Detail předmětu

Tribologie

FSI-ZTRAk. rok: 2021/2022

Předmět poskytuje teoretické a praktické znalosti týkající se procesů tření, mazání a opotřebení, které probíhají ve strojních soustavách a mají zásadní význam při návrhu, výrobě a údržbě strojů. Výuka probíhá s důrazem na přehled v dané oblasti, porozumění základním mechanismům, inženýrskou aplikaci a praktické zkušenosti z laboratorního měření. Předmět navazuje a doplňuje náplň předmětů základního studia z oblasti mechaniky, strojního inženýrství a materiálových věd.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav konstruování (ÚK)

Výsledky učení předmětu

Znalost základních principů, výpočtů a zásad pro návrh kontaktních uzlů.
Schopnost aplikace získaných znalostí při návrhu nových strojů a zařízení.
Znalost metodiky volby a způsobů tribologického testování materiálových dvojic.
Schopnost řešit problémy obsahující kontaktní mazané i nemazané uzly.

Prerekvizity

Znalosti z materiálových věd, pružnosti a pevnosti, konstruování strojů a hydromechaniky.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Přednášky, cvičení, laboratoře, samostudium.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky získání zápočtu:
- odevzdání samostatné práce o tribologickém systému (max. 30 bodů).
Podmínky získání zkoušky:
- test s výběrem odpovědi (max. 30 bodů),
- ústní část (max. 40 bodů),
- body ze cvičení (max. 30 bodů),
- celkem je možno získat až 100 bodů, výsledná klasifikace se určí podle stupnice ECTS.

Učební cíle

Absolventi budou schopni analyzovat a řešit základní problémy tření, mazání a opotřebení kontaktních uzlů ve strojích.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Přednášky: účast je povinná a kontrolovaná vyučujícím.
Cvičení: účast je povinná a kontrolovaná vyučujícím.
Povolují se maximálně dvě absence. V případě dlouhodobé nepřítomnosti je náhrada zameškané výuky v kompetenci garanta předmětu.

Základní literatura

STACHOWIAK, G. W. a A. W. BATCHELOR. Engineering tribology. Fourth edition. Oxford: Elsevier/Butterworth-Heinemann, 2014. [cit. 2019-08-30] ISBN 0123970474. [Online] Dostupná z: https://app.knovel.com/hotlink/toc/id:kpETE00005/engineering-tribology/engineering-tribology (EN)

Doporučená literatura

STOLARSKI, T. A. Tribology in machine design. Oxford: Heinemann Newnes, 1990. [cit. 2019-08-30] ISBN 0434918261. [Online] Dostupná z: https://app.knovel.com/hotlink/toc/id:kpTMD00001/tribology-in-machine/tribology-in-machine (EN)
SZERI, A. Z. Fluid film lubrication. 2nd ed. New York: Cambridge University Press, 2011. [cit. 2019-08-30] ISBN 0521898234. [Online] Dostupná z: https://app.knovel.com/hotlink/toc/id:kpFFLE000F/fluid-film-lubrication/fluid-film-lubrication (EN)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-KSI-P magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

16 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. David Košťál, Ph.D.
doc. Ing. Milan Omasta, Ph.D.
Ing. Petr Šperka, Ph.D.

Osnova

- Úvod do tribologie, význam a historický vývoj.
- Tribologická soustava a procesy. Principy a režimy mazání.
- Vlastnosti pevných látek a maziv. Reologie maziv.
- Typy maziv. Kapalné maziva a zušlechťující přísady do maziv. Plastická a pevná maziva.
- Kontaktní mechanika. Hertzova teorie. Hodnocení topografie povrchů. Kontakt mezi povrchy s nerovnostmi.
- Hydrodynamické mazání. Reynoldsova rovnice. Kluzné ložiska. Hydrostatické mazání.
- Elastohydrodynamické a smíšené mazání. Numerické modelování. Molekulární dynamická simulace.
- Tribologie poddajných kontaktů. Biotribologie.
- Mezné mazání a mezné filmy.
- Tribologie tenkých vrstev, filmů a povlaků. Mazání pevnými mazivy.
- Tření, opotřebení a tribotesting.
- Analýza opotřebení.
- Tribologická analýza vybraných strojních prvků.

Laboratorní cvičení

16 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Petr Šperka, Ph.D.
Ing. Josef Frýza, Ph.D.
Ing. Radovan Galas, Ph.D.

Osnova

- Měření topografie povrchů.
- Měření viskozity kapalin.
- Měření tvrdosti povrchu a statické únosnosti bodového kontaktu.
- Měření tlakového pole v hydrodynamicky mazaném kontaktu.
- Měření rozložení tloušťky maziva v elastohydrodynamickém kontaktu.
- Měření Stribeckovy a trakční křivky.
- Měření míry opotřebení.
- Biotribologie.
- Tribologie kontaktu kola a kolejnice.

Cvičení s počítačovou podporou

16 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Petr Šperka, Ph.D.
Ing. Daniel Kvarda, Ph.D.

Osnova

- Viskozita, reologické modely a smykové napětí v kapalině.
- Hertzova kontaktní úloha. Statická únosnost kontaktu.
- Hydrostatické a hydrodynamické mazání.
- Režimy mazání, odhad tloušťky mazací vrstvy a parametru mazání.
- Reálná styková plocha. Špičková teplota.
- Tření v kapalinovém filmu.
- Míra opotřebení. Součinitel abrazivního opotřebení.

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz