Tarcie – wada czy zaleta w rozwiązaniach przepływu w procesie produkcyjnym?

W zależności od sytuacji tarcie może być postrzegane jako wada lub zaleta. Wysuwając kuchenną szufladę, oczekujemy jak najmniejszego oporu, ale już tarcie pomiędzy samochodowymi oponami i nawierzchnią drogi może uratować życie. W przemyśle wytwórczym zaś tarcie może być i zaletą, i wadą.

Tarcie – połączenie wzajemnej przyczepności, chropowatości, deformacji i zanieczyszczenia dwóch stykających się powierzchni

Tarcie jest tym, co nazywamy siłą przeciwdziałającą ruchowi względnemu trwałych powierzchni, utrudniającą ich wzajemne ślizganie się. Kilkoma z czynników wpływających na tarcie są siła, prędkość, chropowatość, przyczepność, wilgotność, zanieczyszczenie i temperatura. Nie jest to odziaływanie podstawowe, ale wynik oporu pomiędzy dwiema stykającymi się powierzchniami. Współczynnik tarcia jest wartością bezwymiarową, która opisuje stosunek siły tarcia pomiędzy dwoma ciałami i siłą, która je do siebie pcha. Współczynnika tego nie oblicza się, lecz mierzy za pomocą testów z użyciem różnych tworzyw. Niektóre substancje, na przykład lód, mają niski współczynnik tarcia w stosunku do innych, inne zaś, na przykład guma, wysoki.

Tarcie suche a tarcie płynne w zautomatyzowanych rozwiązaniach przepływów produkcji

Na linii produkcyjnej wysoki i niski współczynnik tarcia są równie ważne. Na powierzchniach ślizgowych przenośnika oczekuje się niskiej siły tarcia, ponieważ wysoka utrudnia ruch i pochłania więcej energii, co prowadzi do wytworzenia większej ilości ciepła i szybszego zużywania się powierzchni. Z kolei w przypadku taśmy transportowej przenośnika często preferuje się wysoką siłę tarcia, które zapewnia stabilność przenoszonych produktów.

W przemyśle wytwórczym bierze się pod uwagę dwa główne rodzaje tarcia: suche i płynne. Tarcie suche jest ruchem względnym pomiędzy dwiema suchymi powierzchniami, natomiast tarcie płynne ma miejce, gdy powierzchnie tarcia są rozdzielone warstwą środka smarnego. Powierzchnie mają wówczas styczność jedynie ze środkiem smarnym, a nie ze sobą nawzajem, co skutkuje spadkiem siły tarcia i pozwala oszczędzić energię oraz zmniejszyć zużycie. Tarcie płynne może jednak skutkować zanieczyszczeniem produktów, jeśli wejdą one w kontakt ze środkiem smarnym.

Jest tyle wartości siły tarcia, ile kombinacji materiałów

Kąt tarcia θ, w chwili gdy klocek zaczyna się ześlizgiwać.

Nie istnieje coś takiego, jak konkretna siła tarcia danego materiału. Tarcie jest czymś, co pojawia się pomiędzy dwiema substancjami i różni w zależności od okoliczności, na przykład kombinacji tworzyw. Jeśli potrze się kawałkiem plastiku o niektóre fluoropolimery, tarcie będzie minimalne. Inaczej będzie, gdy ten sam plastik potrze się o beton, którego chropowata powierzchnia zwiększa tarcie. Ponadto na faktyczną siłę tarcia będą wpływać takie czynniki jak siła, prędkość, chropowatość powierzchni i temperatura. Dlatego dopiero przetestowanie danej kombinacji materiałowej da odpowiedź na to, jaki rodzaj tarcia wygeneruje ona w danej sytuacji. Jednak po dodaniu do tworzywa innych substancji, siła tarcia pomiędzy dwoma materiałami może ulec zmianie. Olej pomaga obniżyć tarcie pomiędzy dwoma plastikowymi materiałami, z kolei substancja gumowa może tarcie zwiększyć. Często, choć nie zawsze, wysoka siła tarcia wiąże się z wysokim użyciem.

FlexLink dostosowuje siłę tarcia do konkretnych linii produkcyjnych

FlexLink ma wieloletnie doświadczenie w obliczaniu i dostosowywaniu odpowiedniej siły tarcia do właściwego rozwiązania przepływu. Różne tworzywa w odmienny sposób wpływają na tarcie, a my nieustannie testujemy różne kombinacje materiałowe, aby stworzyć połączenie dostosowane do danych potrzeb produkcyjnych. W naszych laboratoriach przeprowadzamy liczne testy, badając m.in. wytrzymałość, zużycie energii, poziom zużycia i hałasu. FlexLink współpracuje także z firmą Swerea, jedną z wiodących insytucji w Szwecji, która dostarcza nowatorskiej wiedzy na temat rozwijania i testowana różnych kombinacji materiałowych. Podejmując decyzję dotyczącą koniecznej siły tarcia, zawsze uwzględniamy czynniki zewnętrzne takie, jak wilgotność, kurz i brud. Można zdziwić się, jaki wpływ tarcie ma na proces produkcyjny oraz na jak wiele sposobów można dostosować jego siłę. FlexLink indywidualizuje rozwiązania przepływu tak, aby spełniały konkretne wymogi, także pod względem siły tarcia.

Jakie jest Twoje zdanie na temat tarcia i jego znaczenia w przemyśle wytwórczym? Wpisz swój komentarz. Odwiedź naszą stronę lub skontaktuj się ze mną. Nie zapomnij też wrócić na nasz blog po więcej ciekawych treści!

Anders Ek 6 artykułów
Anders Ek jest Research Engineer w FlexLink w Szwecji.

Skomentuj ten wpis jako pierwszy!

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany.


*


Witryna wykorzystuje Akismet, aby ograniczyć spam. Dowiedz się więcej jak przetwarzane są dane komentarzy.