tribologi

Tribologi, (af gr. tribein 'gnide, slide' og -logi), studiet af overflader, der bevæger sig mod hinanden. Det omfatter smøring, slid og friktion. Tribologi vedrører især maskindrift, hvor maskindele overfører kræfter og energi til nabodeles lejeflader ved at glide eller rulle mod hinanden i fx kuglelejer eller tandhjul.

Smøring kan adskille lejeflader og beskytte mod slid. De fleste smøremidler er flydende, fx olier. De er karakteriseret ved deres viskositet, som sammen med størrelsen af kraftoverførslen, rotationshastigheden og lejedimensionerne bestemmer smørefilmtykkelsen (normalt 0,01-0,1 mm).

Viskositeten af smøreolier afhænger af temperaturen og i meget høj grad af trykket. En temperaturstigning på 10 °C giver ca. 40% formindskelse af viskositeten (olien bliver mere tyndtflydende). Ved øget tryk stiger viskositeten (olien bliver mere tyktflydende): En trykstigning på ca. 300 bar fordobler, mens en stigning på 3000 bar tusinddobler viskositeten. Denne kraftige stigning ved trykforøgelse forklarer, at kuglelejer og andre hårdtbelastede maskindele kan fungere sikkert, selvom der kan opstå momentane tryk på mere end 20.000 bar. Filmtykkelsen er her 0,001 mm eller mindre. Ved såkaldt grænsesmøring er filmtykkelsen ofte endnu mindre, helt ned til et enkelt molekylært monolag. Overfladefysik, fx egenskaber ved polære molekyler og films vedhæftning til overflader, styrer her en vellykket lejefunktion. Faste smøremidler som fx molybdænsulfid, grafit og bløde pulvere kan anvendes ved små glidehastigheder.

Slid opstår især, når der er direkte fysisk kontakt mellem lejeflader. I praksis er der oftest tale om abrasivt (slibende) slid forårsaget af hårde partikler med en dimension større end smørefilmtykkelsen.

Friktion er den modstand, der forekommer ved glidning. Ved tør eller Coulomb-friktion forekommer den største modstand, netop når glidningen indtræder. Friktionskoefficienten, som er forholdet mellem friktion og last, er normalt 0,1-0,3. I selve oliefilmen forekommer væskefriktion, der er mindre end tør friktion; normalt er koefficienten for væskefriktion 0,01-0,1. Der findes ingen enkel lovmæssighed mellem slid og friktion.