Свойства и проблемы часовых смазок.

[Душан Грујић]

Сообщение от vvbryus

Вы правы - перемешивают. Термин "гомогенизация" в данном случае не совсем подходит

Добрый вечер, всем!

Я сказал бы как Алексей, OddyRash, является правым, с одной стороны масло которые окисло а с другой стороны нормальное, движение оси перемешивает их оба, и следственно гомогенизирует в одно.

Гомогенизация (от греч. homogenes — однородный)

С уважением

Душан

[victor_12]

>почему на контактных поверхностях смазка с меньшей скоростью деградирует?


Благодарю за комментарии, но в этом вопросе имелось в виду почему поверхностный слой масла с "меньшей скоростью деградирует" при наличии резервуара (jewel oil cup, "большая лужа" ), по сравнению с отсутствием оного (заполнение только капилярного канала).

Это вроде бы не тривиально, хотя с одной стороны слой вблизи поверхности трения засоряется, и это способствует деградации масла, масло в "резервуаре" больше подверженно окислению. Чтобы не усложнять ограничимся синтетическим маслом низкой вязкости типа Moebius 9010 (т.к. натуральные масла, и масла большой вязкости это вероятно отдельная тема).

Про перемешивание тоже не совсем ясно, первый поверхностный слой несомненно движется, но он очень тонкий типа тощиной в одну молекулу.
Интуиция конечно подсказывает, типа если масло движется то рано или поздно перемешается, тем не менее физика этого перемешивания не очевидна, в виду малых размеров промежутка между поверхностями трения.

[Душан Грујић]

Сообщение от victor_12

Про перемешивание тоже не совсем ясно, первый поверхностный слой несомненно движется, но он очень тонкий типа тощиной в одну молекулу. Интуиция конечно подсказывает, типа если масло движется то рано или поздно перемешается, тем не менее физика этого перемешивания не очевидна, в виду малых размеров промежутка между поверхностями трения.

Добрый вечер, Виктор!

Представьте себе асфальтовое покрытие дороги, покрытой тонким слоем воды, затем колесо автомобиля прокататься по ним. Очевидно нет почти никакой воды непосредственно под колесо, из-за давления, вызванного массы автомобиля. Но там есть водная "подушка" сформированная в впереди колеса, стало толканием/нажатием действием качения колеса перед ним.

Приложив себя немного мечты, то будет возможно сформировать изображение масла в подшипнике как оно ведет себя аналогичным образом, особенно потому что масло является несколько более вязкой, чем вода.

Аналогия выше, только аналогия, не точное описание того, что происходит внутри часового подшипника.

С уважением

Душан

[Dima343]

да, ведь в реальности диаметр цапфы меньше диаметра отверстия в камне не на толщину молекулятного слоя, масло должно покрывать весь этот зазор
просто если дать масла строго молекулярный слой, то в зазоре будет воздух, следовательно бОльшая поверхность масла будет подвержена его действию, и быстрее будет высыхание


еще заметил такое: в мелких бушонах KIF масло всегда высыхает раньше, чем в бушонах Incabloc, потому что бушоны Incabloc большие, и масла в них содержится намного больше

[CtrlV]

Сообщение от victor_12

Это вроде бы не тривиально, хотя с одной стороны слой вблизи поверхности трения засоряется, и это способствует деградации масла, масло в "резервуаре" больше подверженно окислению.

Не имею достаточного объема практических наблюдений, но из общих соображений рискну предположить, что имеются 3 фактора старения масла:
1. "Окисление" - взаимодействие с кислородом в окружающем воздухе. Происходит сквозь пленку поверхностного слоя. Сюда же можно отнести и "высыхание" - испарение "летучих" компонентов масла опять-таки сквозь пленку.
2. "Полимеризация" - естественное старение масла по бог-его-знает каким причинам. Думаю, для синтетики пренебрежимо мало.
3. Загрязнение масла продуктами износа деталей. Ну тут все вроде ясно, кроме того, насколько это загрязнение на самом деле критично для смазывающих и вязкостных свойств масла. И кажется, для пары трения "металл - камень" тоже пренебрежимо мало. Для пары "металл - металл" - может иметь бОлее существенное место, хотя...

Что касается перемешивания, то мне доводилось изучать 3D модели потоков промышленного смесителя, для разных импеллеров. Там принципиально противодействие двух факторов: гомогенизация в районе интенсивного перемешивания и наоборот - "склеивание" однородных включений на периферии (иногда - не только). Они всегда имеют место одновременно. Почему бы здесь не быть аналогичным эффектам?

Сообщение от victor_12

рано или поздно перемешается, тем не менее физика этого перемешивания не очевидна, в виду малых размеров промежутка между поверхностями трения.

В любом случае, зазор между осью и камнем на много порядков больше того идеального мономолекулярного слоя, который Вы хотели бы видеть. Кстати, шероховатость тоже имеет место и тоже требует заполнения слоем смазки много толще одной молекулы. Ну или применения низкофрикционных материалов. Фторопласт/тефлон, например. Тогда и вовсе смазка не нужна. И репассажи по каждому чиху тоже Правда, не нашел в широком доступе информации о применении таких материалов в часах. Видимо, не все так хорошо. Ну или не нужно никому...

[Душан Грујић]

Сообщение от CtrlV

Ну или не нужно никому...

Добрый вечер, всем!

Намерение современных производителей часов, является в том чтобы сделать часы, используя механизм, который будет работоспособен десять лет, не более и который не подлежат ремонту любого вида, а при его износе просто заменить механизм или лучше будет чтобы продать новые часы, самое простое и дешевое решение которое производит самую высокую прибыль.

С уважением

Душан

[victor_12]

>Представьте себе асфальтовое покрытие дороги, покрытой тонким слоем воды, затем колесо автомобиля прокататься по ним. Очевидно нет почти никакой воды непосредственно под колесо, из-за давления, вызванного массы автомобиля. Но там есть водная "подушка" сформированная в впереди колеса, стало толканием/нажатием действием качения колеса перед ним.
Приложив себя немного мечты, то будет возможно сформировать изображение масла в подшипнике как оно ведет себя аналогичным образом, особенно потому что масло является несколько более вязкой, чем вода.


Привет Душан. Это хорошая аналогия.
Для понимания того что происходит важным понятием является кривая Штрибека (Stribeck) для данной системы. Грубо говоря, в зависимости от параметра (m*V/P) система последовательно переходит от граничного к полужидкому трению, и далее гидродинамическому трению (аквапланированию), где m - это вязкость смазки, V - относительная скорость, Р - нагрузка.

см. например
http://www.dr-tillwich.com/index.php...-stribeckkurve

Насколько понимаю построение Stribeck Curve для конкретной системы довольно непростое дело и как правило требует эксперимента. Но в любом случае в гидродинамическом режиме трение возрастает от скорости из-за возрастающего влияние трения слоев масла (вязкости).

В книге Tribology of Miniature Systems, Z. Rymuza (р. 204) приведены данные (кривая Штрибека), для системы со следующими параметрами:
пара сталь-сапфир, bearing hole = 0.9mm,length = 1.3 mm,clearance = 0.01mm,contact pressure = 0.0525Mpa,oil viscosity = 45 mPa/s.
При этом гидродинамический режим начинается где-то около 18-20 mm/s sliding speed. Грубая оценка показывает что это примерно в районе мах линейной скорости для 28к bph с хорошей амплитудой, т.е. если приведенная Stribeck Curve реалистична, гидродинамический режим практически отсутствует, т.е. на трение в основном влияет только тонкий контактный слой смазки. Не берусь судить насколько приведенные данные близки к реальным часам, т.к. тоже просто пытаюсь разобраться во всей этой не простой механике. Естественно любые поправки/комментарии приветствуются.

>В любом случае, зазор между осью и камнем на много порядков больше того идеального мономолекулярного слоя, который Вы хотели бы видеть.

Конечно капилярный канал намного больше, но речь собственно не об этом, см. выше.

>да, ведь в реальности диаметр цапфы меньше диаметра отверстия в камне не на толщину молекулятного слоя, масло должно покрывать весь этот зазор
просто если дать масла строго молекулярный слой, то в зазоре будет воздух, следовательно бОльшая поверхность масла будет подвержена его действию, и быстрее будет высыхание

Согласен, капилярный канал должен быть заполнен полностью в любом случае, именно это имелось в виду. Это определяется конструкцией подшипника. Но не более чем этот канал. Извиняюсь если неудачно выразился.

[victor_12]

ps
Отношение высоты подшипника к величине радиального зазора порядка 50-100, если нет гидродинамического трения, то получается что только малая часть масла в канале движется вместе с цапфой, иначе было бы вязкостное трение слоев масла и коэффициент трения большой (он может подняться в гидродинамическом режиме от 0.1 до порядка 0.4).
Поэтому перемешивание слегка под вопросом. В общем все зависит от того, где на кривая Штрибека находится рабочая точка.
Еще одна деталь, т.к. движение циклическое, то гидродинамический режим сложнее создать из-за переходного процесса. Типа как катер тянет за собой человека на водных лыжах, но при этом еще останавливается и разгоняется циклически.

[dmvt1]

Виктор,
я думаю, что тут все проще. Роль масла в часах только в создании практически молекулярного "гидроклина" между камнем и цапфой, т.к. реально цапфа всегда прижата к камню практически в одной точке. Все остальное масло выполняет роль резервуара и в процессе работы не участвует только создавая дополнительное трение. Именно поэтому женские калибры смазываются самым минимальным количеством смазки, т.к. там излишняя смазка приводит к большему трению, чем отсутствие смазки вообще.
Мой опыт показывает, что самыми критичными к отсутствию смазки являются мост заводного барабана и отверстие минутного колеса. Т.е. чем большая статическая сила на колесе, тем более требуется смазка. Те же кварцевые механизмы вообще лучше работают без смазки, т.к. там отсутствует постоянная статическая сила, действующая на все цапфы в механических часах.
Так что с точки зрения смазки принципиальна только мономолекулярная точечная смазка в месте контакта, остальным можно просто пренебречь. Основными факторами воздействующими на смазку является банальное испарение и растекание смазки по большой поверхности, что ускоряет испарение. Капиллярный эффект, накладные камни и эпилама все это направлено только на одно - минимизацию площади поверхности испарения.

[Душан Грујић]

Добрый день, всем!

Сообщение от dmvt1

Основными факторами воздействующими на смазку является банальное испарение и растекание смазки по большой поверхности, что ускоряет испарение.

По сути, масло не высыхает, нам всем надо знать что "высыхание" масла, является миграций масла. Факт, что это явление практически невидимо не подтверждает испарение масла.

Сообщение от dmvt1

Капиллярный эффект, накладные камни и эпилама все это направлено только на одно - минимизацию площади поверхности испарения.

Накладные камни предназначены для помощи снижения трения пары цапфы баланса и сквозных камней. Минимальный зазор между сквозным и накладным камнями, используя капиллярный эффект (включая эпилам), служит для предотвращения утечки масла, плюс чтобы масло могло снизить трение между верхов цапфы и накладных камней.

С уважением

Душан