윤활제

Lubrication
선박의 증기 엔진 크랭크샤프트 윤활윤활유 두 병은 피스톤에 부착되어 있으며 엔진이 작동하는 동안 움직입니다.

윤활은 윤활유를 사용하여 두 표면 사이의 접촉에서 마찰과 마모를 줄이는 과정 또는 기술입니다.윤활에 대한 연구는 트라이볼로지 분야의 한 분야이다.

유체 윤활 시스템과 같은 윤활 메커니즘은 가해진 하중이 유체 역학적 또는 유체 정압에 의해 부분적으로 또는 완전히 전달되도록 설계되어 고체 차체 상호작용(결과적으로 마찰 및 마모)을 감소시킵니다.표면 분리 정도에 따라 다른 윤활 방식을 구별할 수 있습니다.

적절한 윤활을 통해 기계 요소를 원활하고 지속적으로 작동시킬 수 있으며, 마모율을 낮추고 베어링에 과도한 응력이나 발작을 방지할 수 있습니다.윤활이 고장 나면 구성 요소가 서로 파괴적으로 마찰하여 열, 국부 용접, 파괴적 손상 및 고장을 일으킬 수 있습니다.

윤활 메커니즘

유체 윤활 시스템

접촉 표면에 대한 부하가 증가함에 따라 윤활 모드와 관련하여 다음과 같은 상황을 관찰할 수 있습니다. 이를 윤활 [1]방식이라고 합니다.

  • 유체막 윤활은 다른 물체(윤활 접합부)에 상대적인 이동 중인 부품 사이의 공간 또는 간격 내에서 점성력을 통해 하중이 윤활제에 의해 완전히 지지되고 고체-고체 접촉이 [2]방지되는 윤활 시스템입니다.
    • 유체정압 윤활에서는 베어링의 윤활유에 외부 압력이 가해져 유체 윤활유가 압출될 수 있는 부분을 유지합니다.
    • 유체역학적 윤활에서는 접촉면의 움직임과 베어링 설계가 베어링 주위에 윤활유를 펌핑하여 윤활막을 유지합니다.이러한 베어링 설계는 시작, 정지 또는 반전 시 윤활제 막이 분해될 때 마모될 수 있습니다.윤활유 유체역학 이론의 기초는 레이놀즈 방정식이다.유체역학적 윤활 이론의 지배 방정식과 일부 분석적 해법은 [3]참조에서 찾을 수 있다.
  • 탄성 유체역학 윤활:대부분 부적합한 표면 또는 높은 하중 조건의 경우, 접촉 시 탄성 변형에 시달립니다.이러한 변형은 하중을 지탱하는 영역을 형성하여 유체가 거의 평행하게 흐를 수 있는 간격을 제공합니다.유체역학적 윤활과 마찬가지로 접촉체의 운동은 유량 유도 압력을 발생시켜 접촉 영역에 대한 지지력 역할을 합니다.이러한 고압 상태에서는 유체의 점도가 크게 상승할 수 있다.풀필름 엘라스토유체역학적 윤활에서는 생성된 윤활유막이 표면을 완전히 분리한다.윤활유 유체 역학적 작용과 고체 접촉 시 탄성 변형 사이의 강한 결합으로 인해, 이러한 윤활 상태는 유체-구조 상호작용의 [4]한 예입니다.고전적인 엘라스토유체역학 이론은 이 윤활 시스템의 [5][6]압력과 변형을 해결하기 위해 레이놀즈 방정식과 탄성 편향 방정식을 고려합니다.융기된 고체 피처 간 접촉 또는 아스퍼리티도 발생할 수 있으며 혼합 윤활 또는 경계 윤활 상태로 이어질 수 있습니다.
  • 경계 윤활은 부하가 [7]윤활유가 아닌 표면 아스퍼리티(고점)에 의해 전달되는 상태로 정의된다.이것이 초고분자 폴리에틸렌을 자가 윤활시키는 효과입니다.
  • 경계막 윤활:[8]유체역학적 효과는 무시할 수 있다.신체는 아스퍼리티(고점)에서 더 가까이 접촉합니다; 국소 압력에 의해 발달된 열은 스틱-슬립이라고 불리는 상태를 유발하며, 일부 아스퍼리티는 끊어집니다.고온 및 압력조건에서는 윤활제의 화학반응성분이 접촉면과 반응하여 부하를 지지할 수 있는 고내성 끈적층 또는 막(경계막)을 이동고체면(경계막)에 형성하여 중대한 마모 또는 파손을 회피한다.
  • 혼합 윤활:이 상태는 전체 막 탄성 유체 역학과 경계 윤활 시스템 사이에 있습니다.생성된 윤활제 필름은 차체를 완전히 분리하기에 충분하지 않지만 유체 역학적 효과는 [9]상당합니다.

윤활유는 부하를 지탱하는 것 외에도 접촉 부위를 냉각시키고 마모 제품을 제거하는 등 다른 기능도 수행해야 할 수 있습니다.이러한 기능을 수행하는 동안 윤활유는 상대적인 움직임(유체역학) 또는 외부에서 유도되는 힘에 의해 접촉 영역에서 지속적으로 교체됩니다.

피스톤, 펌프, 캠, 베어링, 터빈, 기어, 롤러 체인, 절삭 공구 등과 같은 기계 시스템을 올바르게 작동하려면 윤활이 필요합니다. 윤활이 없으면 가까운 표면 사이의 압력이 표면 손상에 충분한 열을 발생시켜 조임 상태에서 표면 손상이 문자 그대로 용접될 수 있습니다.함께 발작을 일으키면서요

피스톤 엔진과 같은 일부 용도에서는 피스톤과 실린더 벽 사이의 필름도 연소실을 씰링하여 연소 가스가 크랭크케이스로 빠져나가는 것을 방지합니다.

예를 들어 엔진에서 플레인 베어링에 가압 윤활이 필요한 경우 오일 펌프와 오일 필터가 있습니다.가압 공급이 필요하지 않은 초기 엔진(예: Sabb Marine Diesel)에서는 스플래시 윤활이 충분합니다.

「 」를 참조해 주세요.

  • 자동 윤활기 – 윤활유를 공급하기 위해 증기 엔진에 장착되는 장치

레퍼런스

  1. ^ Hamrock, Bernard J. (2004). Fundamentals of fluid film lubrication. Steven R. Schmid, Bo O. Jacobson (2nd ed.). New York: Marcel Dekker. ISBN 0-8247-5120-5. OCLC 55739786.
  2. ^ 산 안드레스.L. "펌프 회전 운동 소개, 파트 1.유체역학적 윤활에 대한 소개.("MEEN626 윤활 이론 클래스:요강 FALL 2006").[1][permanent dead link] (2007년 12월 11일)
  3. ^ tribonet (2017-02-16). "Hydrodynamic Lubrication". Tribology. Retrieved 2017-02-23.
  4. ^ Singh, Kushagra; Sadeghi, Farshid; Russell, Thomas; Lorenz, Steven J.; Peterson, Wyatt; Villarreal, Jaret; Jinmon, Takumi (2021-09-01). "Fluid–Structure Interaction Modeling of Elastohydrodynamically Lubricated Line Contacts". Journal of Tribology. 143 (9): 091602. doi:10.1115/1.4049260. ISSN 0742-4787. S2CID 230619508.
  5. ^ tribonet (2017-02-05). "Elastohydrodynamic Lubrication (EHL)". Tribology. Retrieved 2017-02-23.
  6. ^ Popova, E.; Popov, V. L. (2015). "On the history of elastohydrodynamics: The dramatic destiny of Alexander Mohrenstein-Ertel and his contribution to the theory and practice of lubrication". Zeitschrift für Angewandte Mathematik und Mechanik. 95 (7): 652–663. Bibcode:2015ZaMM...95..652P. doi:10.1002/zamm.201400050.
  7. ^ Bosman R. and Schipper D.J. Microscopic Mild Wear in the Boundary Lubrication regime. Laboratory for Surface Technology and Tribology, Faculty of Engineering Technology, University of Twente, P.O. Box 217, NL 7500 AE Enschede, The Netherlands.
  8. ^ Ewen, James. "Boundary Lubrication". Trbonet.
  9. ^ Akchurin, Aydar; Bosman, Rob; Lugt, Piet M.; Drogen, Mark van (2015-05-31). "On a Model for the Prediction of the Friction Coefficient in Mixed Lubrication Based on a Load-Sharing Concept with Measured Surface Roughness". Tribology Letters. 59 (1): 19. doi:10.1007/s11249-015-0536-z. ISSN 1023-8883.

외부 링크

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