Smøring - Lubrication
Smøring er den proces eller teknik til anvendelse af en smøremiddel til at reducere friktion og slitage i en kontakt mellem to overflader. Undersøgelsen af smøring er en disciplin inden for tribologi .
Smøremidler kan være faste stoffer (såsom molybdændisulfid MtS 2 ), faste / flydende dispersioner (såsom fedt ), væsker (såsom olie eller vand ), væske-væske -dispersioner eller gasser .
Væskesmørede systemer er designet således, at den påførte belastning delvis eller fuldstændigt bæres af hydrodynamisk eller hydrostatisk tryk, hvilket reducerer faste kropsinteraktioner (og dermed friktion og slid). Afhængig af graden af overfladeseparation kan der skelnes mellem forskellige smøringsordninger.
Tilstrækkelig smøring muliggør jævn, kontinuerlig drift af maskineelementer , reducerer slidhastigheden og forhindrer overdreven belastning eller anfald ved lejer. Når smøringen bryder sammen, kan komponenter gnides destruktivt mod hinanden og forårsager varme, lokal svejsning, ødelæggende skader og svigt.
Smøremekanismer
Væske-smurte systemer
Efterhånden som belastningen øges på kontaktfladerne, kan der observeres forskellige situationer med hensyn til smøremetoden, der kaldes smøreordninger:
- Væskefilmsmøring er smøremetoden, hvor belastningen gennem viskose kræfter understøttes fuldt ud af smøremidlet i rummet eller afstanden mellem delene i bevægelse i forhold til hinanden (den smurte forbindelse) og fast-fast kontakt undgås.
- Ved hydrostatisk smøring påføres udvendigt tryk på smøremidlet i lejet for at opretholde den flydende smøremiddelfilm, hvor den ellers ville blive presset ud.
- Ved hydrodynamisk smøring pumpes de berørende overfladers bevægelse samt udformningen af lejet, smøremiddel rundt om lejet for at opretholde smørefilmen. Denne lejekonstruktion kan slides, når den startes, stoppes eller vendes, når smøremiddelfilmen bryder sammen. Grundlaget for den hydrodynamiske teori om smøring er Reynolds ligningen . De regulerende ligninger i den hydrodynamiske teori om smøring og nogle analytiske løsninger kan findes i referencen.
- Elastohydrodynamisk smøring: For det meste ved overflader, der ikke er i overensstemmelse med overfladen eller ved højere belastningsforhold, har legemerne elastiske belastninger ved kontakten. En sådan belastning skaber et bærende område, som tilvejebringer et næsten parallelt mellemrum for væsken at strømme igennem. Ligesom ved hydrodynamisk smøring frembringer kontaktlegemernes bevægelse et flowinduceret tryk, der fungerer som den bærende kraft over kontaktområdet. I sådanne højtryksregimer kan væskens viskositet stige betydeligt. Ved elastohydrodynamisk smøring med fuld film adskiller den genererede smøremiddelfilm overfladerne fuldstændigt. På grund af den stærke kobling mellem hydrodynamisk smøremiddel og den elastiske deformation i kontakt med faste stoffer er dette regime med smøring et eksempel på væskestrukturinteraktion . Den klassiske elastohydrodynamiske teori overvejer Reynolds ligning og den elastiske afbøjning ligning til at løse for tryk og deformation i dette smøremiddel. Kontakt mellem hævede faste træk eller asperiteter kan også forekomme, hvilket fører til en blandingssmøring eller grænsesmøringsregime.
- Grænsesmøring (også kaldet grænsefilmsmøring): De hydrodynamiske effekter er ubetydelige. Kropperne kommer i tættere kontakt med deres asperiteter; varmen udviklet af det lokale tryk forårsager en tilstand, der kaldes stick-slip, og nogle asperiteter går i stykker. Ved forhøjede temperatur- og trykbetingelser reagerer kemisk reaktive bestanddele af smøremidlet med kontaktoverfladen og danner et meget modstandsdygtigt lag eller film på de faste faste overflader (grænsefilm), som er i stand til at understøtte belastningen, og større slid eller nedbrydning undgås. Grænsesmøring defineres også som det regime, hvor belastningen bæres af overfladens asperiteter snarere end af smøremidlet.
- Blandet smøring: Dette regime er mellem de komplette filmelastohydrodynamiske og grænsesmøringsregimer. Den genererede smøremiddelfilm er ikke nok til at adskille legemerne fuldstændigt, men hydrodynamiske effekter er betydelige.
Udover at understøtte lasten kan smøremidlet muligvis også udføre andre funktioner, for eksempel kan det køle kontaktområderne og fjerne slidprodukter. Under udførelsen af disse funktioner udskiftes smøremidlet konstant fra kontaktområderne enten ved den relative bevægelse (hydrodynamik) eller af eksternt inducerede kræfter.
Smøring er påkrævet for korrekt drift af mekaniske systemer såsom stempler , pumper , knaster , lejer , turbiner , gear , rullekæder , skæreværktøjer osv., Hvor trykket mellem overfladerne i tæt nærhed uden smøring ville generere tilstrækkelig varme til hurtig overfladeskade, som i grov tilstand kan bogstaveligt talt svejse overfladerne sammen og forårsage krampeanfald .
I nogle anvendelser, såsom stempelmotorer, forsegler filmen mellem stemplet og cylindervæggen også forbrændingskammeret, hvilket forhindrer forbrændingsgasser i at slippe ud i krumtaphuset.
Hvis en motor krævede smøring under tryk til f.eks. Glidelejer , ville der være en oliepumpe og et oliefilter . På tidlige motorer (såsom en SABB marine diesel ), hvor foderet under tryk ikke var påkrævet stænksmøring ville være tilstrækkeligt.
