Kolačići na web-stranici SKF-a

SKF na svojim web-mjestima koristi kolačiće zbog bolje prilagodbe željenim postavkama korisnika kao što su odabir zemlje i jezika.

Prihvaćate li SKF-ove kolačiće?

Tribologija – priča o gibanju

2013 listopad 25, 16:49 CEST

Radne karakteristike mnogih strojeva s kojima se svakodnevno susrećemo i koristimo, primjerice automobila, vlakova, zrakoplova, robota, turbina i kompresora, ovise o gibanju između površina u dodiru. Te je površine često potrebno podmazivati da bi se osigurala njihova trajnost i energetska efikasnost. Bez podmazivanja, potrebno je smanjiti habanje i oštećenja kojima su izložene da bi se dostigli projektirani parametri radnih karakteristika. Znanja i spoznaje pomoću kojih se to postiže obuhvaćeni su znanstvenom granom pod nazivom "tribologija".

Göteborg, 25. listopada 2013.: Tribologija je znanost i inženjering površina u dodiru koje se gibaju jedna u odnosu na drugu. Obuhvaća proučavanje i primjenu principa trenja, podmazivanja i habanja. Tribologija je grana znanosti koja se bavi mehaničkim inženjeringom i karakteristikama materijala.

Izraz tribologija prvi put se za opis te znanstvene grane pojavljuje u izvješću Jost [1] iz 1966. godine koje je izdao odbor Britanskog ministarstva znanosti i obrazovanja.
Riječ tribologija ima grčki korijen (τριβ-, od glagola τρίβω, tribo, "trljati" u klasičnom grčkom; i sufiksa -logija od -λογία, -logia "izučavanje, "znanje").

Znanje obuhvaćeno tribologijom služi za konstrukciju svih vrsta kotrljajućih i kliznih ležaja. Kod kotrljajućih ležaja, tribologija utječe na odabir maziva (ulja i masti) koja će se koristiti, konstrukciju te odabir materijala i površina ležaja; koristi se i za proračun gubitaka zbog trenja, porasta temperature i vijeka maziva te samog ležaja.

U počecima su se kotrljajući ležaji konstruirali uglavnom primjenom iskustvenih spooznaja o karakteristikama materijala te osnovnim pojmovima mehaničkih konstrukcija i zamora materijala. Međutim, zbog sve većih zahtjeva moderne industrije obzirom na radne karakteristike kotrljajućih ležaja, iskustveno znanje nije više dovoljno. Zahtjevi vezani uz površine u dodiru sve su oštriji; veće brzine, više temperature, veća snaga po jedinici volumena, tanji slojevi maziva, veće dimenzije ležaja, agresivna atmosfera ili aditivi, jače vibracije itd. Općenito gledajući, kotrljajući ležaji iznimno su pouzdani dijelovi, ali kada se oštete, glavni uzrok često je na površini, primjerice slabo podmazivanje, onečišćenje, habanje, visoke temperature zbog trenja itd., gdje je znanje o tribologiji iznimno važno. Zbog toga su razumijevanje triboloških mehanizama i razvoj inovativnih triboloških rješenja od tolike važnosti za industriju ležaja.

Suvremeni ležaji konstruirani su na temelju vrlo sofisticiranih triboloških spoznaja, od odabira materijala do geometrijske konstrukcije i površinske obrade što obuhvaća i specifikaciju maziva te brtvi zbog pouzdanog i sigurnog rada. Te tribološke spoznaje zahtijevaju primjenu sofisticiranih proračunskih modela, detaljne laboratorijske eksperimente i metode testiranja.

2012. godine SKF je uložio 180 milijuna € u istraživanje i razvoj što predstavlja 2,5% godišnjeg prometa grupe. Razvojne aktivnosti rezultirale su predstavljanjem 660 pojedinačnih inovacija i 421 novim patentom u 2012. godini.

Rezultat triboloških spoznaja unutar SKF Grupe nove su važne inovacije. Neki su od rezultata istraživanja i razvoja unutar SKF Grupe naprimjer E2 (energetski efikasni) ležaji, NoWear premazi za sprječavanje habanja, hibridni ležaji, brončana i polimerska kućišta, superprecizni ležaji za posebne primjene, površinska tekstura, specifikacije masti i maziva, brtve malog trenja itd.

Tribološke spoznaje primijenili smo i za izradu brojnih SKF-ovih alata i softvera za predviđanje. Među njima su BEAST, Bearing Beacon, tiskani i digitalni katalozi, SKF-ovi modeli trenja za kotrljajuće ležaje, vijeka ležaja (naročito obzirom na čimbenike podmazivanja i onečišćenja), vijeka masti i opterećenja površine. To su važni modeli za razvoj inovacija i predviđanje radnih karakteristika ležaja u uvjetima kada površina ima presudnu ulogu.


SKF-ova tribološka suradnja sa sveučilištima
SKF je uspostavio dugoročnu suradnju s nekim od najboljih sveučilišta koja se među ostalim bave i proučavanjem tribologije što je jedinstven slučaj u industriji ležaja. Iako tvrtke koje se bave razvojem visokih tehnologija kao što je SKF imaju vlastite pogone i specijaliste za interno istraživanje i razvoj, prednost je suradnje sa sveučilištima dostupnost svjetski uglednih znanstvenika i tehničara koji streme dalje u budućnost i imaju ponešto drugačiji pristup što povećavakreativne mogućnosti. Postignuti rezultati često su u perspektivi znatno dugoročniji nego što bi bili u slučaju samostalnog rada. Međutim, istraživanje tribologije na visokoj razini unutar vlastitih pogona od presudne je važnosti zbog integracije i doprinosa poslovne perspektive akademskom istraživanju.

Imperial College
Imperial College iz Londona jedno je od vodećih svjetskih tehničkih sveučilišta koje je neprekidno među 10 vodećih svjetskih sveučilišta [2]. Katedra za strojarstvo domaćin je jednom od SKF-ovih sveučilišnih centara (SKF UTC - SKF University Technology Centres). Centar je osnovan u siječnju 2010. i u istraživačkom smislu koncentriran je temeljno proučavanje triboloških sustava putem naprednih metoda za modeliranje i mjerenja.[3]. Profesor Hugh Spikes i dr. Amir Kadirić [4] na čelu su tima koji se ubrzano razvija i širi, a trenutno ga čine sedam polaznika doktorskih studija i dva suradnika koji rade u sklopu svojih postdoktorskih programa. Osnivanjem UTC-a na sveučilištu formalizirana je već postojeća suradnja sa SKF Grupom koja traje preko 30 godina, a tijekom koje je bivši SKF-ov tehnički direktor, profesor Stathis Ioannides radio kao gostujući profesor.

SKF UTC sastavni je dio sveučilišne tribološke grupe osnovane prije više od 60 godina i međunarodno priznate kao jedna od vodećih svjetskih grupa s područja proučavanja tribologije. Među njenim dostignućima mnoge su revolucionarne tribološke studije, uključujući istraživanje dizelskih maziva, primjenu tehnika optičke interferometrije u tribologiji i modeliranje grubih površina u dodiru. Kvaliteta istraživanja unutar grupe priznata je putem brojnih priznanja dodijeljenih članovima, uključujući tri zlatne medalje za rad iz područja tribologije, međunarodnu nagradu STLE i nagradu Imperial College sveučilišta za izvrsnost u istraživanju te preko 20 godišnjih priznanja, vodećih triboloških časopisa, za najbolja znanstvena izdanja.

Cilj je UTC-ovog tima na sveučilištu razvoj detaljnog razumijevanja tribologije do same srži da se produljila trajnost dijelova i smanjili gubici zbog trenja. To se postiže kombinacijom novih eksperimentalnih tehnika i naprednih numeričkih modela. Trenutni projekti obuhvaćaju proučavanje elastohidrodinamičkog podmazivanja (EHL) grubih površina u dodiru, mehanike dodira tehničkih površina, modeliranje EHL-a putem računalne dinamike fluida (CFD - Computational Fluid Dynamics), radnih karakteristika aditiva za maziva, masti s malim trenjem, utjecaja površinske hrapavosti na trenje, nastanka i širenja površinskih pukotina, oštećenja zbog proklizavanja kotrljajućih ležaja i podmazivanje brtvi ležaja. 

UTC održava blisku suradnju sa SKF-ovim tehničkim i istraživačkim centrom u Nizozemskoj koji se brine da se temeljno razumijevanje stečeno u okviru UTC-a uspješno primjeni u SKF-u, a krajnji je cilj manje trenje i habanje SKF-ovih ležaja što im produljuje vijek i poboljšava radne karakteristike.

INSA de Lyon
INSA Lyon jedno je od vodećih francuskih sveučilišta s najvećom koncentracijom stručnjaka i istraživača s područja visoke tehnologije na kojem se odražava kultura i predanost multidisciplinarnom istraživačkom pristupu. Uz 21 laboratorij u kojima je zaposleno 500 istraživača i 650 polaznika doktorskih studija, INSA Lyon jedinstveni je istraživački centar u kojem se obavljaju vrhunska znanstvena istraživanja, često objedinjena s inovativnim primjenama njihovih industrijskih partnera.

Laboratorij LaMCoS (INSA Lyon, CNRS UMR5259) multidisciplinarni je laboratorij u kojem se obavljaju istraživanja s područja mehanike površina i krutih tijela te dinamike konstrukcija. Svojim radom nude širok opseg stručnih spoznaja s područja tribologije, brze dinamike, dinamike vibracija, kontrole, prijenosnika snage, rotacionih strojeva i oblikovanja materijala. Krajnji je znanstveni cilj laboratorija provedba istraživanja o razumijevanju i kontroli ponašanja mehaničkih sustava i konstrukcija, uzimajući u obzir njihovo povezivanje.

Suradnja na području triboloških istraživanja između INSA de Lyon sveučilišta i SKF-a traje preko 20 godina kada je osmišljena prva ideja o razvoju stroja za testiranje velikih okretnih dodirnih površina. Taj stroj dandanas postoji; zove se Tribogyr [5] i dalje pruža nove spoznaje vezane uz trenje kotrljajućih elemenata, važne u svjetlu zadovoljavanja komercijalnih kretanja prema većoj snazi po jedinici volumena i manjem trenju u ležajima. Dodatno, istraživač SKF-ovog tehničkog i istraživačkog centra (ERC - Engineering and Research Centre), Guillermo Morales Espejel, od 2004. radi kao gostujući profesor na INSA de Lyon (LaMCoS) sveučilištu.

Nedavno su SKF i INSA de Lyon dodatno proširili suradnju uspostavom SKF-ove katedre za budućnost sučelja za podmazivanje [6]. Cilj katedre tijekom šest godina provođenja je diversificiranog istraživanja koje obuhvaća identifikaciju, razumijevanje i modeliranje ponašanja maziva u ekstremnim uvjetima kojima su izložena sučelja za podmazivanje. Maziva, posebice na području zrakoplovne industrije (gdje se obzirom na njihovu narav i sastav često radi o složenim fluidima) igraju ključnu ulogu u smanjenju gubitaka zbog trenja, habanja i rizika oštećenja. Jedan je od ciljeva katedre predviđanje budućeg razvoja na temelju ekonomskih, društvenih i ekoloških ograničenja.

Poseban će naglasak biti na obradi sljedećih tema:
– Maziva: Od reologije do podmazivanja,
– Maziva i složeni fluidi: Od molekularnih mehanizama do podmazivanja,
– Slobodni površinski tokovi kod podmazivanja, međudjelovanje maziva i površina.

Osim istraživanja, katedra ima namjeru privući mlade istraživače i studente s ciljem ostvarivanja suradnje sa SKF-om putem stažiranja i/ili rada na kraćim projektima, na različitim lokacijama tvrtki SKF Francuska ili SKF ERC.


Sveučilište u Twenteu
Još jedna dugoročna suradnja između SKF-a i znanstvene zajednice koja se bavi tribologijom ostvarena je s katedrama za tribologiju i mehaniku fluida sveučilišta u nizozemskom Twenteu. Istraživač centra ERC, Piet M. Lugt, gostujući je profesor kolekija o održavanju na temelju tribologije katedre za tribologiju Sveučilišta u Twenteu, a dr. C.H. Venner s katedre za mehaniku fluida gostujući je znanstvenik u SKF ERC-u.

Kolegij "Održavanje na temelju tribologije" (prediktivno održavanje) obrađuje sljedeće teme:

1. Modeli pouzdanosti sustava ležaja
2. Intervali domazivanja
3. Reologija masti

U žarištu rada dr. Vennera u ERC-u nove su tehnike za modeliranje međudjelovanja fluida i površine te dugoročni razvoj novih alata za predviđanje.

Reference

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., br. 1. http://evolution.skf.com/cooperation-for-creative-changes/
4. Slick Research, SKF Evolution, 2013., br. 2 http://evolution.skf.com/slick-research/
5. The Beast of Lyon – Putting Large Bearing Contacts to the Test, SKF Evolution, 2012., br. 1 http://evolution.skf.com/the-beast-of-lyon-%E2%80%93-putting-large-bearing-contacts-to-the-test/
6. Predstavljanje SKF-ove katedre (INSA de Lyon). http://fondation.insalyon.fr/news/enewsletter3/download/SKF_CHAIR_PRESENTATION.pdf

SKF dioničko društvo
(javno)

Dodatne informacije:
Odnosi s tiskom: Nia Kihlström, +46 31-337 2897; +46 706 67 28 97; nia.kihlstrom@skf.com

SKF je vodeći svjetski dobavljač ležaja, brtvi, mehatronike, sustava za podmazivanje i usluga koje obuhvaćaju tehničku podršku, održavanje i povećanje pouzdanosti, stručna savjetovanja i školovanja. SKF ima predstavništva u više od 130 zemalja te oko 15.000 distributivnih mjesta diljem svijeta. Godišnji prihod od prodaje u 2012. iznosio je oko 64.575 milijuna SEK, a broj zaposlenih bio je 46.775. www.skf.com

® SKF je zaštićena robna marka SKF Grupe.

SKF logo