Che cos'è ? Come si misura ? In quali forme si presenta? Qual è la differenza tra coefficiente di attrito statico e coefficiente attrito dinamico ? Come un grasso lubrificante è in grado di ridurlo?
Attrito! Grazie di esistere ! Non sarebbe così semplice la vita senza di te. Camminare, salire le scale, afferrare gli oggetti....l'assenza di frizione meccanica impedirebbe le più semplici attività quotidiane.
Qualsiasi cinematismo per svolgere correttamente la propria funzione necessita di due superfici a contatto e in contrasto, basti pensare alle trasmissioni, la variazione della coppia e velocità di rotazione non sarebbe possibile senza frizione da contatto.
In questo articolo introdurremo e analizzeremo il concetto di frizione con particolare riferimento all’aspetto lubrificazione, all’usura meccanica, e alle possibili modalità di riduzione della stessa grazie all’impiego di grassi e oli lubrificanti sintetici.
Con il termine “attrito" o "frizione" si intende qualunque fenomeno dissipativo che si genera fra due corpi solidi o fluidi a contatto, in presenza di movimento.
Per spiegare meglio i concetti che sono alla base del fenomeno, occorre analizzare più nel dettaglio i protagonisti principali: le superfici di contatto.
Se interponiamo tra le due superfici un fluido lubrificante, si possono distinguere due tipologie di frizione:
A seconda della morfologia delle superfici, l'a. può essere ulteriormente distinto in:
Usura Meccanica
La riduzione della frizione tra due corpi a contatto e in reciproco strisciamento può essere ottenuta interponendo una sostanza in grado di ridurre lo sforzo di taglio necessario per permettere lo scorrimento. Questa sostanza, che può essere solida, liquida o gassosa, è chiamata LUBRIFICANTE.
Il lubrificante può intervenire producendo una riduzione del coefficiente di frizione, definito come rapporto tra la forza Fr che si oppone al movimento e la forza motrice Fa.
A seconda dell’entità delle due forze in contrasto possiamo distinguere due importanti valori
Coefficiente di frizione e velocità : La curva di Stribeck
In ogni tribosistema è possibile identificare delle condizioni di interfaccia variabili a seconda delle velocità di scorrimento dei partner in contatto. Un metodo per individuare l’entità della variazione in rapporto alle velocità di reciproco scorrimento è l'utilizzo della curva di Stribeck, nella quale il coefficiente di frizione viene messo in relazione alle velocità di reciproco scorrimento delle superfici a contatto.
Dalla figura si possono identificare tre differenti zone di funzionamento con relativo decorso del coefficiente:
Una buona formulazione lubrificante ha come obiettivo la riduzione del coefficiente di frizione e l’abbattimento della relativa usura meccanica che si genera, nella guida di seguito verranno analizzati 5 fondamentali requisiti per perseguire lo scopo:
Composizione chimica adeguata dell’olio base
Utilizzo di lubrificanti solidi nella formulazione
Utilizzo di additivi antiusura (AW) ed estrema pressione (EP)
Alta viscosità dell’olio base
Elevata capacità termo-ossidativa