在液體動力潤滑中,潤滑油膜能有效的隔開兩個摩擦面,因此不會出現(xiàn)粘附磨損和磨料磨損,摩擦阻力的大小僅由潤滑油的黏度決定,這是理想的潤滑狀態(tài)。但這種潤滑模式必須是在潤滑油黏度與運動部件的轉速、負荷配合適當?shù)那闆r下才能實現(xiàn)。在負荷增大或變動、潤滑油黏度降低、部件轉速下降時,摩擦面的微凸體將會接觸,其余部分被極薄的油膜隔開,這時的摩擦系數(shù)將增大到0.05——0.15,并出現(xiàn)可控制的磨損。這時對摩擦副的減摩抗磨作用,不僅取決于潤滑油的黏度,更重要的是取決于潤滑油的化學成分與摩擦副表面的相互作用,這就是邊界潤滑狀態(tài)(模式)。
邊界潤滑有三個特點:1、金屬透過油膜接觸或粘接時 ,是發(fā)生在一些孤立的微凸點上。2、降低磨損的效果比降低摩擦顯著,比起干摩擦來,磨損可降低到1/100000,摩擦僅下降 1/20左右。3、降低磨損的原因主要是減小磨損下來的金屬碎片的大小,邊界潤滑能防止金屬表面較大面積的粘附。
邊界潤滑是設備潤滑中最普遍的潤滑模式,即使液體動力潤滑為主的部件也會出現(xiàn)或存在,這是目前設備出現(xiàn)“正常磨損”的主要原因。更是設備造成能源消耗過大的主要原因,設備管理者很容易忽視邊界潤滑的存在,而認為設備運轉正常,這很容易造成我們的錯覺。
對于克服邊界潤滑的方法,過去都是通過改善潤滑油品質或提高摩擦副的加工精度來實現(xiàn),但效果的改善受到金屬加工工藝水平的限制,因為摩擦副表面在我們肉眼看來是很光滑的,但實際是坑凹不平的,這是受金屬本身存在的點、線、面、體缺陷的限制。
現(xiàn)在通過向潤滑油中添加抗磨劑、金屬表面調理劑、金屬表面改性劑等產(chǎn)品,利用微流變塑性整平技術,就很好的改變了金屬表層的結構和形狀,這些產(chǎn)品均能通過熱、摩擦環(huán)境、壓力等條件對摩擦副表面進行處理,使之成為光滑堅硬的表面,大大的降低金屬表面的粗糙度和波度,使得金屬表層摩擦系數(shù)降低到0.001——0.005,大大地減少摩擦和磨損。這就使得由摩擦帶來的一系列危害,如機械磨損、能源浪費、熱危害、噪音污染、振動、頻繁的維護保養(yǎng)等等得到徹底的改變。
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