1.1. Istoric. Aspecte economice
Istoric
Tribologia s-a conturat ca stiinta la mijlocul anilor 1960 si a fost denumita astfel in raportul
lui P.H. Jost din 1966, prezentat in Comitetului Educatiei si stiintei din Anglia.
Etimologia cuvantului tribologie provine din cuvintele grecesti tribos, care are semnificatia
de frecare, si din logos, care are semnificatia de stiinta.
Conceptul de tribologie are in vedere interactiunea a doua sau mai multor corpuri, pe una
sau pe mai multe suprafete de contact, cu sau fara miscare relativa macroscopica, pentru
transmiterea unor forte normale si tangetiale.
Pe suprafetele de contact apar forte tangentiale care se opun miscarii sau tendintei de
miscare. Aceste forte se numesc, generic, forte de frecare. Aceste forte pot apare chiar pe suprafata
de separatie a solidelor sau in interiorul unor pelicule de fluid, aderente, fixate pe suprafetele solide.
Frecarea pe interfata solidelor este o frecare exterioara, iar frecarea din interiorul peliculei continue
de fluid este o frecare interioara, care este o masura a viscozitatii fluidului.
Procesele de frecare sunt procese disipative de energie, care au ca efecte aparitia caldurii si
modificarea starii de tensiuni si de deformatii ale celor doua elemente ale cuplei. Procesele de
frecare pot fi utile, ca exemple: la asamblarile pe con, fretate, cu bratara elastica etc, la variatoarele
de turatie prin frictiune, la sistemele de franare etc, sau daunatoare, ca exemple: la rulmenti, la
lagarele cu lunecare, la angrenajele cu roti dintate, la lanturi, la aschierea materialelor etc.
Modificarile regimului termic si starii de tensiuni si deformatii conduc la procese de uzare
ale suprafetelor conjugate. in majoritatea aplicatiilor, uzarea este un proces daunator, exceptie fiind
procesele de prelucrare a suprafetelor cu abrazivi sau cu scule aschietoare.
Aspecte economice [B1, B5, B7, B9]
Consistenta economica a aplicatiilor cunostintelor tribologice se exemplifica prin statisticile
aparute in diferite rapoarte. Astfel:
- in Marea Britanie la nivelul anului 1965, u rezultat economii in valoare de 515.000.000
- - provenite, in special, din reducerea intretinerii si prelungirea duratei de functionare (19,5%);
- in fosta R.D.G. (1968-1970) - 1 mld. Marci (DM);
- in fosta R.F.G. (1968-1970) - 10 mld. Marci (DM);
- in fosta Cehoslovacie (1971) - 5 mld. Coroane;
- in Italia (1974) - 1 mld. USD;
- in S.U.A. (1983) - 6% din produsul national brut - 180 mld $/an.
in 1977, in S.U.A. s-a elaborat un plan de - economisire a energiei prin tribologie- - circa
11 mld $/an - 11% din consumul de energie al S.U.A. la acea data - din care 6-7 mld. $ prin
utilizarea unor lubrifianti mai putin vascosi, dar aditivati corespunzator;
- in fosta U.R.S.S. (1979) - 10-12 mld. ruble/an;
- in fosta U.R.S.S. (1981) - 9,5% din produsul national brut;
- in Ungaria (1979) - 11 mld. forinti;
- in Franta (1973) - 7-8 mld. franci.
Domeniul aplicatiilor tribologice pe plan international, la nivelul anului 1985, se referea la
urmatoarele:
- organe de masini 28,2% din care:
1. Definire. Obiective
2
- lagare cu alunecare 34,2%;
- angrenaje 19,0 %;
- rulmenti 12,6%;
- transmisii prin frictiune 10,1%;
- came si mecanisme biela-manivela 8,9%;
- cuplaje si frane 6,3%;
- etansari 6,3%;
- alte 2,6%;
- masini (motoare, pompe, sisteme hidraulice, masini textile, masini de tiparit) 23,3%;
- masini din industria mimeritului, agriculturii, forestiera - 1,9%;
- masini-unelte 12,0%;
- autovehicule 11,8%;
- mecanica fina 4,0%;
- industria electrotehnica 1,5%.
Dintre aceste aplicatii, unele sau altele capata dezvoltare mai mare sau mai mica in funtie de
nivelul de dezvoltare a industriei.
Astfel, in fosta R.F.G. in 1978 s-a elaborat un plan de cercetare pe 6 ani in valoare de 46
mil. marci pe urmatoarea tematica:
- Tratamente ale suprafetelor de frecare - 20,9%;
- Masini-unelte 13,8%;
- Uzare abraziva 10,1%;
- Masuratori si tehnica de testare 8,4%;
- EHD 8,4%;
- Proiectare 7,8%;
- Lagare cu alunecare 7,8%;
- Performante ale sistemelor tribologice 7,2%;
- Lubrificatie mixta;
- Materiale pentru lagare cu alunecare 4,8%;
- Lubrifianti pentru motoare 3,0%;
- Motoare Diesel (cresterea durabilitatii) 2,4%.
Scoaterea din functiune a masinilor si utilajelor are la baza deteriorarea prin uzare, reducand
precizia de lucru si scaderea randamentelor. La nivelul anului 1985 ponderea tipurilor de uzari este
urmatoarea:
- abraziune 41,9%;
- adeziune 24,7%;
- oboseala superficiala 21,5%;
- reactii chimice 20,4%;
- deformatii superficiale 19,4%;
Faptul ca suma acestor ponderi depaseste 100% argumenteaza ca de fapt in masini si utilaje
se intalnesc simultan mai multe tipuri de uzari.
Cateva performante tribologice:
- angrenaje lubrifiate cu uleiuri minerale aditivate ce permit presiuni locale de 3500 MPa
si viteze periferice de 40 m/s;
- lagare cu alunecare in regim hidrodinamic pentru presiuni medii de 80 MPa si turatii de
8-10 mii rot/min si cu durabilitatea estimata de 25-30 ani (lagare pentru turbine);
- lagare gazostatice pentru 250-3000 mii rot/min
- uleiuri sintetice
Cursurile s-au predat in cadrul Facultatii de Inginerie Mecanica (POLITEHNICA BUCURESTI), pt anul I, master CAD/CAE
Documentul este oferit gratuit,
trebuie doar să te autentifici in contul tău.
