Detail předmětu
Tribologie
FSI-ZTR Ak. rok: 2019/2020 Zimní semestr
Předmět poskytuje teoretické a praktické znalosti týkající se procesů tření, mazání a opotřebení, které probíhají ve strojních soustavách a mají zásadní význam při návrhu, výrobě a údržbě strojů. Probírají se následující témata: Vzájemná interakce mezi povrchy a teorie tření; Tribologické vlastnosti materiálů; Maziva a jejich vlastnosti; Hydrodynamické, hydrostatické, elastohydrodynamické, smíšené a mezné mazání; Nano- a mikrotribologie; Aplikace tribologie ve strojírenství. Laboratorní cvičení a cvičení s počítačovou podporou umožňují demonstraci nástrojů pro tribologické inženýrství a praktickou aplikaci teoretických poznatků při návrhu tribologického uzlu.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
5
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Teoretické a praktické znalosti týkající se procesů tření, mazání a opotřebení, a to jak v mikroskopickém, tak makroskopickém měřítku. Aplikace těchto znalostí při konstrukci strojních součástí. Výběr materiálů a maziv z hlediska snížení ztrát třením a opotřebením.
Prerekvizity
Předpokládají se znalosti z oblasti materiálových věd, pružnosti a pevnosti, konstruování strojů a hydromechaniky.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.
Způsob a kritéria hodnocení
Podmínky udělení zápočtu: aktivní účast na cvičeních, vypracování projektu z laboratorních a výpočtových cvičení.
Zkouška: skládá se z testu obsahujícího úlohy s výběrem odpovědí a odborné rozpravy.
Učební cíle
Cílem předmětu je seznámení se základními principy tribologie, interdisciplinární vědy zabývající se vzájemným působením povrchů při jejich relativním pohybu. Předmět poskytuje teoretické a praktické znalosti týkající se procesů tření, mazání a opotřebení, které probíhají ve strojních soustavách a mají zásadní význam při návrhu, výrobě a údržbě strojů.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Účast na přednáškách je doporučená, účast na cvičeních a laboratorních cvičeních je povinná a kontrolovaná vyučujícím. Náhrada zameškané výuky je v kompetenci vedoucího cvičení.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program M2I-P: Strojní inženýrství, magisterský navazující
obor M-KSI: Konstrukční inženýrství, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
10 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Úvod do tribologie, její význam a historický vývoj. Tribologická soustava a tribologické procesy.
2. Principy mazání. Režimy mazání a typy maziv. Složení kapalných maziv a základy jejich výroby. Typy přísad do mazacích olejů a jejich použití.
3. Třídění kapalných maziv. Oleje pro mobilní techniku a průmysl.
4. Technologická maziva. Maziva v procesu obrábění a tváření.
5. Plastická a pevná maziva. Tribologické povrchové vrstvy.
6. Hydrodynamické mazání.
7. Elastohydrodynamické a smíšené mazání.
8. Mezné mazání a mezné filmy. Zušlechťující přísady do maziv.
9. Opotřebení.
10. Tribologie tenkých tuhých vrstev, filmů a povlaků. Tribologie filtrů a zařízení pro čištění průmyslových kapalin.
11. Charakteristiky a současné tribologické problémy mikroelektromecha-nických (MEMS) zařízení.
12. Tribologie biosystémů.
Laboratorní cvičení
13 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Laboratorní cvičení:
1. Simulace hydrodynamického tlakového pole na Michellově experimentální aparatuře. Aerodynamické ložisko.
2. Měření viskozity kapalin pomocí výtokových, tělískových a rotačních viskozimetrů.
3. Stanovení rozložení tloušťky maziva v elastohydrodynamicky mazaných kontaktech na optickém tribometru.
4. Aplikace vysokorychlostní kamery pro studium reologie maziv a dynamických jevů v elastohydrodynamicky mazaných kontaktech.
5. Měření topografie povrhu pomocí optických metod.
6. Měření Stribeckovy a trakční křivky mazaného kontaktu na Mini Traction Machine. Stanovení suchého tření na sklonovém tribometru.
Cvičení s počítačovou podporou
13 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Hertzova teorie. Parametry kontaktní plochy.
2. Elastohydrodynamické mazání, bezrozměrné parametry a vztahy pro odhad tloušťky.
3. Výpočet parametru mazání (lambda), odhad režimu a predikce tření.