Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 14. 2 april 1949 - Friktion och smörjning, av Hans Stäger
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
21 fi
TEKNISK TIDSKRIFT
turen i synnerhet påverkar viskositeten. Genom
omfångsrika undersökningar har man på senaste
tiden även lyckats fastställa gränsytkrafterna.
En vätskas häftning vid en gränsyta bestämmes
av vätskans i erg/cm2 mätbara
ythäftningsför-måga H, dvs. det arbete som åtgår för att dra
loss ett vätskeskikt av 1 cm2 tvärsnitt från
gränsytan. Ythäftningsförmågan kan beräknas ur
gränsj’tspänningen a12 och ytspänningarna ai
och o-, hos de båda gränsytparterna enligt formeln
H = oi -|- 02 — ai,2
Tabell 2 är en sammanställning av några dylika
värden, och vi ser, att ythäftningsförmågan
tilltar med polariserbarheten hos molekylerna.
Ythäftningsförmågan hos organiska syror är större
än hos alkoholer och estrar. Den tilltar i den
homologa serien av alkoholer och estrar med
växande antal kolatomer, medan den blir
konstant i serien av homologa fettsyror. Med
tilltagande förgrening av molekylkedjorna (vid
alkoholer och syror) avtar ythäftningsförmågan.
Ur ythäftningsförmågan H kan man enkelt
beräkna motsvarande ythäftningshållfasthet, dvs.
den kraft, som behövs för att dra loss en
gränsyta av 1 cm2 tvärsnitt. Ythäftningshållfastheten
motsvaras i det inre av vätskan resp. metallerna
av draghållfastheten Z. Draghållfastheten hos
vätskor erhåller man ur ytspänningsmätningar
över motsvarande brottarbete på samma sätt som
ythäftningshållfastheten. Dessa sammanhang
har sammanställts i tabell 3. Därav framgår, att
man vid isärdragning av två genom ett
vätskeskikt med varandra förbundna metallplattor
måste räkna med att metallen utgör stället för
det minsta motståndet mot ett brott, vilket gör
det begripligt att t.ex. smörjmedlet i
snabbgående kolvmaskiner och på kugghjul kan rycka ut
metalldelar ur ytan och sålunda kan leda till
åtminstone partiell förstöring av metallytan.
Nyligen har man även konstaterat, att
adsorbe-rade gränsytfilmer, t.ex. av fettsyror, har en
gynnsam inverkan endast så länge fettsyrornas
smältpunkt icke har uppnåtts. Genom
tvålbildning, dvs. en kemisk förening mellan fettsyror
och metaller, kan högre mjuknings- resp.
smältpunkter uppnås, vilka medför en större
beständighet hos gränsskiktet. Man har sålunda
konstaterat, att en lösning av enprocentig laurinsyra
CHs(CH2)10COOH på kadmium bildar en
kadmiumtvål, som ger en mycket låg
friktionskoefficient, jU = 0,05, och är beständig till 100°C
(kadmiumtvålens mjukningstemperatur).
Samma effekt kan erhållas, om man i ett smörjmedel
använder en kadmium-laurintvål
Tabell 3. Brotthållfasthet hos vätskefilmer, metaller och
legeringar
Material
o
CH3(CH2)IOC^O
CH3(CH2)io C."0/
x0
Formel,
sammansättning
[-Brotthållfasthet-]
{+Brotthåll-
fasthet+} o
kp/mm2
Cyklohexan
Bensol
Koltetraklorid ......... CC14 ................................56
Etanol ................ CH3CH2OH ....................45
Propanol .............. CHaCHsCHgOH ..............47
Butanol ............... C^CH^H^H^OH ... 50
Propionsyra ........... CHaCH^COOH ..............53
Smörsyra .............CHsCHsCHjCOOH ________53
Vatten ................ I^O ..................................144
Kvicksilver ............ Hg....................................960
Kolstål 34.11 ..........0,12 % C .......................34—42
70.11 .......... 0,60 % C ......................70—85
Gjutjärn 15.91 ......... 1,7—4 % C....................15
30.91 ......... delvis i form av grafit 30
Tennbrons GBz 20 ..... 80 % Cu, 20 % Sn .. 15
GBz 6 ...... 94 % Cu, 6 % Sn ... 20
Rödgods Rg 10 ........ 88 % Cu, 10 % Sn,
2 % Zn ........................20
Rg 5 ......... 85 % Cu, 5 % Sn,
7 % Zn, 3 % Pb .... 15
Aluminium, mjukt .....99,9 % Al ............ 9
hårt ..............17
Härdbar aluminiumlege- 1 % Cu, 10 % Zn,
ring, Al—Zn—Cu ..... 0,4 % Mg, 0,7 % Mn 35
\
Cd
Allmänt kan sägas, att reaktiva metaller såsom
magnesium, zink, kadmium, koppar, järn och
nickel tillsammans med vissa fettsyror kan bilda
tvålar, vilka kan verka gynnsamt i redan
beskrivet avseende. Icke reaktiva metaller såsom
platina, silver och krom bildar inga tvålar och
har därför ingen friktionsminskande verkan.
Sålunda ger t.ex. laurinsyra på silver en
friktionskoefficient ß — 0,55 (vid 20°). Det faktum, att
mellan smörjmedel och metall kemiska
reaktioner (tvålbildning) kan äga rum, vilka avsevärt
minskar friktionskoefficienten, är som vi senare
kommer att konstatera, av grundläggande
betydelse för smörj teknikens utveckling.
I detta sammanhang måste vi även framhålla
metallernas ytjämnhet. Det kommer att framgå
av det följande, att smörj verkan men framför
allt även gränsskiktbildningen i hög grad är
beroende härav. Utforskningen av ytbeskaffenheten
hos metalliska material har under de senaste
åren gjort stora framsteg och olika
provningsmetoder har utarbetats för att skapa ett
siffermässigt underlag. Närmare detaljer kan vi här
inte gå in på. Ljussnittmetoden gör det möjligt
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
