka johtuu siitä, että öljykerrokset joutuvat liukumaan toistensa ohi .

tilaa koneiden voitelu

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *