Trenje, habanje i

podmazivanje

Tribologija- nauka koja se bavi prouavanjem

problema trenja i troenja.

Na dodirnim povrinama pokretnih delova ureaja i

maina javljaju se procesi trenja i habanja.

TRENJE je otpor pri kretanju.To je pasivna sila koja ne

proizvodi kretanje ve ga samo usporava.

Posledica trenja na povrinama u kontaktu je troenje i

zagrevanje materijala povrina. Utroena mehanika

energija u celini prelazi u nepoeljnu i izgubljenu toplotnu

energiju.

Znaajno smanjenje posledica trenja postie se

uvoenjem maziva izmeu povrina u dodiru. Osnovni je

zahtev pri podmazivanju razmaknuti povrine u dodiru

utiskivanjem maziva.

Osnovni pojmovi

https://www.youtube.com/watch?v=VUfqjSeeZng

HABANJE-TROENJE

TROENJE se manifestuje gubitkom

materijala na povrini i povrinskom sloju.

Na habanje utiu: mehaniki, fiziki i

hemijski procesi.

Mehaniko troenje nazivamo obino u

praksi habanjem, a hemijsko troenje

korozijom materijala povrina.

Povrine krutih materijala koji se

koriste za izradu razliitih

elemenata maina u

geometrijskom smislu su manje ili

vie neravne ili hrapave (Slika 1.).

Takoe, treba imati u vidu da je

struktura povrine po dubini

slojevita (Slika 2.)

Slika 1. POVRINSKA HRAPAVOST

Povrine i njihov dodir

Za pojavu ranja gvoa neophodan je direktni kontakt

njegove povrine sa vodom bilo kojeg porekla, a indirektan

sa kiseonikom.

Na horizontalnim povrinama voda istiskuje ulje i uspostavlja

direktan kontakt sa metalom ime se stvaraju uslovi za

elektrohemijsku koroziju.

Korozija-hemijsko troenje

Podmazivanje

Podmazivanje je postupak nanoenja tankog sloja nekog

materijala ili filma, (MAZIVA), izmeu taruih povrina koji

omoguava da se relativno kretanje ostvaruje sa to manjim

utrokom energije i sa to manje oteenja povrina.

Uloga podmazivanja je viestruka i obuhvata:

1. Podmazivanje povrina u kontaktu radi smanjenje trenja,

habanja, utede energije i produenja radnog veka

2. Hlaenje elemenata, odnosno odvoenje toplote

3. Zaptivanje sklopa ouvanje kompresije, smanjenje prolaska

gasova, manju kontaminaciju i degradaciju ulja

4. Odravanje istoe podmazanog prostora-pri kretanju mazivo

odnosi talog iz leajeva

5. Zatita od korozije

Tri oblika podmazivanja:

1. Granino podmazivanje- Nastaje izmeu povrina u dodiru kod kojih se

ne stvara dovoljno debeo mazivni sloj.

Pogodno za mala optereenja,

nie temperature i male brzine.

2. Meovito

3. Potpuno ili savreno podmazivanje- Kod potpunog podmazivanja povrine koje se podmazuju su potpuno

odvojene slojem maziva, slika dole.

Stribekov dijagram

I II III

Koeficijent

trenja

x

F

I - granino

podmazivanje

II - meovito

podmazivanje

III -

hidrodinamiko

podmazivanje

Stribekov dijagram predstavlja funkcionalnu zavisnost faktora trenja, , od

brzine kretanja dve povrine u kontaktu za razliite varijante uspostavljenog

trenja, odnosno podmazivanja (granino, meovito i hidrodinamno- kao

jedan vid savrenog podmazivanja).

Maziva su ulja i masti koje se u modernoj tehnici

koriste za smanjenje trenja i habanja.

Mazivo je meavina baznog ulja (90%) i aditiva

(10%), odnosno dodataka.

Bazno ulje, kao nosilac svojstva mazivosti proizvodi

se preradom iz sirove nafte i tada se govori o

mineralnoj osnovi maziva, odnosno preradom iz

sintetikih sirovina kada se radi o sintetikim

mazivima. Ree, kao bazno ulje se moe koristiti i

prirodno biljno ili ivotinjsko ulje.

Maziva

Mineralna bazna ulja se dobijaju iz nafte u procesima

destilacije, rafinacije, deparafinacije i zavrne obrade

vodonikom.

Ovo su najzastupljenija bazna ulja, to je svakako rezultat

raspoloivosti sirovine (sirova nafta), razvoja rafinacijske

tehnike dobijanja, dobrih svojstava i povoljne cene

proizvodnje.

Mineralna maziva ulja

Sintetika ulja

Sintetika ulja se uglavnom koriste za podmazivanje maina i

ureaja gde su radne temperature tolike da je upotreba

mineralnih maziva nemogua.

Osnovni nedostatak je njihova cena proizvodnje- esto su i

nekoliko puta skuplja od mineralnih.

OPTA PODELA MAZIVA PREMA AGREGATNOM STANJU I SASTAVU

1. Gasovita (H2, He, CO2, vazduh, razliite vrste gasova)

2. Tena ulja za podmazivanje

mineralna ulja dobijaju se iz nafte destilacijom i rafinacijom

sintetika ulja - dobijaju se sintezom C, N, P, S, H, Cl

ulja biljnog i ivotinjskog porekla

3. Polutena maziva tehnike masti

masti sapunske osnove( kalcijumove, litijumove, natrijumove)

masti nesapunske osnove

masti bez uguivaa

Sapuni su najee od Ca, Ba, Li

4. vrsta maziva - lamelarne ili slojevite strukture materije

grafit

meki metali ( Sn, Pb, Ag, Au, Ln)

polimerni materijali (najloni)

keramike supstance (Al2O3, SiO)

Maziva ulja se proizvode od baznih ulja i odgovarajuih

paketa aditiva, a mazive masti se proizvode od baznih

ulja, odgovarajuih paketa aditiva i uguivaa.

Aditivi su sredstva koja se dodaju mazivima za

poboljanje njihovih svojstava.

Uguivai se dodaju u granicama od 5-15%, a njihov

udeo utie na konzistentnost masti. 95% svih mazivih

masti je na bazi mineralnog ulja i sa sapunskim

uguivaem.

-npr. kalcijumove sapunske masti homogene su disperzije

kalcijumovog sapuna viih masnih kiselina u mineralnom

ulju odgovarajue viskoznosti.

Maziva ulja i masti

Aditivi

Ugljovodonici od kojih se sastoje mineralna ulja ne mogu u

potpunosti zadovoljiti sve zahteve koji se oekuju od modernih

maziva tako da su aditivi neizostavne sastojci ulja za

podmazivanje.

Vrste aditiva: 1. Polimeri - aditivi za poboljanje indeksa viskoziteta, imaju visoku molsku

masu; na visokoj temperaturi postoje kao lanac, a na niskoj su u obliku

spirale. Dodaju se da bi smanjili promene viskoziteta u odnosu na promenu

temperature.

2. Depresanti slue za sniavanje temperature stinjavanja tako to

spreavaju nastajanje veih kristala parafinskih ugljovodonika.

3. Antipenuavci spreavaju pojavu pene koja moe biti uzrok prekida

podmazivanja. Silikonska ulja

4. Inhibitor korozije spreavaju koroziju (antioksidanti)

5. EP (extreme pressure) aditivi koji se dodaju mazivima u uslovima

visokog pritiska,da poveaju nosivost uljnog filma. Mogu biti na bazi sumpora,

grafita itd.

6. Deterdentni disperzantni aditivi. To su sulfanati i fenolati Ba i Ca

7. Inhibitori oksidacije poveava hemijsku stabilnost

Svojstva maziva

FIZIKE OSOBINE

1. GUSTINA

2. VISKOZITET je unutranje trenje izmeu slojeva ulja za podmazivanje.

Prema Njutnu, viskozitet je unutranje trenje tenosti i njen otpor teenju

kad se nalazi pod delovanjem sile smicanja.

Najvanija fizika osobina svih mazivih ulja.

3. INDEKS VISKOZITETA je pokazatelj promena viskoziteta sa

temperaturom. Ukoliko je teperatura via promena viskoziteta je manja.

4. TEMPERATURA PALJENJA- je najnia temperatura pri kojoj se iz ulja

izdvaja dovoljna koliina para koje se prinoenjem otvorenog plamena

mogu zapaliti.

5. TEMPERATURA STINJAVANJA- je najnia temperatura pri kojoj ulje gubi

pokretljivost tj. pri kojoj ulje prelazi iz tenog u vrsto stanje (-10 do -25C)

Viskozitet ulja izraava se preko SAE viskozne gradacije. To

svojstvo odreuje se Englerovom metodom i oznaava

stepenima. Vrednost viskoznosti dobije se tako to se uporedi

vreme proticanja iste koliine ulja i destilovane vode pri

odreenim temperaturama. Razlika u broju sekundi daje

brojeve, primera radi 10E-40, to znai da je viskoznost 10

Englerovih stepeni pri temperaturi od 40C. Ulja su razvojem

postala multigradna, pa u svojoj oznaci SAE ukljuuju dve

Englerove oznake i slovo W - winter, koje oznaava da je ulje

pogodno za celogodinju (zimsku) upotrebu.

HEMIJSKE OSOBINE

HEMIJSKA STABILNOST se odnosi na otpornost ulja

prema oksidaciji ugljovodoninih jedinjenja zato to

njihovom oksidacijom nastaju kiseline i smole. Kiseline

izazivaju koroziju a smole se taloe na delove maina.

TERMIKA STABILNOST se odnosi na stabilnost

maziva na odreenoj temperaturi.

KOROZIVNOST je otpornost prema korozionim

supstancama a to su uglavnom kiseline a moe biti i

voda u cirkulacionom sistemu.

KISELINSKI ILI NEUTRALIZACIONI BROJ- predstavlja

broj mg KOH potrebnih za neutralizaciju slobodnih

masnih kiselina u 1g tenog goriva, ulja ili masti za

podmazivanje.

https://www.youtube.com/watch?v=1U-DczFjehY