Твърди лубриканти са предназначени за намаляване на триенето в условията, при които е невъзможно създаването на течност смазване. Например, те се използват, когато се работи под вакуум при ниски и високи температури в корозивна среда и т.н. Най-често твърди смазочни материали са твърди вещества, които имат слоеста структура. Нисък коефициент на триене, които са постигнати в резултат на ясно изразен анизотропия на свойства. Най-често срещаните материали от тази група са графит, молибден дисулфид, талк, слюда и борен нитрид. Принципът на работа на твърди смазочни материали, помислете примера на графит.
графит структура е показана на Фиг. 6:
Слоевете на въглеродни атоми са плътно опаковани в големи разстояния един от друг. Такива слоеве имат шестоъгълна подреждане на атомите и имат силни interatomic връзки (420 кДж / грам-атом). Силата на връзките между атомите, разположени в различни равнини, от порядъка на по-малко, така че триенето е относително лесно преместване на една спрямо друга равнина.
Неотдавна, твърдото вещество е политетрафлуоретилен полимер лагер се използва като твърдо вещество смазка (PTFE), който има уникални антифрикционни свойства. PTFE или тефлон, има нисък коефициент на триене (0,05-0,1) до температура на омекване (320oS). Използване на флуоропласт в чиста форма предотвратят неговата ниска сила, токсичността на флуорни изпарения, лоша топлопроводимост, висок коефициент на топлинно разширение и ниска способност да устои на износване при високи скорости и повишена разсейване на топлината. Затова PTFE се въвежда в повърхността на порест метал, често пореста бронз. PTFE, запълване на порите на метал, осигурява добри антифрикционни свойства и бронзова матрица създава достатъчно силна и добре топлопроводим конструкция. Metalfluoraplastic лагери са широко използвани чужбина и домашни инженерство, и да ги използват предимно в триещите възли, работещи без смазване или смесени условия на смазване. За да се подобри устойчивостта на износване и увеличава живота на тези лагери се въвежда в флуоропласт пълнители (мед, месинг, фибростъкло, графит и т.н.).
В съответствие със стандартната терминология, течен или хидродинамично смазване се извършва с пълно отделяне на повърхностите на триене от налягането, възникващи в смазване слой по време на относителното движение на триене двойки. Вътрешно триене в грес слой се определя главно вискозитета.
Има функционални връзки между срязване стрес на мястото в движещия флуид и производното на скоростта нормална към този сайт. Такава функция се нарича "реологичните свойства". Зависимостта на срязващи напрежения от страничната производно скорост е показано на фиг. 7.
Фиг. 7 - зависимостта на срязващи напрежения от страничната производно скорост
Като цяло, деформацията на средата започва, когато напрежението достигне стойности (крива I на фигура 7). след това
Околна среда, спазване на закона, наречен нелинейни жилава. Те включват, например, минерално масло при ниски температури, мазнини и т.н.
Среда, в която линия и (крива II), по-нататък течности.
Фигура I.7 - статичен стрес добив, - динамично напрежение добив, големината на който се определя чрез екстраполация на правия участък.
Околна среда, в която. (Крива III), по-нататък не-нютонови течности (масла и др суспензия.). Ако. аномалия на вискозитета отсъства и съществува линеен закон
Ако (крива II), ние получаваме израз за. наречената хипотеза на Нютон:
при което - динамичен коефициент на вискозитет. В последния случай ние говорим за един наистина вискозна или Нютонов флуид.
Като се започне от равновесни условия Нютонов флуид и предвид уравнение уравнение течност непрекъснатост поток се получава изотермични поток на лубрикант - Рейнолдс уравнение:
където х и Z координира характеризиране на надлъжната и напречната движение на елементарен обем от течност,
ч - дълбочина на началното положение на обем.
Процесът на разработване на хидродинамично налягане в смазочен слой разгледа пример на наклонена равнина движи със скорост V спрямо фиксирана равнина (Фигура 8).
На мястото на до б и за хидродинамичен поток може да повиши скоростта на срязване на преместване на течността над дебелината на слоя, и областите на BDO с - отслаби. Това следва от закона за запазване на масата, според която на потока на течността през всяко напречно сечение е постоянно в даден момент.
Причината за развитието на хидродинамично налягане в течен слой, в който има вариране на налягането по протежение на дължината на смазочни слой, е или променливо напречно сечение на смазочното междината (клиновидна), или плътност променлива течност и относителното движение на двойките фрикционни или компресия слой.
Фиг. 8 - Процесът на разработване на хидродинамично налягане в смазочен слой
Анализ уравнението Рейнолдс, е възможно да се следват всички компоненти, които допринасят за появата на налягането в смазочен слой. Първият план на лявата страна на уравнението определя поток лубрикант в посока на координатите X, а вторият - в Z. посока на първия срок от дясната страна на уравнение определя приноса на скоростта V на по отношение на плъзгащите повърхности и образуват смазочни слой. и втория мандат - размерът на вноската на повърхности подход. Най-важният фактор е за сметка на формата на клин на смазочни слой, особено при изчисляването на радиалните лагери.
Трябва да се отбележи, че извличането на теорията за хидродинамично смазване бяха направени О. Рейнолдс следните предположения:
- Инерционни сили лубрикант частици се считат за значително по-малки от вискозни сили;
- смазване се приема като Нютонов флуид;
- вискозитет се приема за постоянна през леглото;
- дебелината на смазващо слой е малка в сравнение с други размери;
- слайд на течността - твърди или газ - твърда линия.
По-нататъшно развитие на теорията за хидродинамично смазване последвано пътя на не-изотермично разтвор на проблеми, това деформацията на подпорите и формата на двойките фрикционни геометрична.