Смазочные материалы: классификация, характеристики

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Материалы, способствующие уменьшению силы трения и износу трущихся поверхностей, увеличению нагрузочной способности механизмов, называют смазочными материалами. В качестве смазочных материалов наибольшее применение нашли жидкие и пластичные смазочные материалы.

Жидкие смазочные материалы (смазочные масла). Смазочные масла в большинстве своем представляют собой очищенные нефтяные масла со специальными присадками, позволяющими увеличить срок службы масел в 2-4 раза. Масла без присадок применяют для смазывания легконагруженных, высокоскоростных узлов в машинах и механизмах промышленного оборудования. Эксплуатационные свойства таких масел обеспечиваются их естественной нефтяной основой.

Основными характеристиками общими для всех жидких смазочных материалов являются:

· вязкость;

· температура застывания;

· температура вспышки;

· кислотное число.

Вязкость -- одна из наиболее важных характеристик смазочного материала, во многом определяющая силу трения между перемещающимися поверхностями, на которые нанесен смазочный материал.

Поскольку вязкость обратно пропорциональна температуре (в диапазоне температур от -30 ... +150°С изменяется в тысячи раз) для стабилизации вязкостно-температурных свойств масел в их состав добавляют специальные вязкостные присадки, относительно мало повышающие вязкость базового масла при низкой температуре, но значительно увеличивающие вязкость при повышении температуры. Значение вязкости смазочного материала всегда указывается при конкретном значении температуры, как прави­ло, при 40 °С.

Температура застывания (точка утечки) -- самая низкая температура, при которой масло растекается под действием силы тяжести. Понятие температуры застывания используется для определения прокачиваемости масла по трубопроводам и возможности смазки узлов трения, работающих при пониженной температуре. Под температурой застывания масла подразумевается температура, при которой масло, помещенное в пробирку и наклоненное под углом 45°, не изменяет своего уровня в течение одной минуты. Температура застывания должна быть на 5 ... 7 °С ниже той температуры, при которой масло должно прокачиваться.

Температура вспышки -- самая низкая температура, при которой масло воспламеняется при воздействии на него пламени. Температуру вспышки паров масла необходимо знать при подаче масла к узлам трения, работающим при повышенной температуре. Температуру вспышки определяют в открытом или закрытом тигле. Обычно в справочниках указывается температура вспышки паров масла в открытом тигле.

Кислотное число -- мера содержания в масле свободных органических кислот. Кислотное число определяется количеством миллиграмм гидроксида калия (КОН), необходимым для нейтрализации всех кислых компонентов, содержащихся в 1 г масла. При старении масла кислотное число повышается. Во многих случаях это число является основным показателем для смены масла в циркуляционных смазочных системах.

При выборе жидких смазочных материалов для конкретных условий работы руководствуются следующими характеристиками:

· индекс вязкости -- оценка изменения вязкости смазочного материала в зависимости от изменения температуры;

· окисляемость -- оценка способности масла вступать в реакцию с кислородом. Стойкость к окислению -- показатель стабильности того или иного масла; смазочный кислотный вязкость пенетрация

· экстремальное давление (ЕР) -- мера качества прочности масляной пленки, используется для характеристики смазочных материалов тяжело нагруженных поверхностей трения;

· заедание (Stick-slip) -- оценка способности смазочного материала предотвращать скачки или неустойчивое движения силового стола или каретки станка даже при крайне низких скоростях.

Срок службы смазочного масла зависит от скорости накопления в нем вредных примесей и его старения. Сущность старения заключается в том, что в процессе эксплуатации происходит окисление масла кислородом воздуха с образованием растворимых кислот и шлама. Масло подлежит замене, если обнаружено повышение его кинематической вязкости более чем на 30 %; возрастание значения кислотного числа до 3 мг КОН на 1 г масла; содержание воды более 0,2 %; содержание механических примесей неабразивного характера (шлам, примесь пластичных смазок) более 0,1 %.

Из всего многообразия моторных, трансмиссионных и других масел специального назначения масла, предназначенные для смазывания промышленного оборудования, выделяют в самостоятельную группу «Индустриальные масла» и обозначают буквой «И». ГОСТ 17479.4-87 «Масла индустриальные. Классификация и обозначение» определяет единую систему обозначений индустриальных масел с учетом применения их в различном промышленном оборудовании*.

Пластичные (консистентные) смазочные материалы. Представляют собой нефтяные или синтетические масла с добавлением многофункциональных присадок и загустителя, в качестве которого используются мыла высших сортов жирных кислот, твердые углеводороды (церазины, парафины), силикагель и сажа, относящиеся к термостойким загустителям и др.

Пластичные смазочные материалы применяют в следующих случаях:

· для тяжелонагруженных подшипников скольжения, работающих при небольших скоростях в условиях граничного трения с частыми реверсами или в повторно-кратковременном режиме;

· когда смазочный материал кроме основного назначения используется как уплотняющий для предохранения поверхности от попадания загрязнителей из окружающей среды;

· для создания защитной масляной пленки на поверхности трения при длительных остановках;

· в узлах трения, доступ к которым затруднен или которые могут работать длительное время без пополнения смазки;

· при необходимости одновременного использования смазочного материала для консервации и смазки механизма.

Основные характеристики пластичных смазок:

· вязкость;

· предел прочности на сдвиг;

· температура каплепадения;

· число пенетрации.

Вязкость пластичных смазочных материалов, в отличие от смазочных масел, зависит не только от температуры, но и от скорости деформации. Значение вязкости пластичного смазочного материала, определенное при заданной скорости деформации и температуре, является постоянным и называется эффективной вязкостью.

Предел прочности на сдвиг -- минимальное напряжение сдвига, которое вызывает переход смазки к ее вязкому течению. Предел прочности на сдвиг характеризует способность смазки удерживаться на движущихся деталях, вытекать и выдавливаться из негерметизированных узлов трения.

Температура каплепадения -- температура, при которой смазка утрачивает свою густую консистенцию и переходит в состояние жидкой смазки (температура, при которой падает первая капля). Обычно пластичную смазку применяют при температурах на 15 ... 20 °С ниже температуры каплепадения.

Число пенетрации определяет степень загустения пластичного смазочного материала, которая по ГОСТ5346-78 определяется глубиной погружения в смазочный материал стандартного конуса пенетрометра за 5 с при температуре 25 °С и общей нагрузке 150 г и выражается в десятых долях миллиметра.

Для импортных пластичных смазочных материалов в зависимости от диапазона пенетрации устанавливается понятие степени загустения (консистенции) по классификации NLGI (National Lubrication Grease Institute-- США) от 000 (жидкая консистентная смазка) и до степени 6 (чрезвычайно густая). В большинстве случаев для промышленного применения используется пластичная смазка степени загустения от 000 до 2.