Лекции.Орг


Поиск:




Классификация смазочных материалов

 

Работоспособность и долговечность машин в значительной степени определяются правильным выбором смазочных мате­риалов и режимов смазки. Это способствует повышению их про­изводительности и снижению эксплуатационных расходов.

В машинах смазочные материалы снижают потери мощно­сти на трение, уменьшают изнашивание деталей, стабилизируют температуру деталей при отдаче от них тепла, предохраняют де­тали от коррозии, уплотняют зазоры, очищают поверхности де­талей от загрязняющих отложений, амортизируют ударные на­грузки в сочленениях, удаляют продукты износа в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания.

В зависимости от происхождения смазочные материалы разделяют на следующие группы: минеральные, получаемые из нефти, угля и других минералов; растительные, получаемые из растений (хлопка, подсолнечника и др.); животные, получае­мые из жира животных (свиное сало, тюлений, китовый и ры­бий жиры и др.); синтетические, получаемые в результате хими­ческого синтеза.

Смазочные материалы минерального происхождения по­лучили наибольшее распространение вследствие своих сравни­тельно высоких качеств и невысокой стоимости.

По физическим свойствам смазочные материалы подразде­ляют на смазочные масла, консистентные смазки и твердые сма­зочные материалы (графит, тальк). К смазочным маслам отно­сятся смазочные материалы, которые сохраняют текучесть при 10—15 °С, консистентные смазки при этой температуре перехо­дят в мазеподобное состояние.

 

Смазочные масла

 

Минеральные масла получают вакуумной перегонкой и хи­мической обработкой мазута, оставшегося после первичной пе­реработки нефти. При этом выделяются следующие масляные дистиллаты: легкие, средние и тяжелые индустриальные масла; цилиндровые масла; масляный гудрон.

Для удаления вредных примесей масляные дистиллаты очи­щают следующими способами:

• добавлением в масло H2SO4, которая вступает во взаимо­действие с примесями и образует отстаивающиеся соеди­нения;

• обработкой масла щелочами (например, NaOH);

• воздействием на масла специальных веществ (адсорбен­тов) — земель, в порах которых происходит адсорбция со­держащихся в масле примесей;

• обработкой масла специальными растворителями (фено­лом, фурфуролом, нитробензолом, пропаном), обеспечи­вающими растворение вредных примесей;

• обработкой масла водородом под повышенным давлени­ем, чем достигается высокая степень его очистки от серы.

Очищенные дистиллаты (рафинаты) подвергают специаль­ной обработке для придания маслам необходимых физических и химических свойств. Введением в масла присадок (добавок) улучшают их эксплуатационные свойства.

Основными физико-химическими свойствами минеральных масел являются плотность, вязкость, температура вспышки, тем­пература застывания, маслянистость, содержание механических примесей и воды, химическая стойкость.

Для минеральных масел плотность находится в пределах 0,87- 0,95 г/см3.

Вязкость характеризует внутреннее трение жидкости и обу­словливает образование масляной пленки на поверхности дета­лей. От вязкости масел зависят потери на преодоление сил трения в сопряжениях, скорости изнашивания деталей, легкость запуска двигателей внутреннего сгорания, степень уплотнения сопряже­ний типа гильза — поршень и т. д. Вязкость масел определяют ка­пиллярными вискозиметрами — сосудами с калиброванными на­садками, в которых замеряют время истечения жидкости. Разли­чают вязкость динамическую, кинематическую и условную.

Под динамической вязкостью понимают силу сопротивле­ния взаимному перемещению двух параллельных слоев жидко­сти. За единицу динамической вязкости принимают Па • с.

Кинематическая вязкость — отношение динамической вяз­кости жидкости к ее плотности при измеряемой температуре. Единицей кинематической вязкости является м2/с Вода при 20 °С имеет вязкость, равную 10 -6 м2/с.

Условная вязкость — отношение времени истечения через калиброванное отверстие вискозиметра типа ВУ 200 мл иссле­дуемой при определенной температуре жидкости ко времени ис­течения того же количества дистиллированной воды при 20 °С.

Кинематическая вязкость приводится в стандартах и входит в обозначение марки масла.

Для определения вязкости масел при различных температу­рах используют специальные номограммы.

Вязкостно-температурные свойства масел оцениваются ин­дексом вязкости. Чем выше индекс вязкости, тем лучше масло. Масла с индексом 80—90 считаются хорошими, а 100 и более — очень хорошими.

Обычно вязкость масел определяют при температуре 50°С, а если масло очень вязкое — при 100 °С.

Вязкость масел зависит от температуры и давления. С повы­шением температуры вязкость масел уменьшается и с пониже­нием увеличивается. Масла, вязкость которых изменяется с из­менением температуры незначительно, являются наиболее каче­ственными. С повышением давления вязкость масел увеличива­ется. Например при увеличении давления до 107 Н/м2 вязкость масел повышается в 20 раз.

Температура, при которой масло теряет свою подвижность, называется температурой застывания. При этом мениск масла в наклоненной на 45° пробирке не должен менять своей формы в течение 1 мин. Температура застывания масла характеризует его пригодность для использования в различных климатических ус­ловиях. Температура застывания минеральных масел находится в пределах - 5 … - 30 °С.

Температура, при которой масло загорается при поднесении к нему открытого пламени и горит не менее 5 с, называется температурой вспышки. Она характеризует содержание в масле лег­ких углеводородов, а также его пригодность для работы в сопри­косновении с нагретыми поверхностями. Температура вспышки минеральных масел 200—300 °С.

Маслянистость характеризует смазывающие качества масел, определяемые их способностью обеспечивать граничное трение между сопрягаемыми поверхностями за счет образования адсор­бированных молекулярных пленок. Оценивается маслянистость коэффициентом трения и прочностью масляной пленки. Масла растительного и животного происхождения обладают большей маслянистостью, чем нефтяного.

Химическая стойкость масел оценивается несколькими по­казателями.

Кислотное число характеризует коррозионные свойства ма­сел и представляет собой количество миллиграммов едкого ка­лия (КОН), необходимого для нейтрализации органических ки­слот в 1 г масла.

Зольность масла показывает содержание в нем минераль­ных примесей. Она определяется количеством оставшейся воды в процентах после медленного выпаривания 50 г масла в тигле и прокаливании остатка до полного сгорания углерода. Для ин­дустриальных масел зольность допускается в пределах 0,007% и для автотракторных масел 0,025%.

Коксовое число характеризует склонность масла к образова­нию нагара. Оно равно процентному содержанию кокса в навес­ке масла.

Термоокислительная способность масла показывает его склонность к образованию лаковых отложений в зоне поршне­вых колец.

Содержание воды в масле является причиной образования вредных эмульсий, уменьшения вязкости и липкости масла, способствует окислению.

Попадание в масла различных механических примесей в виде абразивных веществ или их образование в процессе работы в результате осадков и нагаров способствует увеличению скоро­сти изнашивания поверхностей.

Положительными качествами масел являются низкий коэф­фициент внутреннего трения, высокая стабильность и чистота, хорошая работоспособность при значительных скоростях и температурах, способность отводить тепло, а отрицательными каче­ствами — пожароопасность, применение сложных уплотнений, значительный расход из-за утечек.

Высокие требования, предъявляемые к смазочным материа­лам, удовлетворить обычные масла не могут. Поэтому для при­дания маслам необходимых свойств в них добавляют специаль­ные присадки, повышающие вязкость, понижающие темпера­туру застывания, предотвращающие отложение нагара и смоли­стых осадков в двигателях, улучшающие антикоррозийные свой­ства и т. д.

Для повышения вязкости маловязких масел и сообщения им свойств всесезонных масел (не теряют вязкости при повы­шении температуры и не застывают при ее понижении) ис­пользуют присадки винипол ВБ-2, КП-5, КП-10, КП-20, полиизобутилен и полиметакрилат В, добавляемые к маслу в пределах до 5%, и присадки ПМА «В-1», ПМА «В-2», ИХП-234, Атапол.

Снижение температуры застывания масла достигается с по­мощью добавки депрессаторов в количестве 0,1—2%. Наиболее распространены депрессаторы АзНИИ, АзНИИ-ЦИАТИМ-1, АФК, ПМА «Д».

Антиокислительные присадки (ингибиторы) повышают со­противляемость масла к окислению. Они вступают во взаимо­действие с металлами и образуют на поверхности тонкие защит­ные пленки. Это присадки типа БК-69, КП, АзНИИ-12 и АН-22к (добавляемые в количестве 0,1-0,3%); ДФ-11, ДФБ, ДФ-1 ВНИИНП-354, ИХП-21 (добавляемые в количестве 2—2,6%); МНИИП-22К, КАСП-13, «Борин», ДБК, Агидол-2.

Улучшение смазочных свойств масел производят добав­кой присадок, содержащих растительные масла, высокомоле­кулярные жирные кислоты, синтезированные соединения, что снижает износ деталей и уменьшает затраты энергии на трение (присадки ЭФО, АДТФ, ВИР-1, ОТП, АБЭС, ЛЗ-23К, КИНХ-2, ИХП-14А, БМА-5).

Антикоррозийные присадки за счет образования на по­верхности металла прочной изолирующей пленки нейтрали­зуют в маслах продукты, вызывающие коррозию. К присадкам этого типа относятся НИИ ГСМ-12, добавляемые в количест­ве 0,5—3,0%.

Моюще-диспергирующие присадки ПМС, С150, С-300, ПМСя, СБ-3, НСК, Циатим-339, ВНИИНП-360, ВНИИНП-370, ВНИИНП-371, БФКу, АСК, MACK, АСБ, С-5А, «Днепрол» уменьшают образование углеродистых отложений и осадков в двигателях и механизмах.

В некоторых случаях используются присадки для повыше­ния нагрузочной способности масел. Эти присадки в местах то­чечного контакта образуют пленки, которые в результате значи­тельных давлений расплавляются, выравнивая поверхности и создавая большую опорную поверхность. К ним относятся жир­ные кислоты типа олеиновой, высшие алифатические спирты типа метилового и др.

Смазочные масла вырабатываются по стандартам и выпус­каются по различным техническим условиям.

Буквы в маркировке масел обозначают область их примене­ния, способ очистки, а цифры — вязкость. Так, например, масло АКЗп-6 расшифровывается следующим образом: А — автотрак­торное, К — кислотно-контактной очистки; 3 — загущенное; п— с присадками; 6— кинематическая вязкость при 100 °С, равная 6 10 -6 м2/с. Масло ДС-8: Д — дизельное масло, С — се­лективной очистки, кинематическая вязкость 8 10 -6 м2

По двойной классификации масла разделены, кроме того, еще на шесть групп по эксплуатационным свойствам: А, Б, В, Г, Д, Е (применительно к международной классификации) и на семь групп по вязкости: 6, 8, 10, 12, 14, 16, 20. По этой класси­фикации масла имеют обозначение АКЗп-6 (М6Б), где в скобках приводится новая маркировка масел. Буква М показывает на то, что масло моторное, цифра — вязкость масла при 100 °С, буква Б определяет группу масла, характеризующую область его при­менения.

Смазочные масла, используемые для горных машин, подраз­деляют на следующие основные группы:

1. Моторные, применяемые для смазки деталей и сопряже­ний в двигателях внутрен-него сгорания:

автотракторные: М-6Б (АКЗп-6), M-6B1 (АС-6), М-8А1 М-8Б1(АС-8), М-8В1 М-8Г1 М-10Б1, (АКЗп-10, АС-10);

• дизельные: М-8Б2 (ДС-8), М-10Б2 (ДС-11), M-6/10В (Дп-11y), М-8В2, М-10В2, М-8Г2, М-10Г2, М-8Г, М-10Г, М-10Дм, М-12В;

2. Трансмиссионные, применяемые для смазки тяжелонагруженных передач: транс-миссионное зимнее и летнее, для ги­поидных передач, ТАП-10, ТАП-15, ТАП-15В, ТС-8, ТС-10, ТС-14,5, ТЭп-15, ТСп-10, ТСп-14гип, ТСп-15К, МТ-14П, МТ-16П, ТСз-9гип, Тад-17И;

3. Цилиндровые, применяемые для смазки деталей в тяжелонагруженных узлах, работающих при высокой температуре и во влажной среде: цилиндровое 11, цилиндровое 24, цилиндро­вое 38, цилиндровое 52;

4. Индустриальные, применяемые для смазки деталей в раз­личных машинах, работа-ющих в нормальных условиях: И-5А, И-8А, И-12А, И-20А, И-30А, И-40А, И-50А, ИГП-2, ИГП-4, ИГП-6, ИГП-8, ИГП-14, ИГП-18, ИГП-30, ИГП-38, ИГП-49, ИГП-72, ИГП-91, ИГП-114, ИГП-152, ИГП-182, ИСП-25, ИСП-40, ИСП-65, ИСП-110;

5. Турбинные масла, применяемые для смазки деталей, ра­ботающих с большими скоростями и выдерживающих высокие удельные нагрузки: Т22, Тзо, Т46, Т57, Тп-22с, Тп-30, Тп-46;

6. Компрессорные масла, применяемые для смазки дета­лей и сопряжений, работаю-щих в условиях высоких давлений и больших температур: 12М, 19М, 19Т, К-12, К-19, КС-19, Кп-8с;

7. Специальные масла (железнодорожные, трансформатор­ные, приборные): прибор-ное МВП; трансформаторное ТКп, Т-750, Т-1500, ГК; осевое Л, 3 и С.

 

Консистентные смазки

 

Консистентные смазки получают в результате механическо­го смешивания маловязких или средневязких минеральных ма­сел (80—90%) с загустителями (10—20%).

В качестве загустителей применяют мыла высокомолекуляр­ных жирных кислот (кальциевые, натриевые, литиевые, барие­вые), твердые углеводороды (парафин, церезин, петролатум), твердые органические соединения и продукты обработки неор­ганических веществ, искусственные жирные кислоты.

Особенностью консистентных смазок является их способ­ность под действием небольших нагрузок обладать определен­ной пластичностью и сохранять свою форму подобно твердым телам, при значительных нагрузках течь подобно высоковязкой жидкости. Такое сочетание свойств достигается за счет присут­ствия загустителя, поры пространствен-ной решетки которого за­полнены минеральным маслом. Под действием нагрузки решет­ка разрушается, и масло начинает течь, а при снятии нагрузки решетка вновь восстанавли-вается.

Основными свойствами консистентных смазок являются те­плостойкость, прочность, влагостойкость, антикоррозийность, стабильность, содержание механических примесей и антифрикционность.

Теплостойкость смазок характеризуется температурой каплепадения, при которой из смазки, нагреваемой в определен­ных условиях, выделяется и падает первая капля. Температура каплепадения позволяет устанавливать, при какой температу­ре смазка расплавляется и начинает вытекать из зазоров меж­ду деталями, теряя свою работоспособ-ность. Для нормальной работы узла трения температура каплепадения смазки долж­на быть выше возможной температуры нагрева детали не ме­нее чем на 15 °С. Смазки с температурой каплепадения менее 65 °С относятся к низкоплавким, с температурой каплепадепия 65—100 °С к среднеплавким и с температурой более 100 °С — к тугоплавким.

Прочность смазки — ее способность сопротивляться дейст­вию сил, сбрасывающих или срывающих ее со смазываемой по­верхности. С повышением температуры предел прочности смаз­ки уменьшается и при температуре ее плавления равен нулю. Минимальный предел прочности смазки при рабочей темпера­туре должен быть не менее 150—200 Н/м2. При чрезмерно боль­шом пределе прочности смазки плохо проникают в зазоры меж­ду деталями. Свойства смазок и степень их консистенции оцени­вают также по пенетрации, т. е. по глубине погружения в смаз­ку металлического конуса массой 150 г стандартных размеров и формы при определенной температуре в течение 5 с. Чем мягче смазка, тем глубже погружается конус и тем больше число ее пе­нетрации. Для современных смазок величина пенетрации нахо­дится в пределах 140—360.

Влагостойкость смазок характеризует их способность про­тивостоять эмульгированию, растворению и смыванию водой. Влагостойкость смазок зависит от типа загустителя. Смазки, приготовленные с углеводородными загустителями, имеют наибольшую влагостойкость, а с натриевыми загустителями — наи­меньшую.

Растворимость смазок определяют по потере массы покрытой смазкой металлической пластинки, опущенной в кипящую воду.

Коррозийные или защитные свойства консистентных сма­зок определяются степенью их воздействия на металлические пластинки. Высокие антикоррозийные свойства имеют смаз­ки, не содержащие водорастворимых кислот и щелочей, а также свободных органических кислот.

Стабильность характеризует способность смазок сохранять свои первоначальные свойства при длительном хранении и работе.

Различают механическую, химическую, термическую и кол­лоидную стабильность.

Механическая стабильность— способность смазки сохра­нять свою структуру и свойства при механическом воздействии на нее. Определяется механическая стабильность сопоставлени­ем вязкости смазки, замеренной до и после разрушения струк­туры.

Химическая стабильность — устойчивость смазки против окисления кислородом воздуха при работе и хранении. Смазки с недостаточно высокой химической стабильностью окисляют­ся кислородом воздуха с образованием углеводородных оксидов, вызывающих коррозию металла. Химическая стабильность сма­зок определяется по повышению их кислотности и изменению внешнего вида металлических пластинок, выдерживаемых в те­чение 3 ч в смазке при 100 °С.

Термическая стабильность—свойство смазки сохранять свою структуру при длительном нагревании.

Коллоидная стабильность — стойкость смазок против выде­ления из них жидкого минерального масла при хранении и на­греве. Качественные смазки выделяют при работе небольшое количество жидкого масла, способствующего проникновению смазки в зазоры.

Чрезмерно стабильные (сухие) смазки плохо смазывают де­тали машин. Смазки с низкой коллоидной стабильностью ухуд­шают уплотнительные свойства смазок.

Антифрикционные свойства консистентных смазок зависят от качества базового масла, вида загустителя и содержания противоизносных присадок.

Испаряемость масла из смазки определяется по потере мас­сы смазки, помещенной в определенные условия.

Положительными качествами консистентных смазок явля­ются высокая работоспособность при сложных режимах нагружения, хорошее сохранение смазочного слоя, высокие гермети­зирующие свойства, а отрицательными качествами — возмож­ность их расслоения при длительной работе под воздействием высоких температур; ниже, чем у масел, стабильность при низ­ких температурах, сложность систем для подводки смазки.

Для получения необходимых эксплуатационных свойств консистентные смазки легируют присадками.

Консистентные смазки разделяют на универсальные (мар­кируются буквой У) и специальные (маркируются буквами, обозначающими область их применения: А — автотракторные, Ж — железнодорожные, С — самолетные, И — индустриальные и т. д.).

Примеры маркировки: смазка УС-1 (универсальная, среднеплавкая, первая), смазка УТс-2 (универсальная, тугоплавкая, синтетическая, вторая), смазка ИК (индустриальная, канатная).

В зависимости от назначения консистентные смазки раз­деляют на антифрикционные и защитные. Антифрикционные смазки применяют для уменьшения сил трения между поверх­ностями и их защиты от коррозии, а защитные — только для за­щиты металлических поверхностей деталей от коррозии при хра­нении.

Антифрикционные консистентные смазки по сравнению с жидкими маслами имеют ряд преимуществ. Они способны обеспечивать смазку негерметизированных узлов, более проч­но удерживаться на поверхности деталей, герметизировать узлы, предотвращая попадание в них пыли, влаги, грязи.

Широкое применение получили консистентные смазки с кальциевым (солидолы) и натриевым (консталины) загустителем.

Солидолы имеют низкую температуру каплепадения, хоро­шую водостойкость, а консталины плохую водостойкость, но со­храняют пластические свойства при температуре 100—130 °С.

Солидолы представляют собой однородные мази от светло-желтого до темно-коричневого цвета с гладкой или волокнистой текстурой. Их примерный состав: минеральное масло 82—88%, кальциевое мыло 9—18% и вода до 3%.

Для смазки горных машин применяют две марки синтетиче­ских солидолов (пресс-солидол С и солидол С), а также три мар­ки жировых солидолов: УС-1, УС-2 и УС-3.

Солидол синтетический— однородная мазь коричневого цвета, водостойкая, общего назначения, для смазывания узлов трения, скольжения и качения машин и механизмов, работаю­щая при температурах от - 20 до +70 °С (в мощных механизмах до - 50°С).

Солидол С предназначен для заправки в узлы трения руч­ным солидолонагнетателем при температуре от - 20 до +70 °С.

Пресс-солидол С применяют для заправки в узлы трения ручным солидолонагне-тателем при температуре ниже - 20 °С.

Солидол жировой — водостойкая, антифрикционная и консервационная смазка, применяемая для смазывания узлов тре­ния скольжения и качения машин и механизмов, работающая при температурах от - 25 до + 65 °С

Жировой солидол УС-1 используют при температуре от 0 до - 25 °С, УС-2 — при температуре от 0 до +15 °С и УС-3 — при температуре от 0 до +80 °С.

Модификацией солидола является графитная смазка УСсА, имеющая в своем составе до 10% молотого графита. Это корич­невая до черноты с зеленым оттенком мазь с температурным диапазоном от - 20 до +65 °С.

Консталин и смазка 1—13 относятся к натриевым смазкам. Они имеют одинаковую зернистую текстуру с изменяющим­ся цветом от светло-желтого до темно-желтого. Смазки неводо­стойки, тугоплавки (до 150 °С), по сравнению с солидолами об­ладают худшими температурными свойствами. Консталин вы­пускается двух марок УТ-1 и УТ-2.

Униол-1, Униол-2 — влагостойкая, гигроскопическая смаз­ка, обладающая противозадирными свойствами и работающая в диапазоне температур от - 10 до +160 °С. Она предназначена для смазывания узлов трения горно-обогатительного оборудования с системами централизованной подачи смазки.

Циатим-221 — высокотемпературная водостойкая смазка, мягкая, белая или светло-серого цвета, работоспособная при температуре от - 60 до +150 °С. Предназначена для смазывания узлов трения и сопряженных поверхностей металл — металл и металл — резина, работающих в агрессивных средах.

Циатим-201 — пластичная антифрикционная смазка, рабо­тоспособная при температурах от - 60 до +90 °С. Она предназна­чена для узлов трения, работающих с малым усилием сдвига при невысоких нагрузках.

Литол-24 — многоцелевая, водостойкая смазка, имеющая температуры от - 40 до +120 °С. Ее применяют для основных уз­лов трения машин на колесном и гусеничном ходу.

Лита — консервационная, влагостойкая смазка с темпера­турами от - 50 до +100 °С, используемая для смазывания узлов трения механизмов переносного инструмента с электрическим и механическим приводами.

Зимол — влагостойкая с улучшенными противозадирными свойствами смазка, применяемая для узлов трения наземной техники, эксплуатируемой в районах с холодным климатом.

БНЗ-3 — литиевая смазка, употребляемая для смазывания роликовых опор конвейеров, узлов экскаваторов, буровых стан­ков, бульдозеров и др. В герметических узлах трения она работа­ет без смены в течение 3—5 лет.

Канатная смазка 39у (влагостойкая, используемая для смаз­ки канатов подъемно-транспортных машин, рудничного и буро­вого оборудования) представляет собой мазь черного цвета, со­стоящую из нигрола, петролатума, озокерита, а также канифоли и графита. Температура ее плавления 65—75 °С.

К защитным относится смазка ПВК, заменившая техниче­ский вазелин УН и смазку СХК. В ее состав входит базовое мас­ло (25—35%), петролатум (60—70%), церезин (3—5%) и антикор­розийная присадка МНИ-7.

Для консервации используют смазки К-17, К-17н, НГ-203А НГ-203Б и НГ-203В.



<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Смазка карьерного оборудования | Техническое обслуживание и ремонт карьерного оборудования
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2018-10-18; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 798 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Сложнее всего начать действовать, все остальное зависит только от упорства. © Амелия Эрхарт
==> читать все изречения...

779 - | 700 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.012 с.