Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


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: 924 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Что разум человека может постигнуть и во что он может поверить, того он способен достичь © Наполеон Хилл
==> читать все изречения...

2488 - | 2300 -


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

Ген: 0.012 с.