Page 1

SADRAJ

1 Uvod 2

2 Rashladno mazivna sredstva 4

3 Bazna ulja 5

4 Aditivi 6

5 Podmazivanje kotrljajuih leajeva 8

6 Zakljuak 15

7 Literatura 16

SADRAJ SLIKA I TABELA

Slika 1. Grafiki prikaz interakcije tribologije sa ostalim granama nauke 2

Slika 2. Sastav rashladno mazivnih sredstava 4

Slika 3.Granice upotrebe pojedinih tipova masti kod razliitih temperatura

11

Tabela 1. Koeficijent trenja kod kotrljajuih leaja 9

Page 2

1 UVOD

Tribologija, kao re je izvedena od grcke reci tribos to oznaava trljanje, troenje, trenje i sl. U naunoj terminologiji pod pojmom tribologija podrazumeva se: nauka i tehnologija o medjusobnom dejstvu povrina pri relativnom kretanju, sa posebnim naglaskom na problematiku trenja, habanja i podmazivanja. Ovako iroki kocept tribologije sainjen je sa namerom da se zainteresuje to vei broj strunjaka razliitog profila. Tribologija se smatra interdisciplinarnom naunom disciplinom jer se koriste i primenjuju interdsiciplinarna znanja iz fizike, hemije, mehanike, projektovanja, nauke o materijalu, tehnologije podmazivanja, kao i ergonomije, poslovne ekonomije, organizacije, industrijskih metoda itd.

Slika 1. Grafiki prikaz interakcije tribologije sa ostalim granama nauke

Tribologija nalazi primenu u svim industrijskim granama, ukljuujui: avio i

automobilsku industriju, inenjerstvo, gradjevinarstvo, bio-medicinu, tekstilnu,

optiku i mikro elektronsku industriju. Trenja i habanja prouzrokuju trokove

vezane za energiju, odravanje, rezervne delove i poveavaju gubitke.

Page 3

Podmazivanje je postupak kojim se smanjuje trenje i troenje materijala uvodjenjem maziva izmedju povrina u relativnom kretanju. Podmazivanje obuhvata sledee aktivnosti:

- icenje ispiranje: kliznih (mazajuih) povrina, razvodnih instalacija maziva, agregata za dopremanje maziva (pumpe, filteri i dr.)

- proveravanje stanja maziva (koliine i svojstva) - dolivanje (ubrizgavanje) maziva - zamenu dotrajalog (istroenog) maziva - regeneraciju istroenog ulja i dr.

U tehnologiji odravanja tehnikih sistema, podmazivanje ima veoma

znaajnu ulogu. Podmazivanje doprinosi smanjenju mehanikog troenja

(habanja) delova sistema, poveava radnu sposobnost sistema ime utie na

obezbedjenje optimalnih uslova za rad itavog sistema i njegovih sastavnih

delova.

Page 4

2 RASHLADNO MAZIVNA SREDSTVA

U metalo-preradjivakoj industiji se pri postupcima obrade upotrebljavaju

rashladno mazivna sredstva koja su sastavljena od ulja, vode i aditiva. Ona

imaju funkciju hladjenja, podmazivanja i odvodjenja neistoa. Izbor rashladno

mazivnog sredstva zavisi pre svega od vrste obrade, maine, alata, obratka i

na kraju od oveka koji radi na maini. Pri odabiru odgovarajueg rashladno

mazivnog sredstva, kao i pri njegovoj upotrebi obino se susreemo sa

razliitim pojmovima koje bi trebali da poznaju korisnici kako bi pravilno

razumeli sastav i odabrali odgovarajue rashladno mazivno sredstvo koje nide

proizvodjai.

U nastavku u dati osnovne informacije o sastavu rashladno mazivnim

sredstvima kako bi se na osnovu tih informacija korisnici lake odluili o vrsti

odgovarajueg rashladno mazivnog sredstva. Rashladno mazivna sredsva se

sastoje od baznih ulja i aditiva, kao to je prikazano na slici 1-1.

Slika 2. Sastav rashladno mazivnih sredstava

MINERALNA BAZNA

ULJA

RASHLADNO

MAZIVNA SREDSVA

EMUGLATORI SINTETIKA BAZNA

ULJA

BAZNA ULJA ADITIVI

ANTIKOROZIVNI

ZA PODMAZIVANJE

ZA VISOKE PRITISKE

PROTIV PENJENJA

BIOCIDI

PROTIV HABANJA

Page 5

3 BAZNA ULJA

Bazna ulja predstavlaju osnovu rashladno mazivnih sredstava. Delimo ih na

mineralna i sintetika ulja. Bazna ulja mineralnih ulja su destilati nafte, dok su

bazna ulja sintetikih ulja od nafte, biljanih ulja ili sa organskim sintezama.

Mineralna bazna ulja su rafinati destilacije nafte. Sastavljeni su od parafinskih, natnih i aromatskih ugljovodonika. Parafinska ulja su obino svetle boje, imaju visok indeks viskoznosti, visok broj taaka teenja i relativno nisku gustinu. Nemaju dobre osobine razgradjivanja i upotrebljavaju se u sluajevima kada je poeljan neutralna reakcija. Naftna ulja su malo tamnije bije od parafinskih ulja. Imaju relativno visoku gustinu, nisku taku teenja i srednje niske indekse viskoznosti. Naftna ulja imaju bolja odobine razgradjivanja od parafinskih ulja i upotrebljavaju se tamo gde je potreban visok stepen hemijskih i fizikih reakcija. Kod aromatikih ulja molekuli imaju nezasienu strukturu sa prisutnim dvojnim ili trojim vezama. Aromati predstavljaju visoko nezasiene hemijski vrlo reaktivne supstance.

Sintetika bazna ulja su osnova sintetikih rashladno mazivnih sredstava. Samo njihovo ime nam govori da ih dobijamo sintezom, to je gledajui na dobijanje eljenih osobina velika prednost. Hemijskim reakcijama i izborom osnovnih reagensa tano odredjujemo osobine konanih proizvoda. Osnovna mana je da su proizvodi dobijeni na ovaj nain skuplji. Hemijski sintetika rashladna mazivna sredstva delimo na:

o polialfaolefine o poliglikole o estre karbonskih kiselina o estre silicijevih kiselina o halogenirane ugljovodonike itd

Za rashladno mazivna sredstva na osnovi sintetikih ulja odluujemo se u sluaju, kada sa mineralnim uljima nije mogue ispuniti specifine zahteve (oksidaciona i/ili hemijska stabilnost, visokotemperaturna ili niskotemperaturna upotrebljivost itd)

Page 6

4 ADITIVI

Naziv aditiv potie od engleske rei add, to znai dodavati, tako da sam naziv aditivi znai dodatak. U aditive ubrajamo praktino sve to se nalazi pored baznih ulja u nekim rashladno mazivnim sredstvima. Aditivi poboljavaju karakteristike rashladno mazivnih sredstava i tako ima daju odredjene karakteristike

Vrste aditiva:

Emuglatori su supstance koje omoguavaju rastvorljivost odnosno emugliranje supstance koja inae u vodi nije rastvorljiva. Pomou emuglatora moemo napraviti koncentrate koji sadre ceo niz supstanci nerastopljivih u vodi, kod kojih moemo kombinovati pozitivne karakteristike pojedinih aditiva i baznih ulja (dobro podmazivanje, antikorozione karakteristike), sa pozitivnim karakteristikama vode (rashladjivanje, negorljivost, niska cena...).

Hemijski emuglatori su:

o alkil aril, o sulfonati, o alkalni sapuni masnih kiselina o aminski sapuni masnih kiselin, o etoksilirana jedinjenja itd.

Protivkorozioni aditivi (inhibitori odnosno zaustavljanje reakcije korozije) tite metale od raspada korozijom. Znaaj inhibitora korozije je da se prilepe na povrinu i na taj nain stvore zatitni sloj koji titi povrinu metala od korozivnih medija (vlaga, kiseonik, kisela atmosfera). Zatita moe biti fizika (stvaranje filma koji fiziki spreava agresivnom mediju dodir sa metalom) ili hemijska (stvaranje hemijskog filma koji menja potencijal elektrohemijske korozije.). Zato se veliki broj hemijskih jedinjenja upotrebljava kao inhibitor korozije, npr:

o sulfonske kiseline, o sumporna jedinjenja, o derivati fosforne kiseline, o azotna jedinjenja, o amidi masnih kiselina, o derivati karbonskih kiselina, o borova jedinjenja itd.

Page 7

Sredstva za poboljavanje podmazivanja su prirodni i sintetiki estri koji slue za poboljanje karakteristika podmazivanja, naroito pri obradi aluminijuma

Biocidi su nepoljoprivredni pesticidi. To su aktivne supstance i preparati sa optimi ili posebnim delovanjem na tetne organizme ili protiv njih. Dodaju se pre svega mainskim radnim tenostima kao antimikrobna zatitna sredstva. Poznato je 23 vrste biocida koje delimo u 4 vee grupe:

o dezinfekciona sredstva, o sredstva za konzerviranje, o sredstva za unitavanje teotiana, o druga biocidna sredstva

Biocidi su obino ugradjeni u koncentrate radnih tenosti, a moemo ih dodati u ve pripremljene radne tenosti u kojima je dolo do zaraze. Razloga zaraze ima vie:

o preniska koncentracija, o loa higijena, o zagadjena voda za pripremu radne tenosti, o dugi prekidi u radi itd.

Aditivi za visoke preitiske i aditivi protiv habanja (Extreme Pressure - Anti Wear Additives). Rashladno mazivna sredstva pri obradi metala prenose veoma velika optereenja pa im se iz tog razloga dodaju aditivi za visoke pritiske i aditivi protiv habanja, koji moraju da spree zavarivanje materijala pri dodiru i smanjenje habanja. Aditivi za visoke pritiske i aditive protiv habanja u zoni podmazivanja smanjuju trenje, a samim tim i habanje. Po sastvu, aditivi za visoke pritiske i aditivi protiv habanja su spojevi hlora, sumpora, fosfora, polarnih jedinjanj itd. Razliiti tipovi aditiva za visoke pritiske i aditiva protiv habanja su aktivni u razliitim temperaturanim opsezima. Pri njihovoj upotrebi i pri upotrebi drugih aditiva potrebno je potovati navode za upotrebu za obezbedjenja zdravlja radnika i ouvanja okoline.

Aditive protiv penjenja dodajemo u rashladno mazivna sredstvima sa namenom da poboljamo eliminaciju vazduha i na taj nain poboljavamo njihove karakteristike. Na primer rashladno mazivno sredstvo koje se puno peni praktino ne obavlja svoj zadatak jer deo sredstva dolazi u obliku pene do mesta podmazivanja i hladjenja, pa podmazivanje i hladjenje nije dovoljno efikasno. Po sastavu aditive protiv penjenja delimo na polisiloksane, poliakrilate i kvaterne amonijumske soli

Page 8

5 PODMAZIVANJE KOTLJAJUIH LEAJEVA

Kotrljajui leajevi predstavljaju najbrojniju grupu mainskih elemenata koji se

podmazuju mazivim mastima. Sastoje se od unutranjeg i spoljnog prstena,

izmedju su postavljeni rotirajui elementi:

- kuglice

- valjci

- burii

- iglice

Rotirajui elementi leaja su medjusobno odvojeni draem, to osigurava

centrinost leaja, jednako rastojanje izmedju povrina prstenova i

ravnomerno optereenje nosivog dela leaja. Povrine po kojima se kotrljaju

rotirajui elementi su obradjene bruenjem, pa je koeficijent trenja kotrljanja

veoma nizak. On se kod kotrljajuih leaja kree u grnaicama od 0,001 do

0,005. U tabeli 1 je dat pregled vrednosti koeficijenata trenja kod razliitih

tipova kotljajuih leaja.

Page 9

Tabela 1. Koeficijent trenja kod kotrljajuih leaja

Naziv i izgled leaja Koef. trenja

Naziv i izgled leaja Koef. trenja

Kuglini leaj (2 - 3) x

10-3

Igliasti leaj 2 x 10-3

Jednoredni kuglini leaj

sa kosim dodirom

(1,5 - 2) x 10

-3

Konino valjkasti leaj

(2 - 5) x 10

-3

Dvoredni kuglini leaj

sa kosim dodirom

(2,4 - 3) x 10

-3

Dvoredni samoudesivi valjkasti leaj

(2 - 3) x 10

-3

Kuglini samoudesivi

leaj

(1,3 - 3) x 10

-3

Aksijalni kuglini leaj

1,2 x 10-3

Cilindrino valjkasti leaj

(1 - 3) x 10

-3

Aksijalni bavasti leaj

(2,5 - 3) x 10

-3

Za vreme rada kotrljajueg leaja dolazi do stvaranja kratkotrajnih, veoma

visoko lokalnih optereenja u zoni kontakta rotirajuih elemenata i prstena

leaja. Rezultat tako visokih pritisaka su elastine deformacije prstena i

rotirajueg elementa. Ti visoki pritisci se prenose i na sloj maziva koji se nalazi

izmedju kontaktnih povrina, to dovodi do visokog porastavrednosti

viskoziteta i pojave elastohidrodinamikog podmazivanja. Kontaktne povrine

se potpuno razdvajaju, pa je kod kotrljajuih leaja proces habanja veoma

nizak. Zahvaljujui tome radni vek kotrljajueg leaja je veoma dug, ali

proraunati vek trajanja leaja se znaajno smanjuje u sluaju

neodgovarajueg reima podmazivanja. Pod ovim se podrazumeva

podmazivanje sa neodgovarajuom vrstom masti, kao i podmazivanje sa

nedovoljnom ili probilnom koliinom masive masti.

Kotrljajui leajevi se podmazuju uljem i mazivim mastima. U odredjenom

broju sluajeva bolji rezultati se postiu kod podmazivanja uljem, ali u nekim

drugim uslovima rada isti leaj je bolje podmazati mau. Na izbor medija

uglavnom utie konstrukcija maine i kuita u kome je smeten leaj. Osim

ovoga, na izbor tupa maziva utiu i neki drugi elementi, kao na primer zahtev

za odvodjenjem toplote, nemogunosti dovoda ili odvoda maziva, potrebno je

Page 10

obaviti zaptivanje itd. Na izbor medija utie i veliina prenika rupe leaja,

odnosno broj obrtaja leaja.

Vek trajanja leaja zavisi i od spoljnih uticaja, kao na primer :

- vode

- temperature

- neistoa

- udarnog optereenja itd

Voda moe da prodre u kuite leaja iz vazuha ili iz okoline, na primer kod

vozila, u valjaonicama, na transportnim trakama itd. Takvi leajevi se moraju

podmazivati mazivim mastima koje su otpore na ispiranje vode, a kuite

treba da bude ispunjeno mau, kako bi se spreio prodor vode. Ispitivanjem

je utvrdjeno da se u sluaju prodora vode radni vek leaja znaajno smanjuje.

Temperatura okoline do 200OC utie na stabilnost mazivih masti, a

temperatura preko te vrednosti i na radni vek leaja. Zavisno od veliine

temperature leaja, vri se i izbor odgovarajueg tipa mazive masti. Na izbor

tipa mazive masti, osim temperature, utiu i faktor brzine, veliina optereenja,

prisustvo vode i drugi elementi. Izbor odgovarajueg tipa mazive masti je,

dakle, razultat kompleksnog sagledavanja radnih uslova, iako se za leaje koji

rade u nepovoljnim radnim uslovima moe rei da su jedna, ili najvie dve

uticajne komponente bitne i izbor mazive masti se vri u odnosu na njuh. Ako

se, na primer, analizira izbor mazive masti u odnosu na temperaturu,

neophodno je uzeti u obzir i vrednost faktora brzine. On se proraunava

prema jednaini:

gde je:

DS srednji prenik leaja

D prenik spoljnog prstena

d prenik untranjeg prstena

n brzina rotacije

Page 11

Na slici 2 prikazan je dijagram granica upotrebe pojedinih tipova mazivih masti

kod podmazivanja u razliitim temperaturnim uslovima.

Slika 3.Granice upotrebe pojedinih tipova masti kod razliitih temperatura

U prikazanom dijagramu su date granice upotrebe mazivih masti do radnih

temperatura od 180OC. Kod viih temperatura neophodna je upotreba

visokotemperaturnih pasta ili se primenjuje podmazivanje centralnim

sistemom, koji e dozirati mast u kraim vremenskim impulsima i u veim

koliinama nego to je to inae potrebno. Ukoliko se tip i koliina mazive masti

ne usklade sa temperaturom okoline, doi e do procesa razdvajanja mazive

masti na ulje i sapun. Kod drugog zadravanja na jednom mestu u kuitu

leaja, oni e prei u tvrdu, crnu masu, koja e otetiti kontaktne povrine.

Page 12

Kod rada leaja u normalnim uslovima osnovni kriterijum za izbor vrste masti

je broj obrtaja, veliina i karakter optereenja. Uticaj broja obrtaja se izraava

odnosom:

gde je:

n najvei broj obrtaja leaja u radu

ng granini broj obrtaja leaja kod podmazivanja mastima (odredjuje

se za odredjeni tip i veliinu leaja na osnovu informacija koje u

katalogu daje proizvodja leaja)

Pokazatelj veliine specifinog optereenja je brojana vrednost odnosa:

gde je:

C dinamika nosivost leaja (odredjuje se iz kataloga leaja)

P ekvivalentno optereenje, a proraunava se prema

gde je:

Fr radijalna sila

Fa aksijalna sila

x, y brojane vrednosti koje se vede iz kataloga leaja

Za podmazivanje kotrljajueg leaja sa normalnim optereenjem i kod rada

bez delovanja nepovoljnih spoljnih uticaja, potrebne su sasvim male koliine

mazive masti. Zbog toga se kuite leaja puni potpuno samo u sluajevima

kada maziva mast, osim funkcije podmazivanja, treba da obavi i funkciju

zaptivanja. Kod leaja sa visokim brojem obrtaja nije dozvoljeno potpuno

punjenje leaja mau, jer zbog visokih vrednosti trenja u unutranjosti mazive

masti dolazi do porasta temperature. Ona utie na razgradnju i pad vrednosti

viskoznosti mazive masti, pa je konaan rezultat skraenje radnog veka

Page 13

leaja. Utvrdjeno je da vei broj kotrljajuih leaja strada zbog velike koliine

mazive masti u kuitu, nego zbog nedovoljne koliine.

Koliina mazive masti kojom treba ispuniti kuite leaja zavisi od broja

obrtaja. Nasuprot tome, slobodan prostor unutar samog leaja trebalo bi da

bude uvekispunjen mau.

Svim leajevima se u toku rada mora povremeno dodatavati odredjena

koliina mazive masti. To se naravno ne odnosi na leaje zatvorene izrade

kod kojih je mastubaena u leaj i nakon toga su svi otvori na bonim

stranama zatvoreni, kao i na leaje standardne izrade, kod kojih je mast

zapakovana u kuitu, a leaj zaptivkama zatien od ulaska praine, vode

ili drugih kontaminata. Kod leajeva zatvorene izrade mora se odabrati takva

mast iji je vek upotrebe dui od radnog veka leaja, a kod leaja pakovane

izrade kuite se povremeno otvara i maziva mast se menja.

Proraunom podmazivanja kotrljajueg leaja neophodno je odrediti koliinu

mazive masti koja se naknadno dodaje leaju i duinu intervala u kome je

neophodno dodavati mast. Interval dodavanja proraunate koliine masti vri

se u normalnim radnim uslovima, u odnosu na broj obrtaja i tip kotrljajueg

leaja. Pod normalnim radim uslovima podrazumeva se rad leaja bez

ekstremnih i udarnih optereenja, rad na temperaturama do 75OC i rad u

atmosferi bez prisutnog kontaminata vode, praine, estica metala, kiselina i

drugog.

Intervali podmazivanja leaja koji radi u normalnim uslovima su veoma dugi.

Kreu se, u najnepovoljnijim uslovima broja okretaja kod samonosivog

valjkastog leaja, od oko 300 asova do preko 50.000 asova kod radijalnog

krutog kuglinog leaja kod rada sa malim brojem obrtaja.

Rad leaja u normalnim uslovima se veoma retko postie, pa se vrednost

intervala podmazivanja mora smanjiti u odnosu na stvarne uslove rada:

- uticaj praine i vode na radne povrine leaja,

- intenzitet udarnog optereenja

- vibracije

- poviene temperature

Page 14

Na interval podmazivanja i koliinu masti koje se dodaje leaju bitan uticaj ima

nain podmazivanja. Sa stanovita kriterijuma zahteva leajeva, idealan sluaj

bi bio ako bi se stvarni interval podmazivanja doveo na vrenost nula, a

proraunata koliina mazive masti postepeno dozirala unutar proraunatog

intervala podmazivanja. To se kod podmazivanja uljem postie veoma

jednostavno, kod podmazivanja mazivim mastima bilo bi veoma teko, a

ukoliko se uzmu u obzir zahtevi kotrljajuih leajeva, to stvarno nije

neophodno. Kod runog podmazivanja proraunate vrednosti koliine masti i

intervala podmazivanja interval se skrauje a proporcionalno tome smanjuje i

koliina masti koja se dozira leaju u toku jednog radnog takta sistema za

podmazivanje. Iz tog zakljuka sledi da sistem za centralno podmazivanje

omoguuje pribliavanje idealnom reimu doziranja mazive masti.

Osim pravilnog prorauna potrebne koliine mazive masti, intervala

podmazivanja i odgovarajueg tipa mazive masti, veoma vano je i reenje

naina dovodjenja mazive masti leajima.

Page 15

6 ZAKLJUAK

Zahtevi tribolokih sistema u pogledu odgovarajueg kvaliteta mazive masti su

veoma iroki, skoro isto koliko i podruje primene. Oni su odredjeni pre svega

tribolokim sistemom, odnosno konkretnim zahtevima elementa koji se

podmazuje.

Izbor odgovarajueg tipa mazive masti, penetracije i intervala podmazivanja je

relativno sloen zadatak. Da bi se pravilno obavio, neophodno je izvriti

detaljnu analizu kinematike maine i radnih uslova kritinog maznog mesta.

Opta je tendencija da se za podmazivanje maine, postrojenja ili proizvodnog

pogona koristi najmanji broj razliitih tipova mazivih masti, penetracije i

stepena poboljanja svojstva podnoenja visokih pritisaka. Da bi se taj zahtev

ispunio izabrana maziva mast mora da zadovolji radne uslove jednosg ili vie

elemenata koji rade u najteim uslovima.

Page 16

7 LITERATURA

Ivkovi B. Osnovi tribologije

Savi V. Postupak prorauna centralnog sistema za podmazivanje

Savi V. Sistemi za centralno podmazivanje

Savi V. Tribologija

Interntet