СМАЗКА МАШИН И ОБОРУДОВАНИЯ

Для смазывания применяют жидкие масла и пластичные консистентные смазки. По назначению эти материалы делятся на моторные трансмиссионные индустриальные турбинные компрессорные приборные технологические энергетические и другие масла; по происхождению на нефтяные минеральные растительные жировые синтетические масла и др. Минеральные нефтяные смазочные масла. Очищенные минеральные масла обладают слабыми антикоррозионными свойствами по отношению к металлам вызывают разбухание уплотнений из эластомеров склонны к окислению.

2015-02-09

28.29 KB

48 чел.


Поделитесь работой в социальных сетях

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск


СМАЗКА МАШИН И ОБОРУДОВАНИЯ

Долговечность оборудования в значительной степени зависит от применяемых смазочных материалов и технических жидкостей, режимов смазки и охлаждения. Смазочные материалы позволяют снизить потери мощности на трение, уменьшить интенсивность механического изнашивания деталей, защитить их от коррозии, уплотнять пары трения, амортизировать ударные нагрузки в сопряжениях деталей и гасить колебания. Для смазывания применяют жидкие масла и пластичные (консистентные) смазки. От качества технических жидкостей зависит работа ряда важнейших систем машин — гидравлической, охлаждения и др.

Жидкие смазочные материалы

Эти материалы получили наибольшее применение, так как кроме выполнения указанных требований они обеспечивают также хороший теплоотвод и удаление продуктов изнашивания из зоны трения.

Виды жидких смазочных материалов. По назначению эти материалы делятся на моторные, трансмиссионные, индустриальные, турбинные, компрессорные, приборные, технологические, энергетические и другие масла; по происхождению — на нефтяные (минеральные), растительные, жировые, синтетические масла и др.

Минеральные (нефтяные) смазочные масла. Они представляют собой смеси различных углеводородов, включающие кислород, серо-, азотсодержащие соединения и асфальто-смолистые вещества. Очищенные минеральные масла обладают слабыми антикоррозионными свойствами по отношению к металлам, вызывают разбухание уплотнений из эластомеров, склонны к окислению. Диапазон температур, в котором они могут эксплуатироваться ограничен от -40 до 100 °С (в отдельных случаях 150 °С). При более низкой температуре происходит выделение кристаллов парафина и масло теряет способность обеспечивать жидкостное трение. При температуре выше 100 °С вязкость масла существенно снижается, возрастает скорость его окисления, уменьшается толщина и нарушается сплошность масляного слоя. Окисление масла сопровождается образованием веществ, вызывающих коррозию металлов и ухудшающих его смазывающую способность. Расширение температурного диапазона эксплуатации минеральных масел достигается введением легирующих присадок.

Растительные смазочные масла. Эти масла получают различными методами из растительного сырья. К ним относятся, например, хлопковое, горчичное, рапсовое, касторовое, сурепное и другие масла. Они обладают хорошими фрикционными свойствами и адгезионной способностью к металлам, однако сохраняют эксплуатационные свойства в узком интервале температур, легко разлагаются при нагревании с выделением кислот, вызывающих коррозию металла, образованием нагара и прочной пленки на поверхностях трения. Кроме того, растительные масла имеют высокую стоимость. По этим причинам в чистом виде как смазочные материалы они имеют ограниченное применение. В основном их используют в качестве присадок к минеральным маслам для улучшения их маслянистости и адгезии к металлам.

Масла жировые. Их получают из жировых тканей животных. По составу и эксплуатационным свойствам они близки к растительным маслам и по сравнению с другими смазочными материалами обладают высокой адгезионной способностью к металлам и нетоксичны. Жировые масла используются в основном в качестве присадок при изготовлении смазочных материалов и смазочно-охлаждающих жидкостей на основе минеральных и синтетических масел.

Синтетические масла включают широкий класс смазывающих жидкостей: синтетические углеводороды, полиэфирные, эфирные, кремнийорганические и другие масла.

Температура застывания масел на основе синтетических углеводородов может достигать -65 °С, а температура кипения — 340 °С. Они применяются для смазывания узлов трения транспортных устройств, а также в качестве моторных и индустриальных, компрессорных смазочных материалов. Полиэфирные масла применяют для смазки электродвигателей, турбин, узлов трения, работающих в коррозионно-активных средах, а также в качестве гидравлических и трансформаторных жидкостей. Эфирные масла имеют температуру застывания около -60 °С, температуру вспышки — до 270 °С, а у легированных она достигает 540 °С. Смазочные жидкости на их основе обладают высокой стойкостью к окислению, незначительно изменяют вязкость при колебаниях температуры. Их применяют в холодильных и электротехнических установках.

Кремнийсодержащие масла относятся к термостойким жидкостям (температура вспышки превышает 300 °С), имеют низкую испаряемость. Они остаются инертными и нетоксичными при нагревании до температуры разложения. Используются для смазки подшипников качения, электровыключателей, пропитки подшипников скольжения из пористых материалов, а также в качестве тормозных жидкостей.

Фтор- и хлорфторуглеродные масла благодаря наличию в своем составе фтора или хлора отличаются высокой термической стабильностью свойств, негорючестью, стойкостью к окислению, хорошими смазочными и противозадирными свойствами, не образуют нагара. Благодаря этим свойствам данные масла особенно эффективны в теплонагруженных узлах трения, в пожаро- и взрывоопасных условиях, в качестве теплоносителей и антизадирных присадок, смазочных жидкостей в компрессорах и насосах.

В настоящее время в качестве смазочных материалов используют преимущественно минеральные масла, которые за счет введения соответствующих добавок приобретают необходимые свойства и наиболее полно удовлетворяют предъявляемым к этим материалам требованиям.

Свойства смазочных масел. Качество смазочных масел оценивают по ряду регламентированных ГОСТами свойств, наиболее важными из которых являются: плотность; вязкость; температура вспышки и застывания; содержание кислот, щелочей, смолистых веществ, воды, золы и механических примесей; степень очистки: коксуемость, липкость и стабильность.

Рассмотрим основные физико-химические свойства смазочных масел.

Плотность смазочных масел определяется как отношение массы масла при температуре 20 °С к массе воды того же объема с температурой 4 °С. Она колеблется в пределах 0,89—0,96 и обычно определяется ареометром при температуре 15 °С.

Вязкость — внутреннее трение, возникающее между мельчайшими частицами жидкости (молекулами) при относительном их перемещении под влиянием внешней силы. Различают динамическую, кинематическую и условную (относительную) вязкость.

Динамическую вязкость измеряют силой внутреннего трения, Н, приходящейся на единицу площади, м2, одной из двух горизонтальных плоскостей, находящихся на расстоянии одного метра друг от друга, при условии, что одна из этих плоскостей неподвижна, другая движется со скоростью, равной единице (1 м/с), а пространство между ними заполнено исследуемым маслом. Единица динамической вязкости п в системе СИ — паскаль-секунда (Па·с).

Отношение динамической вязкости η к плотности ρ при той же температуре называется кинематической вязкостью v: v =η/ρ. Единица кинематической вязкости 1 м2/с.

Динамическая и кинематическая вязкость определяются капиллярными вискозиметрами. В стандартах вязкость приведена при температуре 50 °С, а для некоторых сортов масел — при 100 °С.

Условная вязкость по ГОСТ 20799—75 представляет собой отношение времени истечения 200 мл масла через отверстие вискозиметра типа ВУ при температуре испытания ко времени истечения такого же количества дистиллированной воды при температуре 20 °С. Существуют зависимости, устанавливающие связь условной вязкости с кинематической и динамической вязкостью.

Вязкость масла уменьшается с повышением температуры, но возрастает при повышении давления. Поэтому в зонах с малой толщиной масляного слоя, где создается высокое давление, эта зависимость способствует предохранению трущихся деталей от непосредственного контакта.

Температура вспышки масла — такая температура, при которой пары масла воспламеняются от поднесенного к нему пламени. Температура вспышки характеризует содержание в масле легких углеводородов, а также пригодность масла для работы в соприкосновении с сильно нагретыми поверхностями. Температура вспышки минеральных масел находится в диапазоне 200—300 °С.

Температура воспламенения масла — такая температура, при которой нагреваемое масло загорается при поднесении к нему пламени и горит не менее 5 с.

Температура застывания масла — такая температура, при которой масло теряет свою подвижность. По мере охлаждения масло постепенно застывает, при этом его вязкость увеличивается. Температура застывания определяет пригодность масла для использования в определенных температурных условиях. При температуре застывания мениск масла в наклоненной на 45° пробирке не должен менять свою форму в течение 1 мин.

Испаряемость — характеризуется отношением потери массы масла, выдерживаемого в течение 1 ч при заданной температуре, к его первоначальной массе.

Липкость и маслянистость характеризуют смазывающие свойства масла, определяемые его способностью обеспечивать граничное трение между телами за счет образования на их поверхностях адсорбированных молекулярных пленок, а также его способность прилипать к смазываемым поверхностям и смачивать их. Эта способность масла препятствует выдавливанию его из зазора между трудящимися поверхностями. Среди минеральных масел наибольшей маслянистостью обладают цилиндровые масла. Маслянистость оценивается коэффициентом трения и прочностью пленки.

Кислотность и щелочность характеризует коррозионные свойства масла, так как наличие в нем свободной кислоты или щелочи может вызвать коррозию металла. Кроме того, щелочь способствует образованию густого клейкого осадка, нарушающего функционирование смазочной системы. Обычно кислотность масел выражают так называемым кислотным числом, которое представляет собой число миллиграммов едкого кали (КОН), необходимого для нейтрализации свободных кислот в 1 г масла.

Зольность характеризует содержание в масле минеральных примесей. Ее определяют медленным выпариванием 50 г масла в тигле и прокаливанием остатка до полного сгорания углерода. Количество оставшейся золы в процентах от первоначального количества и есть зольность масла.

Содержание смол в смазке нежелательно, так как они легко выделяют клейкие осадки, при отложении которых забиваются фильтры, уменьшается диаметр маслопроводов, и в результате нарушается режим смазывания трущихся поверхностей.

Отсутствие воды в масле обязательно, так как попадание в масло воды часто становится причиной образования эмульсий, уменьшения вязкости и липкости масла, а также способствует окислению. Воду в масле можно обнаружить по его мутному виду или по каплям воды на дне или стенках сосуда.

Присадки к маслам. Для обеспечения надежной работы машин и оборудования смазочные материалы должны обладать комплексом разнообразных стабильных свойств. Минеральные и другие масла в чистом виде не удовлетворяют этому требованию. Поэтому для обеспечения необходимых свойств в масла добавляют специальные добавки, называемые присадками, повышающие, например, вязкость и температуру вспышки, снижающие температуру застывания. Необходимы также присадки, предотвращающие отложение смолистых осадков и нагаров в двигателях и компрессорах, коррозию деталей, повышающие их нагрузочную способность.

Присадки обычно представляют собой маслорастворимые органические соединения. По назначению различают присадки антиокислительные, вязкостные, депрессорные, моющие, противозадирные, антифрикционные, адгезионные, антикоррозионные, антипенные и др.

Антиокислительные присадки снижают скорость окисления масел, работающих при воздействии высоких нагрузок и температуры.

Вязкостные присадки предназначены для ослабления влияния температуры на вязкость. При их наличии масла образуют на трущихся поверхностях пленку, сохраняющуюся при высокой температуре и оказывающую малое сопротивление сдвигу при низкой температуре, что важно для узлов трения механизмов, работающих в режиме «пуск-остановка». В качестве вязкостных присадок используются, например, коллоидные металлические мыла, каучук, полиамиды и полимеры с высокой молекулярной массой.

Депрессорные присадки применяются для снижения температуры застывания масел, содержащих парафиновые углеводороды. Они препятствуют кристаллизации парафинов, в результате которой образуются твердые парафины в виде игл и пластин, и сохраняют тем самым подвижность молекул масла.

Моющие и диспергирующие присадки предотвращают образование отложений, нагара на нагретых поверхностях трения, например в двигателях внутреннего сгорания. Диспергирующие присадки удерживают во взвешенном состоянии мельчайшие частицы продуктов окисления масел (сажа, нагар и др.), а моющие обеспечивают растворение лакообразных и смолистых отложений.

Противозадирные присадки вводятся в состав смазочных масел для повышения их нагрузочной способности, снижения интенсивности изнашивания и предотвращения схватывания поверхностей трущихся тел за счет образования на их выступах пленки, препятствующей контакту металлов. Присадками служат соединения, которые при нормальной температуре представляют собой твердые вещества, а при повышенной температуре, которая образуется в местах контакта выступов, плавятся и приобретают смазывающие свойства. Такими веществами являются, например, серо- и хлорсодержащие соединения. Наиболее широко применяют соединения, содержащие атомы фосфора и серы. Имея низкую температуру плавления, они распределяются по поверхности трения, выравнивая ее рельеф и увеличивая тем самым опорную поверхность. Благодаря этому обеспечиваются высокие противозадирные свойства и повышение нагрузочной способности пары трения.

Антифрикционные присадки образуют с поверхностями трения прочные связи, предохраняющие сопрягаемые тела от непосредственного контакта и обладающие низким сопротивлением сдвигу. Такими присадками служат, например масла растительного и животного происхождения, а также кислоты (олеиновая, стеариновая и др.), образующее при взаимодействии с металлом пленки мыл, обладающие указанными свойствами.

Антипенные присадки предназначены для предотвращения и подавления вспенивания масла, ухудшающего его смазочные свойства и ускоряющего окисление. Механизм действия антипенных присадок сводится к разрушению пузырьков воздуха присоединяющимися к ним диспергированными до 10 мкм частицами, имеющими меньшее, чем смазочные жидкости, поверхностное натяжение.

Смазочные жидкости могут содержать также добавки для подавления роста бактерий и грибков, устранения запаха и т.д.

В процессе работы свойства масла постепенно ухудшаются: оно теряет более легкие компоненты, снижается температура вспышки, понижается или повышается в разные периоды работы вязкость, увеличиваются кислотность и смолистость, изменяется цвет. Масло загрязняется продуктами изнашивания трущихся частей, абразивными частицами и т.п. В результате оно становится непригодным для дальнейшего употребления.

Негативные изменения масла могут произойти и при его неправильном хранении. Под воздействием кислорода воздуха, колебаний температуры, световых лучей и впитывания влаги масло мутнеет, значительно изменяются его свойства.

Точно проанализировать влияние свойств масла на работу машины можно лишь путем испытаний как свежих, так и эксплуатируемых масел и смазок в предусмотренном стандартами объеме. На крупных предприятиях должны проводиться сокращенные испытания поступающих свежих и находящихся в работе масел для определения их вязкости, содержания механических примесей и воды, а также проверки свойств, важных для конкретных условий работы машин и механизмов. Так, масла, предназначенные для работы при высокой температуре (компрессорные), испытываются на температуру вспышки, а масла, предназначенные для работы при низкой температуре, — на температуру застывания.

Выбор смазочных масел. Смазочное масло необходимо выбирать в соответствии с рекомендациями, приведенными в технической документации (паспорт, инструкции, чертежи). При отсутствии необходимой информации масло подбирают экспериментально с учетом условий работы и особенностей конструкции конкретной машины. Например, при определении марки масла для смазки подшипников измеряют их температуру после 15—20-минутной работы, используя различные масла. Полученная минимальная температура соответствует наиболее подходящей смазке для данной машины. Для смазки соединений, работающих при высоком удельном давлении на трущихся поверхностях и небольшой скорости их относительного перемещения, следует применять более вязкие масла, и наоборот, чем меньше давление и больше скорость, тем менее вязким должно быть масло.

Для маркировки масел применяют буквенные и цифровые сокращения. Буквы обозначают область применения и способ очистки масла: А — автотракторное или автомобильное; И — индустриальное; М — моторное; К — кислотной очистки; С — селективной очистки; 3 — загущенное, т.е. содержащее вязкостную присадку; П — с присадками. Цифра показывает среднюю кинематическую вязкость классификации. Смазочные масла по эксплуатационным свойствам разделяют на 6 групп (А, Б, В, Г, Д, Е) и каждому сорту масла добавляют в скобках дополнительную маркировку. Например, смазочное масло АС-8 (М8Б) расшифровывается так: А — автомобильное, С — селективной очистки, 8 — средняя кинематическая вязкость равна 8—10-6 м2/с при температуре 100 °С; в скобках добавлено М — моторное, вязкость 8—10-6 м2/с, группа Б.

Масло индустриальное ИС-12 (веретенное 2). Имеет вязкость (10—14)·10-6 м2/с при температуре 50 °С, отличается тщательной очисткой и температурой застывания не выше -30 °С. Применяется преимущественно для смазки подшипников скольжения маломощных генераторов и электродвигателей при частоте вращения 1000 мин-1 и более, а также для смазки других механизмов, имеющих малую нагрузку и большие скорости, при кольцевой системе подачи масла.

Масло ИС-20 (веретенное 3) со средней вязкостью 20·10 6 м2/с при 50 °С и температурой застывания -20 °С. Применяется для смазки подшипников генераторов и электродвигателей мощностью свыше 100 кВт с частотой вращения менее 1000 мин-1, а также в других механизмах с аналогичными условиями, при которых смазка производится разбрызгиванием или масло проходит через фильтр.

Индустриальные масла ИС-30, ИС-45, ИС-50 применяют для смазки подшипников большинства машин, причем подшипники, воспринимающие большую нагрузку и с меньшей скоростью вращения или же работающие при более высоких температурах, смазывают более вязким сортом масла, и наоборот

Для гидравлических систем различных машин применяют специальное высококачественное веретенное масло вязкостью (12—14)·10-6 м2/с при 50 °С. Турбинные масла обычно работают в циркуляционной системе смазки и подаются к смазываемым поверхностям под давлением. Турбинные масла имеют хорошую смазочную способность, минимальную кислотность, почти не дают осадков и хорошо противостоят образованию эмульсий с водой. Применяют турбинное масло 22п (с присадкой ВТИ-1), турбинное 30 и турбинное 46, отличающиеся между собой вязкостью и температурой вспышки. Основное назначение их — смазка подшипников турбокомпрессоров, турбин и редукторов с большой частотой вращения. Компрессорные масла применяют для смазки цилиндров воздушных компрессоров и воздуходувных машин. По условиям работы этих механизмов компрессорные масла должны хорошо противостоять окислению и иметь сравнительно большую вязкость при 100 °С. Применяют компрессорное масло двух марок — М и Т. Масло компрессорное М имеет температуру вспышки не ниже 216 °С; применяется для компрессоров с давлением сжатия до 40 МПа. Масло компрессорное Т имеет температуру вспышки не ниже 240 °С; применяется для многоступенчатых компрессоров высокого давления (до 20 МПа), тяжелых металлообрабатывающих станков, машин и механизмов, допускающих применение масел без присадок.

Моторные масла. Автомобильные и автотракторные масла применяются преимущественно для смазки соединений в двигателях внутреннего сгорания. Наиболее распространены масла: АС-6(М6Б), АС-8 (М8Б), АС-10(М10Б), АКЗп-6 (М6Б), АКЗп-10 (М10Б), ДС-8 (М8Б), ДС10 (М10Б). Трансмиссионные масла предназначены для смазки различных тяжелонагруженных зубчатых передач. Они содержат больше смолистых веществ и поэтому обладают повышенной вязкостью (трансмиссионное летнее и зимнее, для гипоидных передач). Трансмиссионные масла выпускают трех сортов: Л — летнее, 3 — зимнее и С — северное. Разница между ними заключается в вязкости и температуре застывания. Широкое распространение получили масла ТСп-10, ТСп-15К, ТАп — 15В; ТС-8, ТС-10, МТ-14П, МТ-16П.

Трансформаторное масло применяется для изоляции и охлаждения в трансформаторах, масляных выключателях и реостатах. Вязкость трансформаторного масла небольшая (9,6·10-6 м2/с). Температура вспышки не ниже 135 °С. Для повышения диэлектрических свойств масло тщательно очищают от механических примесей, кислот, щелочей, солей и влаги. Кислотное число свежего масла не более 0,025— 0,05 мг КОН на 1 г масла.

Пластичные смазочные материалы

Пластичный смазочный материал состоит из загустителя, образующего структурный каркас, дисперсной среды (жидкого смазочного материала) и добавок (присадок). Структурный каркас образуется загустителем в виде волокон диаметром около 0,2 мкм и длиной от 2 до 100 мкм. Он определяет нагрузочную способность и поведение смазочного материала под нагрузкой, предотвращает растекание дисперсионной среды по поверхности трения благодаря адсорбционному взаимодействию. Под действием нагрузки каркас разрушается, и из него выдавливается дисперсионная среда.

Дисперсионная среда. В качестве дисперсионной среды используют синтетические и минеральные масла. Она определяет допускаемые температуру, силовые и скоростные характеристики в узле трения, противокоррозионные свойства материала, его вязкость, коэффициент трения и т.д.

Обычно дисперсионной средой служат минеральные масла. Высоковязкие масла применяются при производстве пластичных смазок для низкоскоростных подшипников и трансмиссий, работающих при высоких нагрузках и температуре. При этом снижаются потери смазочного материала на испарение, обеспечиваются хорошие адгезионные свойства и водостойкость. Использование маловязких масел позволяет уменьшить потери на трение и рабочую температуру, повысить допускаемое значение скорости скольжения. Пластичные смазки на основе минеральных масел применяются в узлах трения с рабочей температурой деталей в интервале от -60 до 150 °С.

При температуре до 300 °С и выше в качестве дисперсионной среды применяют синтетические масла — кремнийорганические жидкости, фтор-и фторхлоруглеродные масла и др., которые обладают хорошими противозадирными свойствами и стойкостью к окислению и старению. Последние устойчивы к воздействию химически активных сред.

Загустители. Важным компонентом пластичного смазочного материала является загуститель, содержание которого в смазке может достигать 25 % (по массе). Благодаря загустителю смазка до определенной нагрузки сохраняет пластичность и форму подобно твердым телам, а при высоком давлении течет подобно вязкой жидкости. Химическая активность, растворимость в масле, температура плавления и иные характеристики загустителя в значительной мере определяют водостойкость, уплотняющую способность и другие эксплуатационные свойства смазки.

По типу загустителя пластичные смазки делятся на четыре группы: мыльные, на неорганических загустителях, на органических загустителях и углеводородные.

Наиболее распространенным загустителем являются металлические мыла (алюминиевые, бариевые, натриевые, кальциевые, литиевые или их смеси), являющиеся поверхностно-активными веществами. Они выполняют не только роль каркаса, но и придают смазочному материалу противоизносные и противозадирные свойства. Примером могут служить получившие широкое применение пластичные кальциевые смазки (солидолы). Их получают из минеральных масел путем загущения кальциевыми мылами. В состав этих смазок входит также вода (1—4 % ).

Наибольшее применение нашли литиевые мыла, обладающие высокими структурной стабильностью, пределом прочности и стойкостью к окислению, хорошими противоизносными, антикоррозионными и противозадирными свойствами в интервале температур от -50 до 130 °С.

Реже из-за более высокой стоимости применяются неорганические и органические загустители, позволяющие получать разнообразные по эксплуатационным свойствам смазки. Например, наиболее распространенный поликарбамидный загуститель образует в смазочном материале высокопрочный структурный каркас, который не разрушается даже при длительной эксплуатации в высокоскоростных узлах трения при рабочей температуре от -30 до 180 °С (для минеральных масел) и до 230 °С (для синтетических масел).

Присадки и наполнители. Присадки представляют собой поверхностно-активные вещества, которые вводятся для улучшения противоизносных, противозадирных и антифрикционных свойств, регулирования вязкости, прочности смазочной пленки и адгезионной способности пластичных смазочных материалов. Концентрация присадок в пластичных смазочных материалах составляет до 3 % (по массе), что значительно ниже, чем в жидких смазочных материалах.

Наполнители — это высокодисперсные нерастворимые в смазочных материалах вещества, которые вводятся для повышения допустимых нагрузок и улучшения триботехнических характеристик смазок. Наиболее распространенными из них являются: графит, дисульфиды металлов, слюда, тальк, оксиды и порошки металлов, воски и др. Концентрация наполнителей в смазке может достигать 30 % (по массе).

Пластичные смазочные материалы в зависимости от назначения разделяют на несколько групп:

антифрикционные — для снижения трения и изнашивания деталей;

уплотнительные — для герметизации зазоров в сопряжениях;

консервационные — для защиты металлоизделий от коррозии;

канатные — для защиты от коррозии, фреттинг-изнашивания и снижения трения между волокнами каната.

По сравнению с маслами пластичные смазочные материалы обладают рядом преимуществ: способны удерживаться в негерметизированных узлах трения, обладают повышенной герметизирующей способностью, могут эксплуатироваться в тяжелонагруженных узлах трения при воздействии высоких температур, имеют высокие защитные свойства от коррозии, отличаются хорошей смазочной способностью, большим ресурсом эксплуатации и малым расходом. Однако из-за высокой вязкости пластичные смазочные материалы неприменимы в централизованных системах смазки, при необходимости охлаждения смазкой узла трения и других случаях.

Маркировка. Пластичные смазки маркируют буквенными и цифровыми индексами, определяющими установленным образом назначение смазки, ее состав и свойства. На первом месте указывают группу и подгруппу в соответствии с назначением смазки; на втором месте — загуститель; на третьем — округленно до 10 °С в виде дроби рекомендуемый температурный интервал применения. В числителе указывают без знака минус уменьшенную в 10 раз минимальную температуру, а в знаменателе — максимальную. Например, запись 3/10 соответствует температурному интервалу применения -30—100 °С. На четвертом месте указывают дисперсность среды, наличие твердых добавок, смесь двух и более масел; на пятом — индекс класса консистенции (густоты) смазки. Его обозначают арабскими цифрами 00; 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7.

Подгруппы обозначаются буквами: С — смазки общего назначения для обычных температур (солидолы); О — общего назначения для повышенных температур, М — многоцелевые; Ж — термостойкие; И — противоизносные и противозадирные; Н — морозостойкие; П — приборные; X — химически стойкие; Т — редукторные (трансмиссионные); Д — приработочные (дисуль-фитмолибденовые, графитные и др.); Р — резьбовые; К — канатные.

Индексы загустителей: Ал — алюминиевое мыло; Ба — бариевое; Ка — кальциевое; Л — литиевое; На — натриевое; Св — свинцовое; Цн — цинковое, Км — комплексное; Т — твердые углеводороды; О — органические вещества; Не — неорганические вещества; Си — силикагель.
Показатели качества и применение пластичных смазок
. Основные показатели качества пластичных смазок — однородность и отсутствие расслоения при хранении, теплостойкость, прочность, влагостойкость, антикоррозийность, стабильность, содержание механических примесей и антифрикционность, пенетрация, температура каплепадения и другие.

Пенетрация — показатель густоты (консистентности) смазки. Она определяется пенетрометром по глубине погружения в смазку металлического конуса стандартных размеров и формы при определенной температуре в течение 5 с. Чем мягче смазка, тем глубже погружается конус и тем больше число ее пенетрации.

Температурой каплепадения называют такую температуру, при которой из небольшого количества нагреваемой смазки отделяется и падает первая капля. По температуре каплепадения определяют предел работоспособности смазки при ее нагревании в механизме: смазку можно применять при температуре на 10—20 °С ниже ее температуры каплепадения.

Наибольшее применение получили следующие пластичные смазки:

Смазка СКа2/8-2 (солидол жировой) — водостойкая» антифрикционная и консервационная смазка, применяемая для смазывания узлов трения качения и скольжения машин и механизмов, работающих в диапазоне температур от -25 до 80 °С.

Смазка СКа2/7-2 (солидол С синтетический). Он приготовлен на искусственных жирах и от жирового солидола отличается температурой каплепадения. Это однородная мазь коричневого цвета, водостойкая, общего назначения смазка для узлов трения и качения, работающих в диапазоне температур от -20 до 70 °С; в мощных механизмах используется от-50 °С. В зависимости от условий применения различают две марки смазки: солидол С, предназначенный для заправки в узлы трения ручным солидолонагнетателем при температуре выше -20 °С; и пресс-солидол С, предназначенный для заправки в узлы трения ручным солидолонагнетателем при температуре ниже -20 °С.

Смазка ОНа2/11-3 (консталин-1) общего назначения предназначена для применения при температурах 20—110 °С; пенетрация 220—250 при 25 °С.

Смазка ОНа2111-4 (консталин-2) отличается от предыдущей пенетрацией (175—205 при 25 °С). Она относится к натриевым смазкам, которые не пригодны для смазывания деталей, соприкасающихся с водой, так как растворимы в ней.

Смазка 1—13 — жировая, натриево-калиевая; она менее чувствительна к влаге и имеет более высокую температуру каплепадения (выше 120 °С). Применяется для средне- и высоконагруженных подшипников качения при рабочей температуре не более 110 °С.

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

Циатим-221 — высокотемпературная водостойкая смазка, мягкая, белого или светло-серого цвета, работоспособная в диапазоне температур 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, предназначенная для смазывания узлов трения, работающих с малым усилием сдвига при невысоких нагрузках и температуре от -60 до 90 °С.

Литол-24 — многоцелевая водостойкая смазка, работающая в диапазоне температур от -40 до 120 °С. Ее применяют для смазывания основных узлов трения машин.

Лита — консервационная влагостойкая смазка, работающая в диапазоне температур от -50 до 100 °С и используемая для смазывания узлов трения механизмов переносного инструмента с электрическим и механическим приводами,

БНЗ-3 — литиевая смазка, применяемая 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.

Смазка КТ6/5-4 — канатная; предназначена для смазки проволочных канатов при температурах от -60 до 50 °С. Содержит графит в виде твердой добавки; пенетрация 175—205 при 25 °С.

В ряде случаев применяют специальные смазки. Например, грубые резьбовые соединения и ходовые винты, тяжело нагруженные открытые зубчатые передачи следует смазывать графитной смазкой. С течением времени графит заполняет все микроскопические поры, образуя гладкую поверхность, что обеспечивает высокую долговечность деталей.

Твердые смазочные материалы

Малое сопротивление относительному перемещению твердых тел может быть обеспечено не только за счет жидких и газообразных веществ между ними, но и твердых материалов, которые способны образовывать прочные связи с поверхностями твердых тел, выдерживают без разрушения многократные пластические деформации, обладают высоким сопротивлением воздействию нормальной нагрузки и низким сопротивлением сдвигу. Механизм действия твердых смазочных материалов заключается в том, что они разделяют поверхности трущихся тел, локализуют деформации сдвига в своем объеме, уменьшают число мест непосредственного контакта сопрягаемых тел. К таким материалам относятся вещества слоистой структуры, в частности графит, дисульфид молибдена (MoS2), дисульфид вольфрама (WS2), полимерные покрытия (полиэтилен и др.); мягкие металлы, не имеющие строго ориентированной слоистой структуры (серебро, свинец, индий, кадмий), и покрытия, полученные в результате химической реакции. Рассмотрим некоторые из твердых смазочных материалов.

Графит. Благодаря своей структуре графит обладает малым сопротивлением сдвигу. В процессе относительного перемещения сопряженных деталей находящиеся в смазке кристаллы графита ориентируются вдоль плоскости скольжения, что обуславливает низкий коэффициент трения (f = 0,03—0,04) между ними.

Графит является хорошим высокотемпературным смазочным материалом, благодаря чему используется в скользящих электрических контактах. Скорость скольжения не оказывает существенного влияния на смазочную способность графита, что связано с его высокой теплопроводностью и теплостойкостью. Смазочная способность графита улучшается при наличии на поверхностях трения оксидных пленок металлов.

Дисульфид молибдена. Кристаллическое строение дисульфида молибдена подобно строению графита. Каждый его слой состоит из двух рядов атомов серы, между которыми расположен слой атомов молибдена с низким сопротивлением сдвигу между рядами атомов серы и молибдена. Это обеспечивает хорошие смазочные свойства MoS2 на воздухе в широком диапазоне температур (от -200 до 538 °С).

Дисульфид вольфрама. Кристаллическая решетка WS2 аналогична решетке MoS2, в которой атомы молибдена заменены атомами вольфрама. По сравнению с MoS2 дисульфид вольфрама обладает более высокой термостойкостью на воздухе и стойкостью к окислению, а его несущая способность в 3 раза выше. Применение WS2 в узлах трения ограничено из-за высокой стоимости.

Мягкие металлы. В качестве твердого смазочного покрытия используются только те металлы, которые не наклепываются в пределах рабочих температур и не образуют хрупких твердых растворов с металлами сопрягаемых деталей. В частности, олово является хорошим смазочным материалом для пар трения, выполненных из чугуна и стали. Однако оно неприменимо для нанесения на свинцовую бронзу, так как, диффундируя в поверхностный слой, образует хрупкие кристаллы в медной основе. В качестве твердого смазочного материала могут также применяться свинец, индий, литий, серебро и другие металлы и сплавы.

Металлические пленки, предназначенные для применения в качестве твердого смазочного материала, должны обладать высокой адгезией к материалу одного из элементов пары трения и низкой адгезией к материалу другого, обеспечивать низкий стабильный коэффициент трения, не разрушаться при многократном деформировании, обладать высокой коррозионной стойкостью.

Покрытия из мягких металлов применяются при высоких нагрузках и большом перепаде температур. Они наносятся на поверхности деталей следующими методами: натиранием до образования пленки необходимой толщины; ротапринтным методом (в отверстие одного из трущихся тел помещается стержень из твердого смазочного материала, который наносится на поверхность другого в процессе трения); электролитическим осаждением; термохимическим способом; термодиффузионной обработкой; напылением в вакууме. Твердые смазочные материалы вводятся также в состав композиционных материалов, по мере износа которых поступают в зону трения и образуют пленки на поверхностях трущихся деталей.

Пленочные покрытия, обладающие смазочными свойствами, в виде хлоридов, сульфидов, фосфатов и других веществ получают на поверхностях металлов в результате химических реакций металла детали с активными компонентами жидкой или газообразной среды, в которой проводится ее обработка. Эти покрытия обладают высокой прочностью сцепления с металлом и низким сопротивлением сдвигу. Например, обработка стали в серосодержащей среде приводит к образованию сульфидной пленки толщиной около 40 мкм, которая снижает коэффициент трения и предотвращает схватывание деталей.



 

Другие похожие работы, которые могут вас заинтересовать.
9479. ОСНОВЫ СБОРКИ МАШИН И ОБОРУДОВАНИЯ 5.36 MB
  Технологический процесс сборки заключается в соединении деталей в сборочные единицы узлы а сборочных единиц и отдельных деталей в механизмы агрегаты и машины с обеспечением установленных технической документацией требований к точности силовому взаимодействию деталей гарантированных зазоров или натяга и т...
1382. Идентификация и классификация машин и оборудования 40.96 KB
  Основные понятия оценки машин и оборудования Формирование рынка машин и оборудования происходит в сложных условиях характерных для современного состояния Российской экономики в целом. Машины и оборудования являясь непременным условием развития общества продолжает и завершает процесс производства продуктов доставляя их к месту потребления.
7133. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС РЕМОНТА МАШИН И ОБОРУДОВАНИЯ 17.68 KB
  При этом технологическая операция – это законченная часть технологического процесса выполняемая на одном рабочем месте и включающая все последовательные действия одного или нескольких рабочих и оборудования по очистке сборочных единиц и деталей их восстановлению комплектованию сборке разборке изделия окраске...
17913. Импорт машин и оборудования для нефтегазовой отрасли России 614.23 KB
  Обосновать потребность нефтегазовой промышленности РФ в импортном оборудовании; сформулировать особенности импорта и формы торговли нефтегазовым оборудованием в РФ; рассмотреть формирование основных условий контракта на импорт нефтегазового оборудования; сделать прогнозные оценки развития импорта нефтегазового оборудования с учетом вступления России в ВТО.
2417. ПЛАНИРОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ И РАСЧЕТ ТРУДОЕМКОСТИ ТО МАШИН И ОБОРУДОВАНИЯ 21.62 KB
  Технико-экономическое и оперативное планирование Методика расчета основных показателей Расчет годовой трудоемкости и обоснование трудозатрат мастеров-наладчиков ЛИТЕРАТУРА Андреев П. Техническое обслуживание машин и оборудования в животноводстве. Эксплуатация технологического оборудования ферм и комплексов Под ред. Технико-экономическое и оперативное планирование Производственное обслуживание оборудования ферм и комплексов проводят как...
14428. Обоснование, выбор и расчет параметров машин и оборудования механизированного комплекса для условий Челябинского угольного бассейна 274.73 KB
  Область распространения залежей угля протягивается с северо-востока на юго-запад на 170 км от реки Течи на севере до реки Уй на юг. Наибольшей ширины (14 км) достигает в районе реки Миасс. На юге ширина угленосной структуры не превышает 1 км. Общая площадь бассейна около 1300 км2. Западная граница его проходит к востоку от Челябинска. Крупные центры угледобычи это города Копейск и Коркино. Впервые уголь к северо-востоку от Челябинска
9454. РАЗБОРКА МАШИН 1.71 MB
  Для разборки прессовых соединений следует использовать стенды съемники приспособления универсальные и специальные инструменты которые позволяют исключить перекос снимаемой детали за счет равномерного распределения действующей на нее нагрузки. При снятии деталей без применения указанных средств запрещается наносить удары непосредственно по демонтируемой детали а следует использовать оправки и выколотки с мягкими наконечниками медными из сплавов алюминия. Крепежные детали гайки болты шпильки при разборке машины складывают в сетчатую...
15943. Детали машин 5.33 MB
  Таким образом задачей курса является изучение явлений происходящих в соединениях деталей машин и передач оценка методами сопротивления материалов НДС деталей с целью определения их размеров и придания им наиболее рациональной формы. Привод – устройство приводящее в движение машину или механизм; состоит из источника энергии электродвигатель передаточного механизма редуктор коробка передач и аппаратуры управления гидравлической пневматической механической и др. Изделие – любой предмет или набор предметов производства изготовленный...
7981. РЕМОНТ МАШИН 48.73 KB
  Восстановление деталей с помощью мехобработки Механическую обработку применяют вопервых для получения ремонтного размера в детали где это предусмотрено конструктором например шейки коленчатого вала ДВС их цилиндры и др. В последнем случае мехобработка используется для окончательной доводки детали. После установки дополнительной ремонтной детали втулки выполняют окончательную механическую обработку шлифовку полировку развёртку и т. Недостатки: 1 большие расходы на дополнительную ремдеталь; 2 снижение прочности восстановленной...
8085. Цикли холодильних машин 83.02 KB
  Цикл повітряної холодильної установки. Цикл парокомпресорної холодильної установки. Цикл абсорбційної холодильної установки. В зависимости от температуры которая должна быть достигнута при охлаждении различают холодильные установки умеренного холода температуры до –70 С и установки глубокого холода температуры до –200 С и ниже.
© "REFLEADER" http://refleader.ru/
Все права на сайт и размещенные работы
защищены законом об авторском праве.