Tarcie w maszynach

Zjawisko tarcia towarzyszy wszelkiemu ruchowi wpływając ujemnie na sprawność mechaniczną maszyn, równocześnie jednak umożliwia poruszanie oraz działanie wielu mechanizmów. Tarcie można podzielić na tarcie zewnętrzne statyczne i kinetyczne, występujące na powierzchniach ciał stałych, oraz na tarcie wewnętrzne, tj. lepkość cieczy i gazów. Tarcie wewnętrzne w ciałach stałych przejawia się w zdolności do tłumienia drgań, pełzaniu i zmęczeniu. Tarcie zewnętrzne można podzielić na ślizgowe, toczne i wiertne. Badaniem tarcia zewnętrznego zajmowano się od dawna. Amontos uzasadnił powstanie siły tarcia wspinaniem się nierówności powierzchni jednego ciała po nierównościach powierzchni drugiego ciała, co utrudnione jest przez siłę nacisku. Prostota sformułowanej przez Amontosa zależności oraz jej przybliżona sprawdzalność praktyczna czynią ją wciąż użyteczną. Rozwój techniki zmusił jednak konstruktorów do precyzyjnego obliczania wszystkich elementów maszyn, co pociągnęło za sobą dalsze dokładniejsze badania i nowe hipotezy zjawiska tarcia. Do najbardziej znanych teorii tarcia suchego należą hipotezy: mechaniczna Bowdena, molekularna Tomlisona i mechaniczno-molekularna Kragielskiego. Rozpatrzmy jakie zjawiska mają wpływ na tarcie ślizgowe. Powierzchnia tarcia na skutek chropowatości jest zawsze ograniczona do pewnej ilości elementarnych powierzchni styku. Stan powierzchni trących zależy od rodzaju obróbki i struktury materiału. Krystaliczna budowa metali sprawia, że nawet po najstaranniejszej obróbce występuje chropowatość powierzchni. Powierzchnię styku zmniejszają również niedokładności wykonania części (falistość powierzchni płaskich) oraz odstępstwa od prawidłowego kształtu powierzchni walcowych, stożkowych czy kulistych. W rzeczywistości jednak, pod wpływem nacisku, chropowate powierzchnie ?dopasowują się” do siebie na skutek odkształceń sprężystych i plastycznych.