SINIR SÜRTÜNMESİ

Yüzeyler arasında bulunan herhangi bir yağlayıcı maddeye rağmen sıvı sürtünmesi hali oluşturulamadığı durumda sınır sürtünmesi hali ortaya çıkar. Pratikte en çok rastlanan bu sürtünme halinde sürtünme katsayısı genel olarak 0,02 ile 0,1 arasında değişir.

sinir+surtunmesi
Şekil-1

Yüzeyler arasına bir yağlayıcı madde konulması halinde yağlayıcı maddenin molekülleri, adsorpsiyon olayının sonucu olarak madensel yüzeylere düzgün ve rnuntazam birşekilde yapışırlar. Yapılan deneyler göstermiştir ki, polar karbonlu hidrojenlerin molekülleri aktif karboksil grupları ile madensel yüzeylere bağlanmaktadır (Şekil-1). Böylece yüzeyler üzerinde birkaç molekül tabakası kalınlığında adsorpsiyon tabakaları oluşmaktadır, Yağın bu özelliğine yapışma (oiliness) kabiliyeti denir. Bu özellik yağ ve madensel yüzeylerin karşılıklı etkilerine bağlıdır. Oluşan bu tabaka, tabii tabakada olduğu gibi, metalik yüzeylerini doğrudan doğruya temasa geçmesini önler. Ancak yağ tabakası ile tabii tabaka arasında önemli bir fark vardır. Havanın etkisi ile oluşan tabii tabakanın esası oksit tabakasıdır; burada tesadüfen bulunan yağ molekülleri çok azdır. Yağ tabakası ise tamamen yağ moleküllerinden oluşur ve özelliğini buraya yağlamak amacıyla konulan yağ maddesinden alır. Yağ tabakasının tabii tabakaya göre kopma mukavemeti çok daha büyüktür ve bunun sonucu olarak doğrudan doğruya madensel temasta olan yüzeyler daha azdır. Yapışmış yağ tabakasının kopma mukavemeti σkf ve kayma mukavemeti τkf ile ifade edilirse, aşağıdaki denklem burada da geçerlidir. İyi bir yağlama sisteminde yükü taşıyan temas alanında oluşan metalik bağların yüzdesi çok küçük olduğundan sürtünme katsayısı;

μ = τkf / σkf

olarak bulunur. Burada önemli olan yağ tabakasının kopma ve kayma mukavemetleridir. Adi yağların oluşturduğu yağ tabakasının kopma mukavemetini büyültmek veya kayma mukavemetini azaltmak için yağlara katık (aditif) denilen birtakım ek maddeler konulur.

Genellikle. organik yağlardan oluşan katı k maddeleri yağ içersine çok az miktarda konulur. Bu maddeler metalsel yüzeylerle kimyasal reaksiyona gi rerler ve yüzeyler arasında, kopma mukavemeti yüksek olan yarı sıvı halinde madeni sabunlar meydana getirirler. Böylece sınır sürtünme; sırf adsorpsiyon tabakalarından oluşan fiziksel veya kimyasal reaksiyonu sonucu meydana gelen tabakalarından oluşan kimyasal esasına dayanabilir.

Pratikte kuru sürtünmede olduğu gibi sınır sürtünmesi bölgesinde çalışan sistemlerin sürtünme katsayıları deney ile tayin edilir.