Detail předmětu
Tribologie
FSI-ZTR Ak. rok: 2022/2023 Letní 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. Výuka probíhá s důrazem na přehled v dané oblasti, porozumění základním mechanismům, inženýrskou aplikaci a praktické zkušenosti z laboratorního měření. Předmět navazuje a doplňuje náplň předmětů základního studia z oblasti mechaniky, strojního inženýrství a materiálových věd.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
4
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Znalost základních principů, výpočtů a zásad pro návrh kontaktních uzlů.
Schopnost aplikace získaných znalostí při návrhu a vývoj nových strojů a zařízení.
Znalost metodiky volby a způsobů tribologického testování materiálových dvojic.
Schopnost řešit tribologické problémy kontaktů provozovaných s mazivem nebo za sucha.
Prerekvizity
Znalosti z materiálových věd, pružnosti a pevnosti, konstruování strojů a hydromechaniky.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Přednášky, cvičení, laboratoře, samostudium.
Způsob a kritéria hodnocení
Podmínky získání zápočtu:
- odevzdání samostatné práce o tribologickém systému (max. 30 bodů).
Podmínky získání zkoušky:
- test s výběrem odpovědi (max. 30 bodů),
- ústní část (max. 40 bodů),
- body ze cvičení (max. 30 bodů),
- celkem je možno získat až 100 bodů, výsledná klasifikace se určí podle stupnice ECTS.
Učební cíle
Absolventi budou schopni analyzovat a řešit základní problémy tření, mazání a opotřebení kontaktních uzlů ve strojích.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Přednášky: účast je povinná a kontrolovaná vyučujícím.
Cvičení: účast je povinná a kontrolovaná vyučujícím.
Povolují se maximálně dvě absence. V případě dlouhodobé nepřítomnosti je náhrada zameškané výuky v kompetenci garanta předmětu.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program N-KSI-P: Konstrukční inženýrství, magisterský navazující, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
16 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
- Úvod do tribologie, význam a historický vývoj.
- Tribologická soustava a procesy. Principy a režimy mazání.
- Vlastnosti pevných látek a maziv. Reologie maziv.
- Typy maziv. Kapalné maziva a zušlechťující přísady do maziv. Plastická a pevná maziva.
- Kontaktní mechanika. Hertzova teorie. Hodnocení topografie povrchů. Kontakt mezi povrchy s nerovnostmi.
- Hydrodynamické mazání. Reynoldsova rovnice. Kluzné ložiska. Hydrostatické mazání.
- Elastohydrodynamické a smíšené mazání. Numerické modelování. Molekulární dynamická simulace.
- Tribologie poddajných kontaktů.
- Mezné mazání a mezné filmy.
- Tribologie tenkých vrstev, filmů a povlaků. Mazání pevnými mazivy.
- Tření, opotřebení a tribotesting.
- Analýza opotřebení.
- Tribologická analýza vybraných strojních prvků.
Laboratorní cvičení
16 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
- Měření topografie povrchů.
- Měření viskozity kapalin.
- Měření tvrdosti povrchu a statické únosnosti bodového kontaktu.
- Měření tlakového pole v hydrodynamicky mazaném kontaktu.
- Měření rozložení tloušťky maziva v elastohydrodynamickém kontaktu.
- Měření Stribeckovy a trakční křivky.
- Měření míry opotřebení.
- Tribologie kontaktu kola a kolejnice.
Cvičení s počítačovou podporou
16 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
- Viskozita, reologické modely a smykové napětí v kapalině.
- Hertzova kontaktní úloha. Statická únosnost kontaktu. Tuhost kontaktu.
- Hydrostatické a hydrodynamické mazání.
- Režimy mazání, odhad tloušťky mazací vrstvy a parametru mazání.
- Reálná styková plocha. Špičková teplota.
- Tření v kapalinovém filmu.
- Míra opotřebení. Součinitel abrazivního opotřebení.