Mazání při montáži strojů

Transkript

1 Mazání při montáži strojů Jaroslav Lev Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, obor: počítačová podpora konstruování Technická 2, Brno, Česká republika Mazání je jednou z nejdůležitějších operací při montáži. V současné době jsou na maziva používané při montáži kladeny stále vyšší požadavky, také zejména proto, že mnohdy musí plnit svou funkci po celou životnost výrobku. Proto byla vyvinuta, a stále jsou vyvíjena nová, speciální maziva která jsou schopna plnit tuto funkci. Také metody aplikace maziv do třecích kontaktů zaznamaly podstatný vývoj. V průmyslu se sice již objevují technologie (speciální materiály a povrchy) které již klasické mazání nepotřebují, ale v dohledné době bude mazání, tak jak je známe nyní, stále nezastupitelné. 1. ÚVOD Počátky používání maziv jsou předpokládány již v období přibližně let p.n.l. kdy byl použit určitý druh, řekněme maziva, při vrtání a rozdělávání ohně [1]. Další používání maziv se uplatnilo pří práci na hrnčířském kruhu, kde byly mazána jednoduchá ložiska ze dřeva nebo z kamene. [2] jeden z prvních záznamů o používání maziva byl nalezen v Egypte na nástěnném obraze v hrobě Džehutihopepa cca 1800 let.p.n.l. kde byl používán olivový olej s vodou pro snížení tření mezi dřevěnými saněmi a kameným podkladem při přepravě sochy. Obr. [1] maziva. Maziva musela být tuhá aby se udržela v třecích kontaktech. Jednalo se především o osy kol vozů a otočná uložení vrat, nakládací sáně a mechanismy katapultů [3]. V kontaktech se stýkaly stále jestě dřevěné a kamené materiály. Tehdejsí maziva by se dala konzistencí a vzhledem přirovnat k dnešním vazelínam. Používaly se ale především živočišné a rostlinné tuky. Během dalsího technického pokroku bylo objeveno, že valivé uložení má mnohem menší tření a tak se začaly třecí plochy nahrazovat valivým uložením. Zprvu se používaly válcové valivé elemety (např. při přepravě velmi těžkých nákladů) následně pak elementy kulového tvaru. Velký pokrok v poznání základů tribologie pak začal v období renesance, kdy Leonardo da Vinci v roce 1495 formuloval dva základní základní zákony tření. Leonardo Da Vinci : Tření je nezávislé na kontaktní ploše Tření je úměrné zatížení obr : obr. Cornell University press Kolem roku 3500 p.n.l. se lidstvo naučilo používat valivé uložení a s tím přišly další požadavky na V tehdejší době však nezískal žádné uznání, protože nikde nemohl publikovat své pozorování. O 200 let později v roce 1699 však tyto dva základní zákony znovuobjevil Guillaume Amontons a navíc

2 poznamenal, že tření závisí také na drsnosti povrchu těles v třecím kontaktu. [1] Největší pokrok byl však zaznamenán v období průmyslové revoluce. Objevily se první kuličková ložiska a také první rovnice popisující tření, tlak v kontaktu a rozložení mazacího filmu. Mezi nejdůležitější patří Beauchamp Tower (obr.) a Osborne Reynolds, kteří čerpali z poznatků svých předchůdců např. z prací Amonthose, Coulomba, Morina, Hirna, Thurstona a Petroffova. Ve svých pracích popisují hydrodynamické mazání. [4] Obr : [1] S Objevem Parního stroje v roce 1769 přichází olej jako kouzelná součást strojírenství, která vede k větším výkonům, rychlosti a větší životnosti strojů. Velký vývoj byl zaznamenán ve vývoji maziv pro aplikace v Báňském průmyslu, obrábění kovů a valivých ložisek. Začaly být využívány nové materiály jako polymery, keramika, ocelové slitiny a mnoho dalších. Používají se již minerální oleje. V roce 1906 byl objeveny dobré mazací schopnosti uhlíku, avšak používán začal být až do let spolu s dalsímy samomaznými mazivy teflonem a disulfidem molibdenu. Dalším zlomem ve vývoji byl nástup prvních automobilů a letadel se spalovacími motory. Na oleje byly kladeny stále větší požadavky na kvalitu. V letech začal velký boom aditiv do olejů, která zlepšovala vlastnosti základových minerálních olejů. V roce 1927 vznikají první organizace pro označování jednotlivých olejů ASME, ASTM a ASLE. Předepisují stanfdardy pro testy maziv, výkonové třdy olejů, oktanová čísla a další. V polovine 20. stoleti tribologové používají Stribeckovu křivku v oblasti mezi mezním a hydrodynamickým mazáním, objasňují elastohydrodynamické mazání, což vede ke zlepšení návrhu a ochraně ložiskových elementů a s tím spojené vysokonapěťové aplikace v automobilech, ocelárnách a turbosoustrojích. [] Koncem 20. a zacátkem 21. století se vývoj maziv ubírá modelováním a simulací chování maziva při pohybu drsného povrchu, frikce, kontaktních tlaků, tloušťky oxidických filmů. Vrstvy maziva se stále ztenčují až na velikosti nekolika nanometrů. Zvyšuje se energetická účinnost, produkují se vysoce účinná maziva pracující v široké škále teplot. Povrchy třecích kontaktů se modifikují vytvářejí se multivrstevé systémy tzv suchý tribologiský proces.[2] 2. FUNKCE MAZIVA PŘI MONTÁŽI STROJŮ Maziva mají ve styku dvou třecích povrchů mnoho funkcí. Obecně maziva při montáži plní tyto funkce: maže funkční povrchy, tj. snižuje tření snižuje spotřebu a ztráty energie zpomaluje opotřebení součástí prodloužení životnosti, snížení nákladů na údržbu a opravy konzervuje mazané povrchy, tj. chrání před korozí chladí mazané povrchy, tj. odvádí třecí teplo dotěsňuje mazané povrchy, tj. zlepšují účinnost a brání vnikání nečistot zvenčí vynáší cizí částice, tj. brání sekundárnímu abrazivnímu opotřebení vytváří separační vrstvu mezi dvěma materiály, zabraňuje zatuhnutí spoje zabraňuje vzniku nepříjemných zvuků při vzájemném dotyku Ne každé mazivo plní všechny tyto funkce. Záleží jaký o jaký třecí kontakt se jedná a jaké mazivo je použito. [5] 3. ZPŮSOBY NANÁŠENÍ MAZIVA NA SOUČÁSTI Mazání strojů při montáži patří mezi nejdůležitější montážní práce. Bez mazání nemůže trvale pracovat žádný mechanismus. Mazivo a způsob mazání významně ovlivňují celkovou efektivnost strojů. Zároveň působí i na životní prostředí, protože nevhodným mazáním se maziva dostávají do půdy, vody i ovzduší. Působí zde tedy dvě protichůdné tendence: z pohledu práce strojů a jejich mechanismů by bylo vhodné mazat vydatně a často, z pohledu životního prostředí by bylo vhodné mazat

3 málo a používat neškodná nebo málo škodlivá maziva. Mazivo se z mazacích míst uvolňuje odpařováním, vytékáním, odkapáváním, vymýváním. Zejména při občasném (nárazovém) mazání dochází obvykle k přeplnění mazacích míst a větší část maziva se přímo dostává do prostředí. V souhrnu jsou to značná kvanta maziv, která jsou rozptylována po silnicích, železnicích, řekách a mořích, polích i do vzduchu. Z hlediska technického je žádoucí, aby funkční plochy mazaného mechanismu byly stále pokryty vrstvou vhodného maziva. Z tohoto pohledu je vhodnější a výhodnější domazávání, které se děje při funkci daného mechanismu. Toto domazávání umožňují centrální mazací systémy a automatické dávkovače maziva. [5] Způsob nanášení maziva je dán důležitostí mazaného místa(zda by při zadření došlo k velké škodě apod.) a také přístupností k danému místu (zda je možno snadno doplňovat mazivo při běžné údržbě) Nejstarší způsoby, dnes již používané jen pro nenáročné aplikace, jsou nanášení - rukou - kartáčem - rukavicí štětkou, štětcem apod. - stěrkou Nevýhodami takové aplikace maziv při montáži je, že hrozí znečištění maziva nečistotami z okolí, nebo z aplikačních pomůcek. Proto jsou v dnešní době upřednostňovány moderní způsoby nanášení, kde toto riziko nehrozí, nebo je podstatně sníženo. [6] - centrální mazací systémy - jednoduchá ruční zařízení - jednoduchá mechanizovaná zařízení - mazání tlakovou maznicí 3.1. Centrální mazací systémy Centrální mazací systémy jsou instalovány při montáži a slouží pro mazání mazacích míst tukem, olejem nebo olejovou mlhou. Konstrukce jsou rozmanité, princip činnosti je tento: mazivo je dodáváno centrálním zdrojem do vedení k rozdělovačům, rozdělováno k dávkovačům a nuceně dodáváno do jednotlivých mazacích míst. Funkce každého dávkovače může být signalizována, tím je zajištěno, že žádné mazací místo nezůstane nemazáno. Pravidelným domazáváním při funkci (pohybu) mazaných ploch dochází k mnohem lepšímu pronikání maziva na tyto plochy. To pronikavě zlepšuje kvalitu mazání a využití maziva. Je-li centrální mazací systém vhodně navržen a seřízen, umožňuje výrazně snížit spotřebu maziva, prodlužuje životnost mazaných míst a zlepšuje jejich spolehlivost, redukuje lidské chyby a selhání. Funkce centrálního mazacího systému je následující: Při použití ručního zdroje tlakového maziva je tlaková jednotka umístěna vedle sedadla řidiče, který za jízdy provádí domazání, například dvěma zdvihy páky každé čtyři hodiny. Motoricky poháněná jednotka je obvykle vybavena elektromotorem 24 V, který pohání pístové čerpadlo. Řídicí a kontrolní jednotka registruje dobu provozu a uvádí centrální mazací systém periodicky do činnosti, jakmile uplyne nastavená doba. Dávka maziva při jednom domazávání je dána průměrem a zdvihem pístu dávkovače. Řídicí a kontrolní jednotka monitoruje pohyb každého pístu každého dávkovače a v případě, že se některý píst přestane pohybovat, avizuje to. Kromě doplňování maziva nevyžaduje systém žádnou další obsluhu. Jednou z možností použití centrálního mazacího systému je mazání podvozků nákladních automobilů a jejich nástaveb. Pro tyto aplikace se používají tzv. progresivní centrální mazací systémy. Pracují s tlaky až 25 MPa, což zaručuje spolehlivou dopravu maziva do mazaných míst i při větších délkách rozvodných potrubí a v zimním období a umožňuje používání mazacích tuků až do konzistenčního stupně 3. [5] Centrální mazací systém SKF MultiPoint je elektromechanické zařízení, napájené buď střídavým napětím V 50/60Hz nebo stejnosměrným napětím 24V. Připojit lze až 8 přívodních potrubí, každý vývod může do mazacího místa přivést 0,1-10 cm 3 denně. Obr.

4 Jednou z možností použití centrálního mazacího systému je mazání podvozků nákladních automobilů a jejich nástaveb. Pro tyto aplikace se používají tzv. progresivní centrální mazací systémy. Pracují s tlaky až 25 MPa, což zaručuje spolehlivou dopravu maziva do mazaných míst i při větších délkách rozvodných potrubí a v zimním období a umožňuje používání mazacích tuků až do konzistenčního stupně 3. [5] 3.3. Jednoduchá mechanizovaná zařízení Pro aplikaci většího množství maziva při montáži se použijí mechanizované zařízení, která mají větší zásobu maziva a pohodlnější pro obsluhu. Jedná se především o motorové a pneumatické mazací lisy. Lisy se připevní přímo na sudy od výrobce maziv, nehrozí znečištění plněním speciálních nádrží apod Jednoduché ruční zařízení Pomocí jednoduchých ručních zařízení, dávkovačů a ručních lisů, je mazivo nanášeno přesně a v dostatečném množství do třecích míst. Výraznou výhodou, oproti nanášení staršímy metodami (štětcem a pod.) je že při aplikaci nedochází k znečištění maziva stykem s obsluhou a okolím. Dávkovač plastického maziva LAGP Novinkou na trhu jsou mazné tyčinky na závity od firmy Loctite. Aplikace je jednoduchá, nehrozí odkapávání maziva, ideální pro polohy nad hlavou, prodikt není citlivý na znečištění, může se nanést na součást i nekolik hodim před montáží. Tyčinka se snadno nosí v kapse v base na nářadí, nerozteče se apod. [28] Obr. [28] SKF LAGG 18AE - mobilní pneumatické čerpadlo, vhodné pro většinu 18 kg sudů, do konzistenční třídy NLGI Mazání tlakovou maznicí Maznice je namontována při montáži nad třecí kontakt, mazivo se z maznice uvolňuje gravitací a podtlakem, vznikajícím v kontaktu, nebo pomocí modernějších způsobů jako působením tlaku plynu [12] nebo elektromechanicky [14]. Maznice jsou plně automatické, jsou tedy vhodné do špatně přístupných míst, kde není možno doplňovat mazivo při běžné údržbě apod.

5 4. DRUHY MAZIV PŘI MONTÁŽI Podle konstrukce strojů, jejich použití a požadavků na intenzitu mazání se při montáži používají tři druhy maziv, maziva kapalná, plastická, tuhá. [6] 4.1. Kapalná maziva Kapalná maziva jsou nejčastěji použitým druhem maziva. Na spotřebě se podílí více než 95%. [6] Automatická maznice se skládá z průhledného zásobníku naplněného požadovaným mazivem a nádobky s elektrochemickým článkem, který vyrábí inertní plyn. Při aktivování dojde k elektrickému připojení zabudovaných baterií a tím se spustí vyvíjení plynu. Rychlost vyvíjení plynu je úměrná intenzitě elektrického proudu a může se měnit volbou odpovídajícího dávkového intervalu na kotouči v horní části maznice. Dávkovací interval lze nastavit v rozsahu od 1 do 12 měsíců. V případě, že maznice je namontována na stroji, který pracuje přerušovaně s delšími přestávkami, lze ji dočasně vypnout. Po aktivaci vzrůstá tlak plynu, dokud se píst nezačne pohybovat a maznice nezačne dávkovat mazivo. K vyvíjení plynu dochází s kratší prodlevou, po jejímž uplynutí začne dávkování maziva. Tato prodleva závisí na zvoleném času vyprázdnění, např. při nastavení 12 měsíců je prodleva delší než při volbě 3 měsíců. [12] obr :Prodej čerstvých olejů v ČR v letech [16] Kapalnými mazivy mohou být všechny kapaliny, které splňují podmínku mazivosti v závislosti od konkrétních provozních zatěžujících podmínek. Kapalné maziva se dají rozdělit na : - chemicky jednoznačné látky H 2O, H 2SO 4, gricerin, některé syntetické oleje. Jsou vhodné na použití v konkrétních, speciálních případech se stálými, neměnícími se podmínkami provozu. - homogení směsi skládající se z molekul stejné chemické skladby ale různé velikosti. Patří k nim především mazací oleje s velmi širokou škálou viskozity. Používané oleje rozdělujeme na oleje živočišného a rostlinného původu, oleje minerální a syntetické oleje. - kapalné disperze, čili suspenze, v kterých jsou navzájem rozptýlené částečky jedné látky v jiné, nebo ve více látkách bez vzájemného smíchání. Patří

6 zde suspenze tuhých látek v kapalinách, např. suspenze koloidního roztoku grafitu a MoS 2 v minerálních olejích. [7] Nejdůležitějším a nejrozšířenějším kapalným mazivem jsou maziva ze skupiny homogenních směsí oleje. [8] Kapalné maziva mají velkou výhodu i nevýhodu, kterou je jejich schopnost tečení. Maziva při montáži lehce zatečou do kontaktních míst, i težce přístupných, avšak odtud mohou snadno i vytéct. Proto je nutno častější domazávání. Dalším řešením jsou celoživotní olejové náplně, ve kterých jsou kontaktní povrchy ponořeny, nebo které jsou zásobárny oleje pro rozstřik oleje. Takovýmito celoživotními olejovými náplněmi jsou často plněny převodovky apod. [9] životnost olejových náplní se dá zvyšovat správnou péčí o olejovou náplň, použitím filtrů [13], diagnostikou stavu oleje apod. [11] Dále se dělí plastické maziva podle typu zahušťovadel na - kovová mýdla (Li, Ca, Na, Al a směsná mýdla) - komplexní mýdla (Li, Ca, Na, Al,Ti-komplex) - organická (polyuretan, pigmety, PTFE..) - anorganická (bentonit, Křemičitan..) [6] Trh plastických maziv [6] 4.2. Plastická maziva Plastické maziva jsou tuhá, polotuhé až dvoufázové směsy kapalných maziv (olejů) a zahušťovadel. Obvykle se ještě přidávají přísady pro zlepšení výkonnosti. Typické složení : olej 50-90%, zahušťovadlo 5-45%, přísady až 5%.[6] Charakteristickými veličinami plastického maziva jsou : - penetrace vyjadřuje stupen tuhosti maziva a rozdějuje plastické maziva do devíti konzistenčních stupňů. Penetrace je hloubka vniknutí normalizovaného zkušebního kužela vlivem vlastní hmotnosti do vzorku maziva při teplotě 25 C za definovaný čas. Hloubka se měří v desetinách milimetru. - teplota odkápnutí určuje hodnotu při které teplotě řechází plastické mazivo do stavu kapalného. Podle stálosti se plastické maziva dělí na : - tepelně stálá maziva struktura se vlivem teploty nerozrušuje nebo po ochlazení se opět obnoví - mechanicky stálá maziva reologické vlastnosti se v rozrušeném i nerozrušeném stavu jen málo odlišují. -koloidně nestálé maziva rozpadávají se na viskózní fázi a nerozpustný koloid xerogel. [8] Všeobecně jsou plastická maziva určena na krátkodobější mazání s delšími mazacími intervaly, vyjímkou jsou však valivá ložiska a další podobné aplikace, kde plastické mazivo aplikuje při montáži jako celoživotní mazací náplň. Výhody plastických maziv : [6] - polotuhé, polotekuté - zůstává na místě - nižší tření - přilnavější - těsní i ve vodě apod. - delší intervaly údržby mazání - širší rozsah teplot použití 4.3. Tuhá maziva Jako tuhá maziva při montáži se používají tuhé látky s nízkou tvrdostí, vysokou přilnavostí k povrchům tuhých třecích těles (především kovů) a vrstevnou strukturu zajišťující malou pevnost ve smyku. Tuhá maziva musí odolávat velkým velkému tlakovému zatížení, nesmí měnit své fyzikální vlastnosti při vysokých teplotách až do dosáhnutí kritické hodnoty způsobující chemickou přeměnu.

7 Druhy tuhých maziv: Anorganické sloučeniny (grafit, sulfid molybdeničitý, sulfidy, borax..) Organické samomazné polymery (PTFE, PE, PU, PA..) [15] Kovové filmy (PB, Sn, Ag, Cu, Ba,Au..) Chemické povrchové vrstvy (fosfátování soli kovů) Skla pro mazání za teplot až do 1500 C Mýdla (sodná, vápenatá..) Chemicky aktivní maziva tvořící ochrannou vrstvu na kovovém povrchu. [6] Výhodami tuhých maziv je jejich odolnost vysokým i nízkým teplotám a možnost použití v čistých prostředích ve vakuu apod. Nejlepších výsledků dosahují pro montážní aplikace grafit a sirník molybdeničitý [19] [23]. Mazací účinek grafitu a sirníku molybdeničitého je je založen na jejich lamelové a krystalové striktuře. Viz obr. atomů síra-síra nedosáhne velice nízké únosnosti krystalu sirníku molybdeničitého ve střihu. Vrstvy síry se vážou na kovové povrchy a způsobují velice dobré přilnutí. Lamely sirníku se orientují rovnoběžně s povrchem kovu do souvislých, tenkých filmů (0,1 až 1 μm) s nízkým součinitelem tření a vysokou odolností proti tlaku. Tuhá maziva se pojí s oleji nebo tuky, aby se zvýšila výkonnost mazání případným opakovaným naplátováním tuhých maziv na povrchy za mezního tření [19]. Další možností, jak použít tuhá maziva při montáži, je použít montážní díly již opatřené vrstvou tuhého maziva formou povlaků [21] a laků. Jedná se především o vrstvy samomazných polymerů. Tuhé laky jsou disperze kombinací tuhých maziv (sirník molybdeničitý, grafit, teflon) v organických nebo anorganických vazbách s rozpouštědly. Po vytvrzení/vypálení se vytvoří pevné lpící vrstva s mazacími účinky. Vrstva je navržena tak, aby měla co nejstálejší vlastnosti v extrémních podmínkách. Odolává tlaku, hork (přes 300 C) i chladu (do -180 C), chemickým vlivům a má nízký součinitel tření. Přilnavost a schopnost setrvat na žádoucím místě je zajištěna povahou filmu. Podmínkou úspěšné aplikace kluzných laků, ale i tuhých maziv je důkladné očištění povrchů od nečistot (i transportních ochranných olejů). Kluzné laky se nanášejí v bubnu a pak se vysoušejí, popřípadě se ke zvýšení odolnosti vypalují. Dodržením přesného výrobního procesu se dosahuje nízkých součinitelů tření (až kolem μ 0.03) při velmi malém rozptylu σ=0,005. viz obr. Obr.: Krystalická struktura grafitu a sirníku Molybdeničitého [20] Ve vrstevnaté mřížce grafitu jsou atomy v jednotlivých vrstvách uspořádány hexagonálně. Slabé vazby mezi vrstvami dovolují snadný přesun jednotlivých lamel, zatímco silné vazby ve vrstvách zajišťují vysokou pevnost proti vnikání nerovnosti povrchu. Grafit se osvědčuje při vyšších teplotách, nad 400 C, kdy molekuly síry v sirníku molybnedičitého již způsobují místní korozi. U MoS 2 je jedna rovina atomů molybdenu sendvičově obklopena rovinami atomů síry. Omezením vazby Obr. Orientační hodnoty součinitele tření a jeho rozptylu u černěných šroubů podle [18] a [20] Kluzné laky na bázi teflonu nemají estetická omezení v černé barvě, mohou být i transparentní.

8 Upravují se jimi povrchy malých šroubů např. pro elektrotechniku. Na vývoj a průmyslové použití se specializuje řada firem [19]. 5. PŘÍKLADY POUŽITÍ OLEJŮ, PLASTICKÝCH MAZIV A PEVNÝCH MAZIV PŘI MONTÁŽI Vliv maziva na utahování šroubů třecích spojů při montáži Mazivo má zásadní vliv na vyvození svěrné síly ve šroubových spojích. Tření rozhoduje o velikosti síly a rozptylu jejich hodnot. Česká asociace ocelových konstrukcí iniciovala výzkumný úkol zaměřený na chování nové generace žárově zinkovaných šroubů se zvětšenou šestihrannou hlavou pro třecí spoje. Byla sledována jak tradiční tak nově vyvíjená maziva- kluzné laky, které přináší řadu montážních výhod. Práce prezentuje experimentálně zjištěné závislosti vlivu maziv a základní analytické modely používané k předpovědi svěrné síly ve šroubech třecích spojů. V mazání šroubů se provádí výzkum již přes sto let, přesto je stále řada problémů otevřených. Analýza příčin ztráty únosnosti v prokluzu šroubových třecích spojů [17] ukazuje, že základem poruch je nedostatečná svěrná síla způsobená nevhodným mazivem, postupem předpínání a jeho kontrolou. Selhání překročením svěrné síly nebylo pozorováno. 3roub porušený předepnutím za mez pevnosti se při montáži snadno identifikuje. Zvláště obtížné je utahování šroubů z vysoce legovaných materiálů (zvláště austenitické oceli). Tyto oceli nemají vrstvu oxidů, která odděluje základní materiály při tření. Chybí-li jemná vrstva vhodného maziva, dochází již při pouhém utahování matice ke svaření povrchů za studena [17]. Větších svěrných sil lze dosáhnout použitím maziv s nízkým součinitelem tření, protože součinitel tření mezi ocelí je relativně vysoký (μ>0,3) a rozptyl (σ>0.1). Vhodné mazání šroubových spojů prodlužuje životnost spoje, protože vrstva maziva sníží místní špičky pnutí v závitu, dosáhne lepšího záběhu a povrchu a dřík šroubu je méně vystaven namáhání v kroucení. Šroub je pro mazání asi nejnevhodnější strojí prvek. Komplikované tvary jsou různě opracovány, často porušeny dopravou a znečištěny. Každý závit je navržen s vnitřní vůlí. Při utahování šroubu je často namáhána jenom jedna strana závitu. Při nepřítomnosti dostatečného množství maziva se v materiálu vytváří povrchové kapiláry a třením se materiál svařuje za studena., závit se zadře. Pro přepravu se černé šrouby obvykle opatřují olejovým filmem na ochranu proti korozi. Pro snížení tření se používají oleje, plastická a tuhá maziva a kluzné laky. Oleje nemají dostatečnou odolnost tlakům při utahování a stárnutí. Plastická maziva jsou až z 85% složena z minerálních olejů a je třeba u nich též počítat s výše uvedenými jevy. Tuhá maziva jsou pevné látky, které díky své struktuře oddělují od sebe povrchy, které po sobě a tím se zmenšuje tření a případný oděr. Nejvíce se osvědčily grafit a sirník molybdeničitý, ale i hliník měď a olovo. [19] Experimentálně byl zkoušen vliv maziv na utahovací moment a úhel pootočení při dané síle na pozinkovaných i na černých šroubech M16x65 podle EN ISO 7412 s měrnou délkou 48mm [20]. Na přípravku bylo metodou řízeného uatahování zkoušeno pět kusů šroubů v každé zkušební sadě:suchý nemazaný povrch, lehký olej (Mogul Super 14W-50 viz [24], Kluzný lak GL 200 viz [25]. Na dříku šroubu a tuhé mazivo (pasta Mogul Molyka viz [26] v závitu šroubu. Podrobná dokumentace a porovnání výsledků zkoušek je ve výzkumné zprávě [27]. Vliv tří nejvýznamnějších složek na závislost přepínací síly a utahovací moment vliv stoupání, tření pod hlavou a tření na závitu je zobrazen na obr. Pro černé šrouby EN ISo 7412 M16-65 pro třecí plochy odmaštěné bez maziva, natřené minerálním olejem, opatřené tuhým mazivem a pro závity šroubu ošetřené kluzným lakem. a) bez maziva

9 b) Minerální olej svěrnou sílu pouze kontrolou utahovacího momentu. Tabulky utahovacích momentů pro dosažení požadované svěrné síly lze použít pro danou soustavu, jsou-li garantovány dodavatelem spojovacích prostředků; šroubů, podložek a matic pro technologii utahování a jeho kontroly. c) tuhé mazivo pod maticí a na závitu d) Tuhé mazivo pouze na závitu e) Kluzný lak pouze na závitu Závěrem. Použití tuhých maziv nebo kluzných laků na závitu šroubu je důležitou podmínkou pro dosažení přepínací síly. Pro Snížení rozptylu hodnot svěrných sil se doporučuje ošetřit mazivem i povrch pod utahovanou maticí. Rozptyl součinitele tření v závitu je vysoký např. v [17] [18] [12] i pro malý rozptyl součinitele tření jednotlivých materiálů. Pro danou soustavu: šroub podložka, matice a mazivo lze experimenty zaručit předepnutí na návrhovou Maziva při montáži automobilů V automobilu je ohromné množství třecích kontaktů. Aplikace maziva při montáži je obzvláště důležitá, protože na mnoha místech je již dodatečné mazání obtížné, bylo by potřeba drahé demontáže apod. Na mnoha místech již mazivo není doplňováno a musí tak plnit svoji funkci po celou životnost vozidla. Na maziva jsou kladeny nejvyšší nároky, musí odolávat povětrnostním vlivům, chemicky a tepelně odolné, kompatibilní s plastickými hmotami a kaučuky ve vozidle, v některých aplikacích musí být čiré a nesmí zapáchat, mít nemastný vzhled, nezadržovat prach a být nehořlavé odolné sodovým vodám apod. Počet míst, kde je nutno aplikovat maziva při montáži naznačuje tento stručný výčet: Plastická maziva - Klouby a vodící lišty sedadel - Elektrické přístroje - Kabely - Kardanové spojky - Sloupky řízení - Brzdová soustava - Výsuvné spojky - Alternátory - Konektory - Kliky dveří - Panty dveří - Optické vložky světlometů - Sklápěcí střechy - Slinutá ložiska Potažení suchými lubrifikanty - Vodící lišty spouštěčů oken, sedadel - Kovové spoje výfuku - Kovové součástky podléhající tribokorozi, jako např. vroubkované hřídele - Ochranné kryty proti slunci Kapaliny snižující hlučnost

10 - Spoje oken kapalina zabraňuje přilepení skel na drážky neopatřené semišem a skřípání při spuštění při kritické námaze - Ošetření a výživa kůže a jiné materiály jako např. bezpečnostní pásy apod. mat vydávající zvuky při tření - Vedení opěrek hlavy - Palubní desky a konzoly - Sluneční clony - Opěrky rukou - Ložiska a kloubové mechanismy spouštěčů oken - Mechanismus řadící páky - Mechanismy ventilace, klimatizace - Těsnění oken Automobilový průmysl má zásadní vliv na vývoj nových maziv a aplikací. Pro výrobce automobilů je důležité,aby se zákazníci cítili ve voze dobře, a maziva pomáhají nejen při snižování opotřebení apod. ale zabraňují také vzniku nepříjemných zvuků, které zaujmou zákazníka jako první a obtěžují mnohdy nejvíce. 6. ZÁVĚR Správné používání maziv při montáži ukazuje podstatné zlepšení funkce a životnosti výrobků, které spolu nese ekonomickou i ekologickou výhodnost. Snižují se ztráty opotřebením, odstávkami, a haváriemi, mazivem se méně plýtvá a nezatěžuje tolik životní prostředí. Ve způsobech mazání při montáži a při vývoji maziv pro montáž se velmi pokročilo. Maziva se lépe aplikují do třecích kontaktů a mazání se mechanizuje a automatizuje. Nová maziva mají podstatně lepší vlastnosti, avšak i náklady na maziva rostou. Do budoucna vidím velký rozvoj v oblasti mazných povrchů, samomazných materiálech a v mazivech, která budou svou funkci plnit po celou životnost mechanismu. Budou biologicky odbouratelná, nebo budou životní prostředí zatěžovat jen minimálně. Aplikace maziva bude řízena automaticky a údržbové intervaly se budou prodlužovat, nebo následná údržba nebude již potřeba. Použitá Literatura: [1] Kathrin Carnes: The Ten Greatest Events in Tribology History; Tribology & Lubrication technology; Jun 2005; 61, 6; ProQuest Science Journals; pg. 38 [2] Jiří Hájek.: Laboratorní a praktické testy na systémech s tenkými vrstvami v aplikaci na řezné nástroje, Západočeská univerzita v Plzni, [3] Ken Ludema: Lubrication at the transmisition of millenia; Lubrication Engineering; Oct 2000; 56, 10; ProQuest Science Journals; pg. 54 [4] Frank Archibald: History of lubrication; Lubrication Engineering; Sep 1999; 55, 9; ProQuest Science Journals; pg. 9 [5] Pošta J.: Technologie údržby a oprav strojů. ČZU, Praha, 1996, 196 s. [6] Petr Dobeš: Přednáška tribologie č.2. Vysoké učení technicé v Brně [7] P. Blaškovič, J. Bala, M. Dzimko.: Tribológia, Alfa, Bratislava, 1990, 360 s. [8] Štěpina V. Veselý V. : Mazivá v tribologii, 1., vydání Bratislava 1985 [9] katalog SEW Eurodrive, 2004 [10] Petr Chytka : Plastická maziva na prahu nového milénia otevírání dalších cest v tribotechnice; Tribotechnické informace ; 2/1999; str.26, 1; [11] M M Khosari, E R Booser: Predicting lube libe; Machine Design ; Jan 2003; 75, 1; ProQuest Science Journals; pg. 89 [12] Katalog výrobků SKF, 2005 [13] Clayton Fryer: Filter! Regulace! Lubricate!; Hydraulic & Pneumatics ; Aug 2003; 56, 8; ProQuest Science Journals; pg. 30

11 [14] Frank Mowka: Automatic electromehanical lubricator; Design News ; Aug 19, 2002; 57, 16; ProQuest Science Journals; pg. 42 [15] Todd Grimm: Dry film lubrication with PTFE; Machine Design; Aug 22, 2002; 74, 16; ProQuest Science Journals; pg. 71 [16] MINORECK k.s.: Bilance odpadních olejů se zřetelem k míře jejich energetického a materiálového využití a k roli zpětného odběru, 2003 [17] Bickford J.H., An introduction to the design and behavior of joints, Thrid edition, Marcel Decker inc., New York 1995, s.953 [18] Dejl Z. Konstrukce strojů a zařízení I. Spojovací části strojů, Montanex, Ostrava, s.225 [19] Wald F., Rozlivka L.,Sokol Z., Šetler H., : Vliv maziva na utahování šroubů třecích spojů při montáži. ČVUT [20] ENV , Highstrengh structral bolting for preloading Test Metod for suitability for preloading, návrh, Brusel 1999, s.12 [21] FUCHS LUBRITECH GMBH, speciál lubricants Antifriction films for coating screws, - 11, [23] Anonymus : Solid lubricants; Industrial Lubrication and Tribology; Nov/Dec 1995; 47, 6; ABI/INFORM Trade & Industry; pg. 7 [24] ISO/WD Fasteners Hot dip galvanizér coatings, návrh, Brusel 1999, s.9, [25] Nacházel, Šroubové spoje, Informační sešit č.21, Nacházel s.r.o., Praha 2000, s. 11, [26] Koramo a.s., Tuhá maziva pro šroubové spoje, [27] Wald F. Sokol Z., Gregor D.: Zkušební protokol o zkoušce přepínací síly pro metodu řízené utahování matice momentem, pootočením a kombinovanou metodou, zpráva ČVUT v Praze, Praha 2001, s.198. [28] Tyčinky na závity od LOCTITE [29] Gänsheimer J., optimalizace šroubových spojů pomocí tuhých maziv, nacházel s.r.o., Praha 1999, s14. [30] Speciální maziva pro automobily, IKV TRIBOLOGIE, 2004 [22] FUCHS LUBRITECH GMBH, Gleitmo bond coating centre, 2005