Hur man minskar friktionen mellan ytor

friktion I lekmanens termer är friktion en kraft som motstår en yta från att glida eller rulla över en annan. Därför kan man säga att friktion endast uppstår när två ytor är i relativ rörelse, till exempel när en vevaxel roterar i ett journallager eller när ett kullager rullar längs sin racerbana.

en mikroskopisk bild av dessa ytor i relativ rörelse påminner oss om att varje yta innehåller små, ojämna asperiteter (grova och ojämna ytor), oavsett hur nära dessa ytor bearbetas.

utan någon form av separation, såsom den som bildas av en smörjfilm, kan dessa ytbetingelser gripa vid kontakt. Åtminstone kommer viss nötning, vidhäftning och/eller plöjning av dessa asperiteter att ske när rörelsen sker.

faktorer som påverkar friktion

ett antal faktorer påverkar friktionsförhållandena vid gränssnittet mellan dessa två ytor i relativ rörelse. Dessa faktorer är:

  • ytfinish — antalet, grovheten och till och med riktningskontaktpunkterna för asperiteterna på ytorna kan dramatiskt påverka friktionskoefficienten.

  • temperatur — både omgivande och operativ temperatur kan påverka friktionen. Till exempel är temperaturen ett kritiskt element i huruvida ett slitskydd eller extremt tryckadditiv kommer att vara effektivt i vissa applikationer.

  • Driftsbelastning — friktion varierar direkt med belastning. En belastning som överstiger den konstruerade kapaciteten kommer dramatiskt att öka friktionskoefficienten.

  • relativ hastighet — att öka hastigheten utöver det som är säkert specificerat kommer dramatiskt att öka friktionen.

  • naturen hos den relativa rörelsen mellan ytorna — glidrörelse kontra rullande rörelse kan påverka friktionskoefficienten.

  • smörjegenskaper — dessa egenskaper är basoljan, viskositeten hos basoljan och tillsatserna kombinerade med basoljan för den specifika formuleringen.

utmaningen är att minska friktionskoefficienten så mycket som möjligt genom att antingen eliminera de faktorer som kan ha en negativ effekt på ytan i relativ rörelse eller åtminstone kontrollera dessa faktorer.

reducerande friktion

det finns flera sätt att minska friktionen:

  1. användningen av lagerytor som själva är offer, såsom låga skjuvmaterial, av vilka bly/koppar journal lager är ett exempel.

  2. byt glidfriktion med rullande elementfriktion, till exempel med användning av rullande elementlager.

  3. förbättra den totala smörjningen antingen genom att ändra viskositet, använda olika eller förbättrade tillsatser eller genom användning av olika smörjmedel själva, dvs syntetiska ämnen, fasta ämnen etc.

Surface Interaction

det är viktigt att förstå hur två metallytor i en maskin interagerar med varandra. Alla metallytor har en viss grad av ytjämnhet. Oavsett hur slät en yta kan uppstå har varje metallyta höga punkter och låga dalar.

de höga punkterna kallas ytan asperities. När de två ytorna rör sig förbi varandra är det asperiteterna på en yta som kommer i kontakt med asperiteterna på den andra ytan.

antalet och höjden på asperiteterna på ytorna påverkar dramatiskt friktionen mellan ytorna. Det är smörjmedlets uppgift att hålla dessa asperiteter ifrån varandra och förhindra att de kommer i kontakt med varandra, vilket sänker eller eliminerar metall-till-metallkontakt och friktion.

utan en tillräcklig oljefilm för att separera metallytorna uppstår metall-till-metallkontakt, asperiteter från de två ytorna svetsas ihop och rippas sedan från varandra genom att ytorna glider mot varandra, vilket orsakar vidhäftning (smörjning) och nötning (skärning). I svåra fall kan de två metallstyckena svetsa och gripa till varandra.

om oljefilmen är tillräcklig för att hålla ytorna separerade men är för hög viskositet för hastigheten på de rörliga ytorna, kommer något drag eller inre motstånd i vätskan (vätskefriktion) att uppstå. Detta kan ses som friktion orsakad av att oljelager tvingas glida förbi varandra .

prenumerera på Maskinsmörjning

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *