Эксплуатационные свойства пластичных смазок

 

Упругопластичные свойства характеризуют консистенцию (густоту), вязкостные характеристики и прочность структурного каркаса смазки. Упругопластичные свойства влияют на затраты энергии в узлах трения и на способность пластичных смазок удерживаться на смазанных поверхностях под действием центробежных сил. Упругопластичные свойства смазок оцениваются такими показателями качества, как предел прочности, пенетрация, вязкость динамическая.

Предел прочности смазок определяется прежде всего размером и концентрацией частиц дисперсной фазы, а также их природой. Природа дисперсионной среды влияет на предел прочности различно в зависимости от используемого загустителя. Так, литиевые и натриевые смазки имеют большой предел прочности при снижении полярности масла. Предел прочности у Са-смазок, изготовленных на дистиллятных нефтяных маслах, значительно выше, чем у таких же смазок на остаточных маслах. У некоторых, например, Si-смазок повышение полярности масляной основы ведет к увеличению предела прочности.

Вязкость антифрикционных смазок, как и предел прочности, имеет большое эксплуатационное значение. Она определяет возможность подачи смазок в узлы трения. Вязкость пластичных смазок влияет на пусковые характеристики механизмов и на потери мощности в узлах трения. Большая величина вязкости смазок может препятствовать пуску маломощных механизмов. Вязкостные характеристики смазок определяются свойствами жидкой фазы и загустителя. На маловязких маслах могут быть получены смазки, обеспечивающие работоспособность машин и механизмов до весьма низких температур. Загустители с высокой загущающей способностью позволяют получить достаточно вязкие смазки при малой концентрации дисперсной фазы.

Смазки, имеющие невысокий предел прочности, сбрасываются с движущихся деталей, стекают с наклонных и вертикальных поверхностей, плохо удерживаются в негерметизированных узлах трения. Однако чрезмерно большая величина предела прочности антифрикционных смазок также нежелательна. Такие смазки трудно прокачивать, т. к. началу их движения предшествует преодоление.

Противоизносные свойства смазок проявляются в их способности предупреждать все виды изнашивания, предотвращать заедание трущихся деталей. Особенно большое значение противоизносные свойства пластичных смазок имеют в узлах с тяжелыми условиями трения в механических передачах, подшипниках скольжения и т. д. Велика роль противоизносных свойств смазок в тяжелонагруженных подшипниках качения и в ряде других узлов. Обычно смазки обладают лучшими противоизносными свойствами по сравнению с маслами, на которых они изготовлены. В ряде смазок содержатся специальные добавки, повышающие противоизносную способность пластичных смазок. Высокие противоизносные свойства большинства мыльных смазок обеспечивают их применение в различных тяжелонагруженных узлах трения. Способность предотвращать заедание у Са-, Na- и Li-смазок примерно одинакова. В лучшую сторону выделяются Li-смазки.

Водостойкость смазок проявляется в нескольких направлениях. Она складывается из растворимости смазок в воде, их способности не смываться водой с поверхности металлов и не вымываться из узлов трения, гигроскопичности и изменения свойств под действием попавшей в них влаги. Высокая способность противостоять растворению водой и не смываться ею с металлов желательна для всех смазок. Растворимость смазок водой определяется главным образом природой загустителя. Абсолютное большинство загустителей водой не растворяются. Исключение составляют некоторые мыла. В порядке уменьшения растворимости в воде мыла различных металлов располагаются в следующей последовательности: К - Na - Li - Mg - Са - Hg - Pb - Al. Значение гигроскопичности неоднозначно. Хотя в большинстве случаев вода ухудшает эксплуатационные свойства смазок (ухудшаются низкотемпературные характеристики, вязкостно-температурные свойства, изменяется предел прочности, коллоидная стабильность и т. д.), но в то же время, адсорбируя влагу, смазки препятствуют непосредственному контакту воды с поверхностью металла.

2.3.3. Специальные жидкости

 

Для обеспечения работы систем и механизмов на технике ВС РФ применяются весьма разнообразные технические (специальные) жидкости. К ним относятся нефтяные или синтетические жидкости для использования в качестве рабочего тела, хладагента, растворителя. В зависимости от предназначения технические жидкости подразделяются на гидравлические, амортизаторные, тормозные, охлаждающие, антиобледенительные и другие. По условиям работы в системах и требованиям к качеству гидравлические, амортизаторные, тормозные жидкости могут быть сведены в группу жидкостей для гидравлических систем.

 

Гидравлические жидкости

 

Гидравлические масла (рабочие жидкости для гидравлических систем) разделяют на нефтяные, синтетические и водно-гликолевые. По назначению их делят в соответствии с областью применения: для летательных аппаратов, мобильной наземной, речной и морской техники; для гидротормозных и амортизаторных устройств различных машин; для гидроприводов, гидропередач и циркуляционных масляных систем различных агрегатов, машин и механизмов, составляющих оборудование промышленных предприятий.

Основная функция рабочих жидкостей (жидких сред) для гидравлических систем - передача механической энергии от ее источника к месту использования с изменением значения или направления приложения силы.

С целью удовлетворения требований, современные рабочие жидкости (гидравлические масла) должны обладать определенными характеристиками: иметь оптимальный уровень вязкости и хорошие вязкостно-температурные свойства в широком диапазоне температур, т. е. высокий индекс вязкости; отличаться высоким антиокислительным потенциалом, а также термической и химической стабильностью, обеспечивающими длительную бессменную работу жидкости в гидросистеме; защищать детали гидропривода от коррозии; обладать хорошей фильтруемостью; иметь необходимые деэмульгирующие и антипенные свойства; предохранять детали гидросистемы от износа; быть совместимыми с материалами гидросистемы.

К гидравлическим жидкостям для наземной техники одними из основных предъявляются требования по низкотемпературным свойствам и способности противостоять механической деструкции.

Принятая в мире классификация минеральных гидравлических масел основана на их вязкости и наличии присадок, обеспечивающих необходимый уровень эксплуатационных свойств.

В соответствии с ГОСТ 17479.3–85 обозначение отечественных гидравлических масел состоит из групп знаков, первая из которых обозначается буквами «МГ» - минеральное гидравлическое, вторая - цифрами и характеризует класс кинематической вязкости, третья - буквами и указывает на принадлежность масла к группе по эксплуатационным свойствам.

По ГОСТ 17479.3–85 (аналогично международному стандарту ISO 3448) гидравлические масла по значению вязкости при 40°С делятся на 10 классов (табл. 2.11). По вязкостным свойствам гидравлические масла условно делятся на следующие группы:

маловязкие классы вязкости с 5 по 15;

средневязкие классы вязкости с 22 по 32;

вязкие классы вязкости с 46 по 150.

Таблица 2.11

Классы вязкости гидравлических масел

 

Класс вязкости	Кинематическая вязкость при 40°С, мм2/с	Класс вязкости	Кинематическая вязкость при 40°С, мм2/с
	4,14-5,06		28,8-35,2
	6,12-7,48		41,4-50,6
	9-11		61,2-74,8
	13,5-16,5		90-110
	19,8-24,2		135-165

 

В зависимости от эксплуатационных свойств и состава (наличие соответствующих функциональных присадок) гидравлические масла делятся на группы А, Б, В. Жидкости для гидравлических систем наземной техники и ракетно-артиллерийского вооружения.

Масло МГЕ-10А (МГ-15-В) (ОСТ 3801281) - для гидравлических систем корабельной и подвижной наземной техники. Обладает хорошими антиокислительными, низкотемпературными и защитными от коррозии свойствами. Работоспособно при температуре от минус 60 до плюс 90° С; кратковременно в закрытых системах до 100° С (до нескольких часов), до 125° С (5-10 мин). Вырабатывается на основе глубокодеароматизированной низкозастывающей фракции, получаемой из продуктов гидрокрекинга смеси парафинистых нефтей. Содержит загущающую, антиокислительную, антикоррозийную и противоизносную присадки. Прозрачная жидкость светло-коричневого цвета.

Дублирующие марки: ВМГЗ (до 50°С, кратковременно - до 60° С), АУ или АУП (от минус 25° С). Несовместима с ВМГЗ (при повышенных температурах). Срок хранения в средней климатической зоне - 13 лет.

 

Таблица 2.12