„Бисквитки“ на уебсайта на SKF

SKF използва бисквитки в нашите Интернет страници, за да съобрази възможно най-добре показваната информация с предпочитанията на нашия посетител, като например избор на държава и език. Ще приемете ли бисквитките на SKF?

Will you accept SKF cookies?

Трибология – история в движение

2013 Октомври 25, 16:49 CEST

Работата на много машини в нашето ежедневие – например автомобили, влакове, роботи, турбини и компресори – зависи от контактните повърхности в движение. Тези повърхности често трябва да се смазват, за да имат добра дълготрайност и енергийна ефективност. Без смазване, износването и уврежданията, които претърпяват, трябва да се свеждат до минимум, за да се достигнат конструктивно заложените показатели. Знанията, необходими за всичко това, са включени в клона на науката, наречен „трибология“.

Йотебор, 25 октомври 2013 г.: Трибологията е науката и инженерните познания за взаимодействащите си повърхности в относително движение. Тя включва изучаване и прилагане на принципите на триенето, смазването и износването. Трибологията е част от механичното инженерство и материалознанието.

През 1966 г., Докладът „Джост“ [1], изготвен от комисия на британското министерство на образованието и науката, официално въвежда думата „трибология“, за да определи цялата тази сфера.
Думата трибология е съставена от гръцкия корен τριβ- на глагола τρίβω, „трибо“ – „трия“ на старогръцки – и окончанието „-логия“ от -λογία, – „наука за“, „знание за“.

Познанията, съдържащи се в трибологията, се използват в конструкцията на всички видове сачмени и плъзгащи се лагери. При сачмените лагери, трибологията указва избора на смазочните материали (масло и греси) за дадено приложение, конструкцията на лагера и избора на материалите и повърхностите на лагера; тя се използва и за изчисляване на загубите от триене, повишаването на температурата и живота както на смазочния материал, така и на самия лагер.

В началото, сачмените лагери са били конструирани предимно въз основа на емпиричните познания за материалите и основните конструктивни положения в механиката и умората на материалите. Днес обаче, поради високите изисквания за показателите, които съвременната промишленост поставя към сачмените лагери, само емпирични познания не са достатъчни. Много от изискванията засягат контактните повърхности: по-високи скорости, по-високи температури, по-високи енергийни плътности, по-разредени смазочни материали, по-големи размери на лагерите, по-агресивни условия на околната среда или добавките, по-големи вибрации и др. Сачмените лагери по принцип са изключително надеждни компоненти, но когато се повредят, основната причина за това обикновено е на повърхността – напр. лошо смазване, замърсяване, износване, високи температури, свързани с триенето и др., при които познанията по трибология имат голямо значение. Затова разбирането на трибологичните механизми и разработката на новаторски трибологични решения придобива такава важност в лагерния отрасъл.

Съвременните лагери са конструирани въз основа на сложни трибологични познания – от избора на материалите до конструкцията на тяхната геометрия и повърхностната обработка – това включва и специфицирането на смазочния материал и уплътненията за надеждна и безопасна работа. Използваните трибологичните познания изискват сложни изчислителни модели и детайлни лабораторни експерименти и изпитателни методи.

През 2012 г., SKF инвестира 180 милиона евро в научноизследователска и развойна дейност – 2,5% от годишния си оборот. Резултатите от развойната дейност бяха 660 изобретения и 421 нови патента през 2012 г. 

Трибологичните познания в SKF доведоха до съществени нововъведения. Например лагерите E2 (енергийно ефективни), покритията NoWear, хибридните лагери, месинговите и полимерните клетки, лагерите със свръхвисока повърхностна обработка за специални приложения, повърхностното текстуриране, спецификациите на гресите и другите смазочни материали, уплътненията с ниско триене и др. – всички те са резултат от научноизследователската и развойна дейност на SKF.

Трибологичните познания са залегнали и в множество инструменти и софтуер на SKF за прогнозиране. Те включват BEAST, Bearing Beacon, моделите в печатните и онлайн каталози, моделът на SKF на триенето за сачмени лагери, моделът на SKF за живота на лагера (по-специално факторите на смазването и замърсяванията), моделът на SKF за живота на греста и моделът на SKF за повърхностното напрежение. Това са важни инструменти в разработката на нововъведения и прогнозирането на работата на лагерите в условия, при които повърхността играе главна роля.


Сътрудничеството на SKF с университетите в областта на трибологията
SKF е установила дългосрочно сътрудничество с някои от най-добрите университети в областта на трибологията, което няма аналог в отрасъла на лагерите. Макар че високотехнологичните фирми като SKF имат собствени научно-изследователски и развойни съоръжения и специалисти, предимството на сътрудничеството с академичната общност е достъпът до учени и инженери от световна класа с дългосрочна нагласа и различен подход, което подобрява цялостния творчески процес. Хоризонтът на постигане на резултатите често е много по-дългосрочен, отколкото при собствените разработки. Независимо от това, поддържането на собствена научноизследователска дейност е от изключителна важност, за да може да се интегрира и въведе фирмената гледна точка в академичните изследвания.

Импириъл Колидж
Лондонският Импириъл Колидж е един от водещите технически университети и постоянно се нарежда сред най-добрите 10 университета в света. [2]. Катедрата по механично инженерство на Импириъл е домакин на един от Университетските технологични центрове на SKF (SKF UTC). Центърът е основан през януари 2010 г. и насочва своето внимание към фундаменталните изследвания на трибологичните системи с помощта на модерни методи за моделиране и измерване.[3]. Професор Хю Спайкс и д-р Амир Кадирич [4] ръководят бързо нарастващ екип, който в момента включва седем докторанти и двама научни работници. Основаването на UTC в Импириъл Колидж е формализиран израз на едно повече от 30-годишно сътрудничество с SKF, по време на което бившият технически директор на SKF проф. Статис Йоанидес е гостуващ лектор в Импириъл Колидж.

SKF UTC е неделима част от Групата по трибология на Импириъл, основана преди повече от 60 години и спечелила международно признание като една от водещите изследователски групи по трибология в света. Нейните постижения включват множество пионерски изследвания по трибология в такива сфери като смазочните характеристики на дизеловото гориво, използването на техниките за оптична интерферометрия в трибологията и моделирането на контакти между неравни повърхности. Качеството на изследванията на Групата е потвърдено от редица награди, спечелени от нейните членове, като три златни медала от Трайболоджи Тръст, Международната награда STLE и наградата на Импириъл Колидж за върхови изследователски постижения, както и повече от 20 годишни награди за най-добра публикация от водещи списания по трибология.

Целта на екипа на UTC в Импириъл Колидж е да разработи детайлно познанията за трибологичните явления при контакт, за да подобри дълготрайността на компонентите и да намали загубите от триене. Това се постига със съчетаване на нови експериментални техники и модерни числени модели. Текущите проекти включват изследвания на еласто-хидродинамичното смазване (EHL) при контакти на неравни повърхности, механиката на контактите на конструктивни повърхности, моделирането на EHL с изчислителна динамика на флуидите (CFD), характеристиките на добавките към смазочните материали, гресите с ниско триене, влиянието на неравността върху триенето на повърхностите, зараждането и разпространението на повърхностни пукнатини, уврежданията от зацапване в ролковите лагери и смазването на лагерните уплътнения. 

UTC работи в тясно сътрудничество с Инженеринговия и изследователски център на SKF в Холандия, което гарантира, че фундаменталните познания, разработени в UTC, се усвояват успешно от SKF, за да се постигне окончателната цел – намаляване на триенето и износването на лагерите на SKF, което на свой ред подобрява техния експлоатационен срок и екологични показатели.

INSA Лион
Във Франция, INSA Лион е един от университетите с най-голяма концентрация на опит и изследователи във високите технологии, което е свидетелство за неговата култура и ангажименти към мултидисциплинарния изследователски подход. Със своите 21 лаборатории, в които работят 500 научни работници и 650 докторанти, INSA Лион е неповторим изследователски център, генериращ революционни научни изследвания, които често се интегрират в новаторски приложения от неговите партньори в промишлеността.

Лабораторията LaMCoS (INSA Лион, CNRS UMR5259) е мултидисциплинарна лаборатория, работеща в сферата на контактите и механиката на твърдите тела и структурната динамика. Тя разполага с богат опит в трибологията, бързата динамика, вибрационната механика, контрола, предавателните системи, ротационните механизми и формирането на материалите. Основната научна цел на лабораторията е провеждането на изследвания за опознаване и контрол на поведението на механичните системи и структури с отчитане на контакта между тях.

Сътрудничеството в трибологичните изследвания между INSA Лион и SKF продължава повече от 20 години – от времето, когато е разработена за първи път идеята за създаване на машина за изпитания на големи въртящи се контакти. Тази машина е вече факт: тя се нарича Tribogyr [5] и вече дава нови познания за поведението на триенето във въртящите се елементи, което е важно за посрещането на тенденциите в отрасъла към по-големи енергийни плътности и намаляване на триенето в лагерите. Освен това, научният работник от Инженеринговия и изследователски център (ERC) на SKF Гийермо Моралес Еспехел е гостуващ лектор в INSA Лион (LaMCoS) от 2004 г.

Наскоро, SKF и INSA Лион затвърдиха допълнително своето сътрудничество, като създадоха Програма на SKF по смазани контактни повърхности за бъдещето в INSA Лион [6]. Целта на тази шестгодишна програма е провеждането на многофункционално изследване, обхващащо идентифицирането, опознаването и моделирането на поведението на смазочните материали в екстремни условия, създадени от смазаните контактни повърхности. В областта на авиацията и космонавтиката, по-конкретно, смазочните материали (които често представляват сложни флуиди по своето естество и състав) играят основна роля за намаляването на загубите от триене, износването и риска от повреди. Една от целите на програмата е да се прогнозира бъдещото развитие, обусловено от икономическите, социалните и екологичните ограничения.

Изследваните теми ще се насочат по-конкретно към:
- Смазочни флуиди: от реологията до смазването,
- Смазочни материали и сложни флуиди: от молекулярните механизми до смазването,
- Свободни повърхностни потоци при смазването, взаимодействие между флуиди и твърди тела.

Освен изследванията, програмата цели да привлече млади изследователи и студенти към SKF със стажове и/или краткосрочни изследователски проекти в различните обекти на SKF Франция или SKF ERC.


Университетът в Твенте
Друго отдавнашно сътрудничество на SKF в областта на трибологията е това с катедрите по трибология и механика на флуидите на Университета в Твенте, Холандия. Научният работник в ERC Пиит М. Лугт е гостуващ лектор по трибологично техническо обслужване в катедрата по трибология на Университета в Твенте, а д-р К. Х. Венер от катедрата по механика на флуидите е гостуващ научен работник в SKF ERC.

Лекторатът по „Трибологично техническо обслужване“ (профилактична поддръжка) е насочен към следните области:

1. Модели на надеждността на лагерните системи
2. Интервали за повторно смазване
3. Реология на греста

Работата на д-р Венер в ERC е насочена към новите техники за моделиране на взаимодействието между флуиди и твърди тела и има за пряка цел дългосрочната разработка на нови инструменти за прогнозиране.

Библиография

1. Jost, H. P. (ed.) 1966 Lubrication—tribology. Education and research. A report. London: HMSO.
2. http://www.topuniversities.com/university-rankings/world-university-rankings/2012
3. Cooperation for Creative Changes, SKF Evolution, 2011, No. 1. http://evolution.skf.com/cooperation-for-creative-changes/
4. Slick Research, SKF Evolution, 2013, No. 2 http://evolution.skf.com/slick-research/
5. The Beast of Lyon – Putting Large Bearing Contacts to the Test, SKF Evolution, 2012, No. 1 http://evolution.skf.com/the-beast-of-lyon-%E2%80%93-putting-large-bearing-contacts-to-the-test/
6. Представяне на програмата на SKF (INSA Лион). http://fondation.insalyon.fr/news/enewsletter3/download/SKF_CHAIR_PRESENTATION.pdf

Aktiebolaget SKF
(publ)

За повече информация се обърнете към:
Връзки с пресата: Nia Kihlström, +46 31-337 2897; +46 706 67 28 97; nia.kihlstrom@skf.com

SKF е водещ световен доставчик на лагери, уплътнения, мехатроника, смазочни системи и услуги, включително услуги за техническа поддръжка, обслужване и осигуряване на надеждността, инженерингови консултации и обучение. SKF има представителства в над 130 страни и около 15 000 пункта за дистрибуция по цял свят. Годишните продажби през 2012 г. възлизат на 64 575 милиона шведски крони, а броят на служителите е 46 775. www.skf.com

® SKF е регистрирана търговска марка на SKF Group.

SKF logo