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Connaissances de bases en tribologie

Chaque année, les frottements et l’usure entraînent des pertes économiques de plusieurs milliards d’euros. Afin de les réduire, des recherches tribologiques fondamentales approfondies sont en cours.

Chaque année, les frottements et l’usure entraînent des pertes économiques de plusieurs milliards d’euros. Afin de les réduire, des recherches tribologiques fondamentales approfondies sont en cours. Sur cette base, des entreprises possédant des connaissances spécifiques, comme OKS Spezialschmierstoffe GmbH, se consacre au développement de lubrifiants à hautes performances.

Qu’est-ce qu’un frottement ?

Le frottement est la résistance mécanique contre le mouvement relatif de deux surfaces. Le frottement est généralement indésirable dans la technologie parce qu’il est associé à des pertes d’énergie, à la chaleur de frottement et à l’usure.

Détermination des coefficients de frottement

La formule de Coulomb est utilisée pour déterminer le frottement. Le frottement peut être divisé en diverses catégories : le frottement de glissement, le frottement de forage et le frottement par et au roulement

Le système tribologique

Pour obtenir une solution optimale à un problème, tous les paramètres du système tribologique doivent être connus. Les interactions complexes de ces paramètres doivent être prises en compte. Les influences de l’environnement (poussière, température ou humidité) et les facteurs de conception (matériau, surface ou géométrie des corps de frottement) jouent un rôle tout aussi important que les facteurs de contrainte (vitesse, charge de pression ou vibrations) dans le choix du bon produit précurseur (= lubrifiant).

Courbe Stribeck

En utilisant la courbe de Stribeck comme exemple, la courbe de coefficient de frottement d’un palier lisse lubrifié à l’huile ou à la graisse peut être décrite dans les différentes conditions de frottement et de lubrification. Dans la phase de démarrage, le frottement statique est suivi du frottement à sec (coefficient de frottement élevé/usure élevée). Avec l’augmentation de la vitesse, les surfaces de glissement sont partiellement séparées par le film lubrifiant dans la phase de frottement mixte (coefficient moyen de frottement/usure moyenne). C’est précisément à cet endroit que le film de lubrification de secours formé par les lubrifiants solides protège (voir courbe rouge). À des vitesses plus élevées (comme pour l’aquaplanage), un film liquide hydrodynamique sépare complètement les surfaces de glissement les unes des autres. Dans cette phase de frottement du fluide, l’usure et le frottement sont réduits au minimum.

Caractère multifonctionnel des lubrifiants

Les fonctions d’un lubrifiant peuvent être variées et, selon l’application, peuvent être requises seules ou en combinaison. Outre l’exigence primaire posée au lubrifiant - à savoir une transmission de puissance maximale avec un frottement minimal et une usure minimale – différentes propriétés secondaires doivent souvent être respectées, telles que la résistance à l’eau, la résistance chimique, la compatibilité avec les matières plastiques ou la protection contre la corrosion.

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