Mazání je proces nebo technika použití maziva ke snížení tření a opotřebení v kontaktu mezi dvěma povrchy. Studium mazání je disciplína v oblasti tribologie.
Maziva mohou být pevné látky (jako je sulfid molybdeničitý MoS2), pevné/kapalné disperze (jako je mazivo), kapaliny (jako je olej nebo voda), disperze kapalina-kapalina nebo plyny.
Kapalinou mazané systémy jsou navrženy tak, aby aplikované zatížení bylo částečně nebo zcela neseno hydrodynamickým nebo hydrostatickým tlakem, což snižuje interakce pevných těles (a následně tření a opotřebení). V závislosti na stupni separace povrchu lze rozlišit různé režimy mazání.
Dostatečné mazání umožňuje hladký, nepřetržitý provoz strojních součástí, snižuje míru opotřebení a zabraňuje nadměrnému namáhání nebo zadření ložisek. Když dojde k poruše mazání, součásti se mohou o sebe destruktivně třít, což způsobí teplo, místní svařování, destruktivní poškození a selhání.
Mazání je kontrola tření a opotřebení zavedením filmu snižujícího tření mezi pohyblivé povrchy, které jsou v kontaktu. Použitým mazivem může být kapalina, pevná látka nebo plastická látka.
Ačkoli se jedná o platnou definici, neuvědomuje si, čeho mazání skutečně dosahuje.
K mazání povrchu lze použít mnoho různých látek. Nejběžnější jsou oleje a maziva. Tuk se skládá z oleje a zahušťovadla, aby získal jeho konzistenci, zatímco olej je to, co vlastně maže. Oleje mohou být syntetické, rostlinné nebo minerální, stejně jako jejich kombinace.
Aplikace určuje, který olej, běžně označovaný jako základní olej, by měl být použit. V extrémních podmínkách mohou být prospěšné syntetické oleje. Pokud jde o životní prostředí, lze použít rostlinné základové oleje.
Maziva obsahující olej mají přísady, které zlepšují, přidávají nebo potlačují vlastnosti základního oleje. Množství aditiv závisí na typu oleje a aplikaci, pro kterou bude použit. Například motorový olej může obsahovat dispergační činidlo.
Dispergační činidlo udržuje nerozpustnou hmotu konglomerovanou pohromadě, aby byla odstraněna filtrem při cirkulaci. V prostředích, která jsou vystavena extrémním teplotám, od chladu po horko, může být přidán prostředek pro zlepšení indexu viskozity (VI). Tyto přísady jsou dlouhé organické molekuly, které zůstávají pohromadě v chladných podmínkách a rozkládají se v teplejším prostředí.
Tento proces mění viskozitu oleje a umožňuje mu lépe proudit v chladných podmínkách, přičemž si stále zachovává své vysokoteplotní vlastnosti. Jediným problémem aditiv je to, že mohou být vyčerpány, a aby je bylo možné vrátit zpět na dostatečnou úroveň, je obecně nutné vyměnit objem oleje.
Primární funkce lubrikantu jsou:
Někdy se funkce snížení tření a zabránění opotřebení používají zaměnitelně. Tření je však odpor vůči pohybu a opotřebení je ztráta materiálu v důsledku tření, kontaktní únavy a koroze. Je v tom podstatný rozdíl. Ve skutečnosti ne vše, co způsobuje tření (např. kapalinové tření), způsobuje opotřebení, a ne vše, co způsobuje opotřebení (např. kavitační eroze), způsobuje tření.
Snížení tření je klíčovým cílem mazání, ale tento proces má mnoho dalších výhod. Mazací fólie mohou pomoci předcházet korozi tím, že chrání povrch před vodou a jinými korozivními látkami. Kromě toho hrají důležitou roli při kontrole kontaminace v systémech.
Mazivo funguje jako potrubí, ve kterém dopravuje nečistoty do filtrů, které mají být odstraněny. Tyto tekutiny také pomáhají při kontrole teploty tím, že absorbují teplo z povrchů a přenášejí ho do bodu s nižší teplotou, kde se může rozptýlit.
Existují tři různé typy mazání:hraniční, smíšené a celofilmové. Každý typ je jiný, ale všechny spoléhají na mazivo a přísady obsažené v olejích, které chrání před opotřebením.
Mazání kapalinovým filmem je režim mazání, ve kterém je zatížení v důsledku viskózních sil plně podporováno mazivem v prostoru nebo mezeře mezi částmi, které se pohybují vzhledem k jinému předmětu (mazané spojení), a je zabráněno kontaktu pevná látka-pevná látka .
Při hydrostatickém mazání je na mazivo v ložisku vyvíjen vnější tlak, aby se zachoval film tekutého maziva tam, kde by byl jinak vytlačen.
Při hydrodynamickém mazání, pohyb kontaktních ploch, stejně jako konstrukce ložiska, pumpuje mazivo kolem ložiska, aby se zachoval mazací film. Tato konstrukce ložiska se může opotřebovat při spuštění, zastavení nebo obrácení, protože se mazací film rozpadá.
Základem hydrodynamické teorie mazání je Reynoldsova rovnice. Řídící rovnice hydrodynamické teorie mazání a některá analytická řešení lze nalézt v odkazu.
Většinou u nekonformních povrchů nebo podmínek vyšší zátěže dochází k elastickým deformacím těles na kontaktu. Takové napětí vytváří nosnou oblast, která poskytuje téměř paralelní mezeru pro průtok tekutiny.
Podobně jako u hydrodynamického mazání, pohyb kontaktních těles generuje průtokem indukovaný tlak, který působí jako nosná síla na kontaktní plochu. V takových vysokotlakých režimech může viskozita kapaliny značně vzrůst.
Při plném elastohydrodynamickém mazání vytvořený mazací film zcela odděluje povrchy. Díky silné vazbě mezi hydrodynamickým působením maziva a elastickou deformací při styku pevných látek je tento režim mazání příkladem interakce kapalina-struktura.
Klasická elastohydrodynamická teorie považuje za řešení tlaku a deformace v tomto režimu mazání Reynoldovu rovnici a rovnici pružného průhybu. Může také dojít ke kontaktu mezi vyvýšenými pevnými prvky nebo nerovnostmi, což vede k režimu smíšeného mazání nebo mezního mazání.
Hydrodynamické účinky jsou zanedbatelné. Těla přicházejí do bližšího kontaktu ve svých nerovnostech; teplo vyvíjené místními tlaky způsobuje stav, který se nazývá uklouznutí a některé nerovnosti se odlomí.
Za zvýšených teplotních a tlakových podmínek reagují chemicky reaktivní složky maziva s kontaktním povrchem a vytvářejí vysoce odolnou houževnatou vrstvu nebo film na pohyblivých pevných površích (mezní film), který je schopen nést zatížení a dochází k velkému opotřebení nebo poškození. vyhnout. Hraniční mazání je také definováno jako režim, ve kterém je zatížení neseno nerovnostmi povrchu spíše než lubrikantem.
Tento režim je mezi režimem elastohydrodynamického mazání s plným filmem a režimem mezního mazání. Vytvořený film maziva nestačí k úplnému oddělení těles, ale hydrodynamické účinky jsou značné.
Mazání je nutné pro správnou funkci mechanických systémů, jako jsou písty, čerpadla, vačky, ložiska, turbíny, ozubená kola, válečkové řetězy, řezné nástroje atd., kde bez mazání by tlak mezi povrchy v těsné blízkosti generoval dostatek tepla pro rychlý povrch poškození, které ve zdrsněném stavu může povrchy doslova svařit dohromady a způsobit zadření.
V některých aplikacích, jako jsou pístové motory, film mezi pístem a stěnou válce také utěsňuje spalovací komoru a zabraňuje spalinám unikat do klikové skříně.
Pokud by motor vyžadoval tlakové mazání řekněme kluzných ložisek, bylo by tam olejové čerpadlo a olejový filtr. U dřívějších motorů (jako je lodní diesel Sab), kde nebylo vyžadováno tlakové krmení, by postačovalo rozstřikovací mazání.
