Prima dintre aceste cerințe sunt îndeplinite prin optimizarea designului. Prin rotirea bolțului (gât ax) într-un lagăr în frecare fluid datorită presiunii fluidului interior este menținută automat prin această grosime a peliculei de lubrifiant, prin suprafața perechii cinematic, în timp ce funcționează, nu poate intra în contact direct. Când aparatul se oprește, gârlă hidraulică rulment arbore jurnal încetează, iar grosimea stratului de lubrifiant scade sub gât datorită arborele său de forță de gravitație extrudare. Acest lucru în sine nu este teribil, dar data viitoare când porniți aparatul durează ceva timp până când un mod de film de ulei. În această perioadă inițială lagărul funcționează sub lubrifiere limită. În echipamente mecanice grele anumitor tipuri de lubrifiere asigură în lagăr sub presiune prin orificiile și canalele din zona de contact, în care înainte de a porni generat suficient peliculă groasă de ungere protejează complet suprafața de contact.
Efecte chimice de lubrifiere.
Din proprietățile chimice ale unui lubrifiant depinde în mare măsură de dezvoltarea unor fenomene nedorite, cum ar fi coroziunea, formarea unui reziduu gudronat și depunerile de carbon. De asemenea, sa constatat că unele dintre componentele chimice ale lubrifiantului, mai degrabă ajuta pentru a reduce frecarea și uzura. Condițiile proprietăților chimice la limită de ungere cu frecare sunt mult mai importante decât cea fizică (vâscozitatea, densitatea, punctul de aprindere și întărire). În condițiile de model frecare lichid este inversat. De exemplu, viscozitatea lubrifiant, nu joacă un rol important în frecare limită, este extrem de important în modul de frecare fluid. Un factor major în frecare sub graniță (peliculă subțire) este structura chimică a moleculelor de lubrifiant.
Rolul forțelor moleculare în frecare limită.
Pe suprafața liberă a corpului solid sunt forțe moleculare pure de atracție. În interiorul corpului, aceste forțe sunt echilibrate și rămân neechilibrate pe suprafață și poate forma legături puternice cu molecula activă, în cazul în care acesta din urmă vin la distanță destul de aproape. Raza de acțiune a acestor acțiuni forțe nanometri. Forțele libere care acționează pe suprafață poate fi aproape complet neutralizat cu un strat de molecule active depozitate pe ea.
Acest lucru este ilustrat prin următorul experiment. Microscop diapozitiv a fost spălat cu detergent și, când se usuca, se toarnă soluție slabă de acid palmitic în benzen pur, apoi curățat cu grijă tampoane curate din hârtie subțire (țesut). Dacă geamul este scufundat în apă pură după acest tratament și se îndepărtează, va rămâne complet uscat. Aceasta indică faptul că stratul de moleculele de acid palmitic hidrofuge formează o suprafață de legătură puternică și nu se îndepărtează printr-o ștergere simplă. Când ștergeți ștergerea tuturor depuse acid palmitic decât un strat monomolecular, deoarece forțele moleculare suprafața diminuează grosime brusc în afara primului strat adsorbit. Acest strat puternic poate fi îndepărtat puternic agent oxidant, o molecula chimic distructiva acid palmitic sau abrazive, pentru a le elimina mecanic.
acid palmitic, chimic a cărui formulă este dată COOH- (CH2) 14-CH3. Aceasta se referă la o clasă de compuși organici ale căror molecule prezintă o activitate ridicată, cu un capăt polar. gruparea metil CH3 la un capăt al moleculelor cu lanț lung de acid palmitic inactiv deoarece valența umplut. La celălalt capăt al moleculei este grupare carboxil COOH foarte activ. Aceasta molecula se leagă la suprafața capătului său polar (Fig. 2). Modelele de difracție de electroni arată că un strat legat este format din dens molecule „ambalate“, formând așa cum ar fi un covor a cărui grosime este egală cu lungimea unei molecule. În care moleculele sunt orientate în raport cu suprafața la un unghi de aproximativ 90 ° la acesta.
Comportamentul extrem de rafinat ulei mineral, un grad medical contrastează în mod surprinzător cu comportamentul unui compus, cum ar fi acidul palmitic. ulei hidrocarbonat medical este complet saturată, adică moleculele lor nu au legături de valență necompletate și, prin urmare, inactivă. ulei de film medical depus pe o lamelă de sticlă în experimentul de tipul descris mai sus, pot fi îndepărtate cu ușurință printr-o ștergere simplă, lăsând o suprafață ușor umectate de apă. Este evident că forța de cuplare în acest caz este foarte slabă, și grosimea peliculei de ulei medical corespunzător frecării limită, nu poate servi ca protecție împotriva uzurii suprafeței.
Anterior, capacitatea de lubrifiant pentru a reduce frecarea explicat ei „lubricitate“. Se credea că oiliness - o proprietate specială de ulei nu este legată de vâscozitatea. Se știe acum că lubricitate este rezultatul interacțiunii forțelor moleculare existente la suprafața liberă, cu forțe moleculare care acționează asupra capetelor moleculelor polare nesaturate în stratul de lubrifiant al contactului. Este interesant faptul că jumătate de procent din moleculele active din lubrifiant este suficientă pentru a reduce considerabil frecarea. Acest lucru se datorează faptului că aceste molecule sunt adsorbite selectiv pe suprafața de contact.
frecare fluid.
Despre frecarea de fluid poate modul atunci când suprafața de mișcare este separat complet de film lubrifiant gros și contactul direct elementul pereche deconectat vorbesc. Frecarea în acest caz se reduce la tragere vâscoasă în stratul de lubrifiant cauzat de o deplasare a straturilor de film adiacente, adică la frecare internă. În timp ce un astfel de film de lichid este intact, materialul se deplasează suprafețele și rugozitatea lor nu sunt importante. Din filmul de lichid este necesar pentru a lipi suprafețele în mișcare, adică, că nu există nici o alunecare de lubrifiant în ceea ce privește suprafețele.
Cazurile de frecare lichid și limita de comparație în Fig. 3, în care A - o suprafață în mișcare, B - o suprafață fixă, și C - filmul. Rugozitatea suprafeței este mult exagerată pentru o claritate. În condiții de ungere la limită (Fig. 3a), niște proiecții vin în contact unul cu celălalt. În cazul frecării lichidului (fig. 3, b) piesele mobile sunt separate complet film de ungere suficient de gros.
Vâscozitatea fluidului este dată prin care este stabilită experimental Newton. Dacă spațiul dintre două plăci orizontale paralele este umplut cu lichid și un inferior se deplasează placa de vârf, la o viteză constantă, în timp ce partea din stânga jos, în loc, atunci ecuația