Otěr

Srp 16, 2021
admin

Otěr, odstranění materiálu z povrchu pevného tělesa v důsledku mechanického působení jiného tělesa. Opotřebení vzniká především jako postupný úbytek materiálu v důsledku mechanické interakce dvou kluzných ploch při zatížení. Opotřebení je tak univerzální jev, že jen zřídkakdy se dvě pevná tělesa po sobě kloužou nebo se dokonce dotýkají, aniž by došlo k měřitelnému přenosu nebo úbytku materiálu. Mince se tak opotřebovávají v důsledku neustálého kontaktu s látkami a lidskými prsty, tužky se opotřebovávají po klouzání po papíru a kolejnice se opotřebovávají v důsledku neustálého přejíždění vlakových kol po nich. Pouze živé věci (např. kostní klouby) jsou v jistém smyslu imunní vůči trvalému poškození způsobenému opotřebením, protože mají vlastnost opětovného růstu a hojení.

Italský fyzik Guglielmo Marconi při práci v bezdrátové místnosti své jachty Electra, kolem roku 1952. 1920.
Kvíz Britannica
Kvíz vše o fyzice
Kdo jako první vědec provedl experiment s řízenou řetězovou jadernou reakcí? Jaká je měrná jednotka pro počet cyklů za sekundu? Vyzkoušejte si své fyzikální znalosti v tomto kvízu.

Existují čtyři základní typy opotřebení: adhezní, abrazivní, korozní a povrchově únavové.

Nejběžnější typ, adhezní opotřebení, vzniká v důsledku silných adhezních sil, které vznikají na rozhraní dvou pevných materiálů. Při přitisknutí pevných povrchů k sobě dochází k intimnímu kontaktu na řadě malých políček nebo spojů. Během klouzání se tyto spoje nadále vytvářejí a přerušují, a pokud se spoj nepřeruší podél původního rozhraní, vzniká částice opotřebení. Tyto částice se nakonec odlomí. Adhezní opotřebení je nežádoucí ze dvou důvodů: za prvé, úbytek materiálu nakonec vede ke zhoršení výkonnosti mechanismu; a za druhé, tvorba velkých částic opotřebení v těsně přiléhajících kluzných prvcích může způsobit zadření mechanismu v rané fázi jeho produktivní životnosti. Adhezní opotřebení je mnohonásobně větší u nemazaných než u účinně mazaných kovových povrchů.

Abrazivní opotřebení vzniká, když tvrdý, drsný povrch klouže po měkčím a vytváří na něm drážky. Může být také způsobeno volnými abrazivními částicemi valícími se mezi dvěma měkkými kluznými povrchy nebo částicemi usazenými v jednom z protilehlých povrchů. Abrazivní úlomky nesené proudem kapaliny nebo plynu mohou povrch opotřebovávat, pokud na něj narážejí vysokou rychlostí. Vzhledem k tomu, že k abrazivnímu opotřebení dochází, když je obrušující materiál drsný a tvrdší než obrušovaný povrch, lze mu zabránit buď odstraněním tvrdé, drsné složky, nebo tím, že chráněný povrch bude ještě tvrdší.

Získejte předplatné Britannica Premium a získejte přístup k exkluzivnímu obsahu. Předplaťte si nyní

Korózní opotřebení vzniká vždy, když plyn nebo kapalina chemicky napadne povrch, který zůstal obnažený v důsledku kluzného procesu. Za normálních okolností, když povrch koroduje, mají produkty koroze (např. patina) tendenci zůstat na povrchu, čímž se zpomaluje další koroze. Pokud však dochází k nepřetržitému klouzání, odstraňuje klouzání povrchové usazeniny, které by jinak chránily před další korozí, která tak probíhá rychleji. Povrch, na kterém došlo ke koroznímu opotřebení, má zpravidla matný, relativně hladký vzhled.

Povrchové únavové opotřebení vzniká při opakovaném vysokém namáhání, které je doprovázeno valivým pohybem, např. kovových kol na kolejích nebo kuličkového ložiska valícího se ve stroji. Namáhání způsobuje vznik podpovrchových trhlin buď na pohyblivé, nebo na nepohyblivé součásti. Jak tyto trhliny rostou, velké částice se oddělují od povrchu a vzniká důlková vada. Povrchové únavové opotřebení je nejběžnější formou opotřebení valivých prvků, jako jsou ložiska nebo ozubená kola. U kluzných povrchů probíhá adhezní opotřebení obvykle dostatečně rychle, takže na vznik povrchově únavového opotřebení není čas.

Ačkoli je proces opotřebení obecně považován za škodlivý, a ve většině praktických situací tomu tak je, má i určité praktické využití. Například mnoho metod výroby povrchu na vyráběném předmětu závisí na abrazivním opotřebení, mezi něž patří pilování, broušení, lapování a leštění. Mnoho psacích potřeb, především tužka, pastelka a křída, závisí svým účinkem na adhezním opotřebení. Další využití se projevuje v opotřebení řezáků hlodavců. Tyto zuby mají podél vnějšího zakřiveného povrchu tvrdý sklovinný povlak, ale na vnitřním povrchu pouze měkký dentin. Proto abrazivní a adhezní opotřebení, které probíhá rychleji na měkčí straně, působí na udržení ostré řezné hrany zubů.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.