Смазка и ее роль в уменьшении трения
Содержание статьи
Что такое смазывание и его основные принципы
Смазыванием мы называем процесс нанесения вещества на рабочую поверхность, чтобы минимизировать трение и снизить износ этих поверхностей.
Таким образом, сцепление уменьшается, а сила сопротивления деформации становится ниже – всё это приводит к значительному снижению уровня износа трущихся поверхностей.
Граничное трение и молекулярные слои
При граничном трении слой смазки обычно не превышает 0,1 мкм и может состоять из одного или нескольких молекулярных слоев. Эффективность смазочного действия зависит от физико-химических свойств этого слоя, сформированного после адсорбции веществ из жидкости (или газа) на рабочей поверхности.
Роль поверхностно-активных веществ
Если в составе присутствуют органические поверхностно-активные вещества (ПАВы), адсорбционный слой может иметь форму “ворса” из молекул, что обеспечивает плавное скольжение деталей. Использование ПАВ также может влиять на адсорбционное уменьшение прочности и пластифицирование материала в поверхностном слое.
Для улучшения смазочных свойств в технические масла и смазочно-охлаждающие жидкости добавляют ПАВы и химически активные вещества в виде присадок. В случае трения полимеров смазочный эффект обеспечивается веществами, которые образуются при механохимическом разрушении полимеров.
Жидкостное трение и гидродинамическая теория
Существует также жидкостное трение, когда слой смазки превышает десятую долю мкм. Снижение трения в этом случае происходит в основном за счёт разъединения рабочих поверхностей и обуславливается гидродинамической теорией, разработанной Н. П. Петровым, О. Рейнольдсом и другими.
Твердые смазочные материалы
Смазочный эффект твердых материалов (таких как графит и дисульфид молибдена) определяется их структурой и низким сцеплением между слоями. Мягкие металлы (например, свинец, олово и кадмий) и другие вещества, которые наносятся на трущиеся поверхности, формируют слои с низким сдвиговым сопротивлением; таким образом, смазывание происходит из-за того, что деформация сдвига локализуется в небольшом слое поверхности.
