Основные особенности применения пластичных смазок

Особенности применения пластичных смазочных материалов в паре трения сталь–полиформальдегид Текст научной статьи по специальности « Механика и машиностроение»

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Волнянко Елена Николаевна, Царенко Ирина Владимировна

Исследованы триботехнические и реологические характеристики пары трения сталь–полиформальдегид, разделенной пластичными смазочными материалами , импортируемыми в Республику Беларусь. Образцы со смазками Лимол, Литол-24 и LFT71-402 имеют значительные показатели износа при испытании на четырехшариковой машине трения и высокие значения массового износа пары трения сталь–полиформальдегид. Наилучшие результаты по критерию минимизации износа получены на образцах с пластичной смазкой ШРБ-4, которая рекомендована для проведения стендовых испытаний и, если результаты положительны, использования в шаровых шарнирахс вкладышем из полиформальдегида.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Волнянко Елена Николаевна, Царенко Ирина Владимировна

PECULIARITIES OF GREASE APPLICATION IN THE STEEL–POLYFORMALDEHYDE FRICTION PAIR1GNU «V. A. Belyi Metal Polymer Research Institute of National Academy of Sciences of Belarus»

The paper presents the study of tribotechnical and rheological characteristics of the steel– polyformaldehyde friction pair with greases imported into Belarus. Samples with Limol, Litol-24, LFT71-402 greases have had considerable wear indices when tested in the four-ball tribometer and high values of mass wear of the steel–polyformaldehyde friction pair. Samples with the ШРБ-4 grease have shown the best results according to the wear minimization criterion, and this grease has been recommended for bench testing and, in case of obtaining positive results, for using in ball-and-socket hinges with a polyformaldehyde liner.

Текст научной работы на тему «Особенности применения пластичных смазочных материалов в паре трения сталь–полиформальдегид»

Е. Н. Волнянко, И. В. Царенко

ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПЛАСТИЧНЫХ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ПАРЕ ТРЕНИЯ СТАЛЬ-ПОЛИФОРМАЛЬДЕГИД

Y. N. Volnianko, I. V. Tsarenko

PECULIARITIES OF GREASE APPLICATION IN THE STEEL-POLYFORMALDEHYDE FRICTION PAIR

Исследованы триботехнические и реологические характеристики пары трения сталь-полиформальдегид, разделенной пластичными смазочными материалами, импортируемыми в Республику Беларусь. Образцы со смазками Лимол, Литол-24 и LFT71-402 имеют значительные показатели износа при испытании на четырехшариковой машине трения и высокие значения массового износа пары трения сталь-полиформальдегид. Наилучшие результаты по критерию минимизации износа получены на образцах с пластичной смазкой ШРБ-4, которая рекомендована для проведения стендовых испытаний и, если результаты положительны, использования в шаровых шарнирах с вкладышем из полиформальдегида.

смазочные материалы, триботехнические характеристики, реологические характеристики, шаровые шарниры, пара трения.

The paper presents the study of tribotechnical and rheological characteristics of the steel-polyformaldehyde friction pair with greases imported into Belarus. Samples with Limol, Litol-24, LFT71-402 greases have had considerable wear indices when tested in the four-ball tribometer and high values of mass wear of the steel-polyformaldehyde friction pair. Samples with the ШРБ-4 grease have shown the best results according to the wear minimization criterion, and this grease has been recommended for bench testing and, in case of obtaining positive results, for using in ball-and-socket hinges with a polyformaldehyde liner.

greases, tribotechnical characteristics, rheological characteristics, ball-and-socket hinges, friction pair.

Огромное значение в промышленно развитых странах придается снижению материальных затрат, связанных с процессами трения и изнашивания, которые уменьшают эффективность технологических процессов, ухудшают работу машин и механизмов, увеличивают энергетические потери [1]. Считают, что снижение трения позволяет уменьшить потребление энергии на 4,5 % [2]. Как известно, минимизацию потерь на тре-

ние и износ трибосопряжений обеспечивают три основные составляющие: конструкция трибосопряжения, морфология сопряженных поверхностей и эффективность смазочного материала. Совершенствованию смазочных материалов, подбору и прогнозированию эксплуатационных свойств уделяют особое внимание, поскольку, как показывает практика, зачастую качеством применяемого смазочного материала определяется работоспособность механизма в целом [3]. Важнейшей тенденцией со-

© Волнянко Е. Н., Царенко И. В., 2013

временного развития техники является снижение доли металлических комплектующих, использующихся в машинах и механизмах, путем замены их полимерными или композитными материалами. Это приводит к уменьшению стоимости, массы, повышению коррозионной стойкости и, как следствие, надежности разрабатываемых устройств [4]. Однако применение новых материалов в трибосопряжениях ставит перед материаловедами актуальную задачу подбора эффективно работающих смазочных материалов.

Работа посвящена исследованию основных триботехнических характеристик пары трения сталь-полиформальдегид, используемых в различных механизмах, в частности, в шаровых шарнирах. Остро стоит задача снижения износа таких узлов трения, повышения их надежности за счет введения в качестве смазочного материала пластичных смазок. Предварительные исследования показали, что в шаровых шарнирах необходимо применение смазки, которая способствует плавности хода, снижению износа, препятствует попаданию инородных тел в узел трения. Был выбран ряд смазочных материалов, по своим техническим характеристикам удовлетворяющих вышеуказанным требованиям. Цель работы: выявить смазочный материал, способствующий оптимальной работе узла трения и удовлетворяющий критерию минимизации износа пары трения.

Материалы. Для исследований использовали смазочные материалы:

— Литол-24 (ГОСТ 21150-87) — производство ЗАО «Металлкомэкс», г. Трехгорный, Челябинская обл., Россия;

— ШРБ-4 (ТУ У 24.6-00152365-1722003), Лимол (ТУ У 38.301-48-54-95) -производство ВАТ «Азовськи мастила 1 оливи», г. Бердянск, Украина;

«Клюбер Лабрикейшн» (К1иЬег ЬиЬп-

cation), г. Мюнхен, Германия.

Для проведения триботехнических испытаний применяли ролики из стали 40Х (ГОСТ 4543), вкладыши из полиформальдегида Ultraform № 2320-003 химической компании BASF, Германия.

Методы исследований. Для стандартизированных характеристик смазочных материалов использовали:

— метод определения предела прочности и термоупрочнения (ГОСТ 7143);

— метод определения смазывающих свойств на четырехшариковой машине (ГОСТ 9490);

— метод определения эффективной вязкости на ротационном вискозиметре (ГОСТ 26581);

— метод определения температуры каплепадения (ГОСТ 6793).

Дополнительно трибологические характеристики (коэффициент трения, износ) определяли на машине трения СМТ-1, где была реализована схема вал-частичный вкладыш, представленная на рис. 1. В качестве вала использовали ролик диаметром 40 мм и шириной 12 мм из стали 40Х с исходной шероховатостью Ra Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

— ЬБТ71-402 по показателю износа занимает промежуточное положение между ШРБ-4 и Литолом-24, однако при испытаниях по схеме вал-час-тичный вкладыш имеет место достаточно высокое значение массового износа, что не позволяет рекомендовать эту смазку для использования в шаровых шарнирах.

1. Джост, Х. П. Прошлое и будущее трибологии / Х. П. Джост // Трение и износ. — 1990. — № 1. -С. 149-159.

2. Климами, Д. Смазки и родственные продукты. Синтез. Свойства. Применение. Международные стандарты / Д. Кламанн. — М. : Химия, 1988. — 488 с.

3. Сорокин, Г. М. Проблемы технического обновления различных отраслей машиностроения / Г. М. Сорокин // Трение и износ. — 2001. — № 3. — С. 349-353.

4. Савицкий, В. Я. Оценка эффективности замены традиционных узлов трения на полимерные / В. Я. Савицкий // Новые промышленные технологии. — 1999. — Вып. 4-5 (291-292). — С. 65-72.

5. Синицын, В. В. Подбор и применение пластичных смазок / В. В. Синицын. — М. : Химия, 1974. —

6. Топливо. Смазочные материалы. Технические жидкости. Ассортимент и применение : справочник / Под ред. В. М. Школьникова. — М. : Техинформ, 1999. — 596 с.

7. Ивахмик, В. П. Исследование процесса структурообразования дисперсной фазы комплексной литиевой смазки / В. П. Ивахник, В. И. Жорник, Л. В. Маркова // Материалы, технологии, инструмент. -2006. — № 4. — С. 60-65.

8. Рекламный сайт фирмы «Клюбер Лабрикейшн» (Kluber Lubrication) [Электронный ресурс]. -2013. — Режим доступа : http : // www.Klubersolutions.com / pdfs / Klubergrease%20LFT%2071-402.pdf.

Статья сдана в редакцию 15 октября 2013 года

Елена Николаевна Волмямко, канд. техн. наук, доц., ГНУ «Институт механики металлополимерных систем им. В. А. Белого НАН Беларуси». Тел.: +375-232-70-18-45. E-mail: volnianko@mail.ru.

Читайте также  Создать интернет-магазин автозапчастей

Ирина Владимировна Царемко, канд. техн. наук, доц., УО «Гомельский государственный технический университет им. П. О. Сухого». Тел.: +375-232-74-52-67. E-mail: tsarenko2002@yahoo.com.

Yelena Nikolayevna Volnianko, PhD (Engineering), Associate Prof., GNU «V. A. Belyi Metal Polymer Research Institute of National Academy of Sciences of Belarus». Phone: +375-232-70-18-45.

Смазочные материалы — виды, назначение, производители

Смазочные материалы – это вещества с высокими антифрикционными свойствами, которые наносятся на контактирующие поверхности с целью облегчения их взаимного перемещения и уменьшения износа.

Общие сведения о смазочных материалах

Необходимость в применении смазочных материалов возникла еще в глубокой древности – с момента изобретения колеса. Чтобы оно легко вращалось, не скрипело и долго служило, на ось наносили животный жир или растительное масло.

По мере появления более сложных механизмов эксплуатационные требования к смазкам возрастали, в связи с чем в натуральную жировую основу начали добавлять мыло, графит, квасцы и прочие ингредиенты, снижающие коэффициент трения. Но получаемые смеси дорого стоили и имели низкую термостабильность. Поэтому во второй половине XIX века, с внедрением в производство быстроходных станков, мощного прессового оборудования, паровых машин и т.д., инженеры и химики упорно искали приемлемые по цене материалы, способные сохранять смазывающую способность при высоких температурах.

Настоящей революцией в развитии смазок стало использование продуктов нефтепереработки – минеральных масел. Сегодня на их основе создаются смазочные материалы, которые не только эффективно уменьшают силу трения, но и:

  • надежно защищают узлы и механизмы от коррозии, очищают их от загрязнений и продуктов износа, предотвращают образование царапин и задиров;
  • при механической обработке деталей отводят тепло из рабочей зоны станка, обеспечивают тщательное удаление стружки и абразивных частиц, чем продлевают срок службы инструмента и оборудования, улучшают качество продукции;
  • используются в качестве рабочего тела гидравлических приводов и амортизаторов, изолирующей и теплоотводящей среды в масляных трансформаторах;
  • герметизируют зазоры в цилиндропоршневых группах, чем повышают КПД поршневых компрессоров, двигателей внутреннего сгорания.

Виды, назначение и классификация смазочных материалов

Основными видами смазочных материалов, используемых в промышленности для обслуживания станков, являются жидкие и консистентные индустриальные смазки на базе минеральных масел.

Спектр автомобильных смазочных материалов гораздо шире (Рис.1). Кроме того, их дополнительно классифицируют по сезонности использования на летние, зимние и всесезонные.


Рис.1

Синтетические смазочные материалы для автомобилей стоят в 2 – 3 раза дороже минеральных, но имеют настолько высокие эксплуатационные показатели (Таблица 1), что владельцы автотранспорта массово переходят на их использование.

Таблица 1

Основные характеристики разных видов смазочных материалов

Жидкие

Основными эксплуатационными характеристиками жидких смазочных материалов (масел и смазочно-охлаждающих жидкостей) являются:

  • маслянистость – способность создавать на контактирующих поверхностях разделительную пленку требуемой прочности;
  • вязкость и плотность – от этих показателей зависит несущая способность смазывающей пленки (их значения необходимо учитывать при нормальной, максимальной и минимальной рабочей температуре);
  • индекс вязкости – чем он выше, тем шире температурный диапазон их применения;
  • термоокислительная стабильность – устойчивость к окислению при нагреве до максимальных рабочих температур;
  • температуры застывания, воспламенения, вспышки – это важно для обеспечения легкости холодного пуска механизмов, пожаро- и взрывобезопасности производства;
  • кислотное число – определяет антикоррозионные свойства.

    Если масло или СОЖ используется в качестве охлаждающей среды, следует обращать особое внимание на теплоемкость – с ее увеличением возрастает эффективность охлаждения.

    Консистентные

    К основным характеристикам консистентных смазочных материалов относятся:

  • вязкость – определяет возможность заправки смазки в узлы и механизмы, холодного пуска машин, потери мощности на трение;
  • предел прочности на сдвиг – наименьшая механическая нагрузка, при которой смазка начинает переходить из пластичного состояния в текучее;
  • температура каплепадения – минимальная температура, при которой смазка начинает переходить в жидкое состояние (определяется в момент падения первой капли);
  • число пенетрации – характеризует степень густоты смазки, от чего напрямую зависят ее вязкость, предел прочности на сдвиг и тиксотропные свойства.

    Твердые

    Основные требования, предъявляемые к твердым смазочным материалам:

  • малый коэффициент трения;
  • высокая адгезия к контактирующим поверхностям;
  • термичесая и термоокислительная устойчивость;
  • устойчивость к истиранию (определяется по времени работы пары трения до истирания смазывающего слоя).

    Советы по выбору смазочных материалов

    Прежде чем выбирать смазочные материалы, нужно четко определиться с тем, для чего они нужны. Так, если их главной задачей является снижение коэффициента трения при умеренных рабочих температурах и давлениях, основной технической характеристикой будет смазывающая способность. Для компрессорных и моторных масел важнейшее значение имеют охлаждающие, моющие, антикоррозионные и противозадирные свойства, устойчивость к карбонизации.

    Выбор вида смазочных материалов для технологического оборудования и способ их применения зависит от конструкции и условий работы (нагрузка, скорость, рабочая температура) узла трения. Например, пластичные смазки отлично подходят для высоконагруженных тихоходных механизмов, а жидкие – для смазывания скоростных трущихся пар с малой нагрузкой. Твердые смазочные материалы используются при невозможности подвода к узлу трения жидких и пластичных смазок и в тех случаях, когда он работает в условиях экстремальных температур и/или нагрузок, вакуума, радиации, в агрессивных средах.

    Назначение и область применения жидких смазочных материалов легко определить по их маркировке. К примеру, индустриальные масла согласно ГОСТ17479.4-87 маркируются четырьмя группами знаков, где первая прописная буква (И) обозначает их принадлежность к индустриальным смазкам, вторая (Л, Г, Н или Т) – группу по назначению, третья (А, В, С, Д или Е) – подгруппу по эксплуатационным свойствам, а цифры – класс кинематической вязкости. Чтобы узнать, какое из них подойдет для конкретного механизма, следует воспользоваться таблицами 2, 3, 4:

    Таблица 2

    Таблица 3

    Таблица 4

    Правильно выбрать пластичную смазку по маркировке поможет ГОСТ 23258-78: первой прописной буквой обозначается группа (подгруппа) по назначению, следующими буквами – вид загустителя. Далее следует дробь, где числитель и знаменатель представляют собой значения самой низкой (без знака минус) и максимальной температуры использования, уменьшенные в 10 раз (к примеру, 2/8 означает, что данный смазочный материал можно применять при рабочих температурах от -20 до +80°С). По одной или нескольким строчным буквам после дроби можно получить информацию о виде дисперсионной среды, последние цифры – это класс консистенции.

    Кроме буквенно-цифровой маркировки консистентной смазки, в технической документации указывают ее название (Литол, Фиол, Зимол, Графитол и т.д) состав, эксплуатационные характеристики (они носят рекомендательный характер, поскольку зависят от конкретных условий работы узла трения).

    Условия хранения смазочных материалов

    Для того чтобы смазочные материалы дольше сохраняли свои эксплуатационные свойства, их нужно правильно хранить, а именно:

    соблюдать температурный режим, указанный производителем;

    не допускать резких колебаний температуры, попадания на емкости прямых солнечных лучей;

    • герметично закрывать наливные отверстия.

    В соответствии с ГОСТ 1510 и СНиП 2.11.03 на производстве смазочные материалы должны храниться в сухих складах с хорошей вентиляцией, на стеллажах. Допускается их кратковременное хранение вне помещений – в этом случае емкости необходимо ставить на поддоны и защищать от осадков и солнца навесом.

    Наиболее популярные производители смазочных материалов в России

    Неизменными лидерами по производству смазочных материалов в России являются ПАО «ЛУКОЙЛ», ПАО «НК «Роснефть» и ПАО «Газпром нефть». Их доля на рынке составляет соответственно 45%, 20% и 14%.

    В розничной продаже пользуются спросом продукты авторитетных зарубежных брендов Elf, Shell, Total, Castrol, Mannol, ZIC, Mobil и Motul, но с полок магазинов их все увереннее вытесняют бюджетные марки, среди которых — ADWA и ORLEN OIL (Польша), WEGO (Чехия).

    С 2014 года в промышленности наблюдается устойчивая тенденция к отказу от дорогих импортных смазок в пользу продуктов производства России, Беларуси и Казахстана. Немалую роль в этом сыграл Технический регламент Таможенного союза ТР ТС — 030 – 2012, установившего общие требования к безопасности смазочных материалов, масел и специальных жидкостей при их производстве, транспортировке, хранении, реализации и утилизации, и обязавшего производителей предоставлять на каждую партию продукции паспорт качества.

    Читайте также  Грузовики Quester расширят модельный ряд Volvo

    Особенности применения и преимущества минеральных смазок

    М инеральные смазки приобрели широкую популярность. Материалы надежно защищают от коррозии, снижают трение и износ в подвижных узлах оборудования, работают в широком диапазоне температур.

    Современные стандарты производственной сферы предусматривают регулярное техническое обслуживание оборудования и техники с целью уменьшения износа и повышения ресурса их узлов. Для подвижных элементов и механизмов, подверженных трению, нагрузкам или воздействию агрессивных сред, применяются смазочные материалы.

    Большое распространение в промышленной сфере получили пластичные минеральные смазки. Они снижают трение, препятствуют разрушению вследствие воздействия высоких нагрузок, обеспечивают защиту узлов от коррозии, воздействия влаги, пыли и других агрессивных воздействий внешней среды.

    Что входит в состав пластичных минеральных смазок?

    В состав любой минеральной пластичной смазки входят три основных компонента:

    • базовое масло в размере 80-90 % от общего объема
    • загуститель – около 10 %
    • присадки – около 5 %.

    Базовое масло

    Базовое масло составляет основную часть смазочного материала. В минеральных смазках в качестве базовыхжидкостей используются продукты переработки нефти – углеводороды. Минеральные масла получаются путем перегонки нефти, в результате которой образуются твердые вещества. Их главные компоненты – жирные кислоты сложной природы, парафины, нафтены с разной химической структурой, на основании которой и создаются масла.

    Помимо нефтяных масел, существует еще несколько видов базовых жидкостей, которые отличаются процессом создания и эксплуатационными характеристиками:

    Синтетические смазки. Базовые масла для них получают путем синтеза органического и неорганического сырья. Характеризуются более высокими рабочими свойствами и стабильностью – они выдерживают большие нагрузки, работают в более широком диапазоне температур, обладают устойчивостью к воде и агрессивным средам, совместимы с большим количеством пластмасс и резин.

    Органические смазки. В их основе лежат масла природного происхождения: касторовое, пальмовое масло. Такие материалы имеют хорошую температурную и коллоидную стабильность, нерастворимы в воде и нефтепродуктах и полностью безопасны.

    Комбинированные смазки. В качестве базового масла используются несколько видов базовых масел (обычно минеральное и синтетическое) в различных пропорциях.

    Загустители

    Главной задачей загустителя является создание каркаса, в котором удерживается базовое масло. Такая структура более надежно фиксируется на поверхностях трения и препятствует вытеканию масла при агрессивных внешних воздействиях.

    В качестве загустителя используются различные материалы: литиевое мыло, литиевые комплексы, гидратированный калий, кальций-литиевые комплексы, сульфонат кальция, полимочевина и прочие. Часть из них может выполнять дополнительные функции. Сульфонат кальция, например, обладает высокими противозадирными свойствами.

    Присадки

    Присадки в небольшом количестве добавляются в состав для придания смазкам дополнительных свойств или улучшения их отдельных характеристик. Наиболее часто встречаются следующие типы присадок:

    • Антиоксидант — повышает устойчивость к окислению.
    • Ингибитор коррозии — предотвращает появление коррозии.
    • Противозадирная присадка — повышает устойчивость к высоким нагрузкам.
    • Противоизносная присадка — уменьшает трение и снижает износ детали.

    В чем преимущество минеральных смазок?

    Выбор вида пластичной смазки осуществляется на основании конкретных условий работы и специфики оборудования. Среди широкого спектра смазочных материалов смазки на основе минеральных масел выделяются множеством преимуществ.

    При производстве минеральных смазок используются недорогие ингредиенты, в связи с чем себестоимость продукта значительно ниже по сравнению с синтетическими и комбинированными смазками.

    Минеральные смазки универсальны. Характеристики данных материалов позволяют их применять практически для любых узлов оборудования и техники, работающих в широком диапазоне температур. Материалы на минеральной основе имеют хорошие антикоррозионные свойства, выдерживают высокие нагрузки.

    Виды минеральных смазок по типу загустителя

    Наибольшее распространение получили смазочные материалы на основе солей высших карбоновых кислот или мыльные смазки.

    Литиевые смазки. Литиевое мыло и масло образуют эмульсию, что придает материалу термостойкость и вязкость, хорошо защищает металлы от износа и трения, не вызывает коррозии.

    На сегодняшний день самыми современными литиевыми смазками стали материалы EFELE серии MG: , , , , .

    Пластичная смазка EFELE MG-214 не имеет дополнительных наполнителей и присадок. Чаще всего она применяется для подшипников качения или скольжения оборудования, работающего в диапазоне температур .

    EFELE MG-211 содержит в составе противозадирные присадки, которые повышают защиту узла от разрушения при высоких нагрузках. Модификация обладает теми же свойствами, что и EFELE MG-211, но имеет более низкую вязкость.

    Минеральная смазка EFELE MG-212 с противозадирными присадками и дисульфидом молибдена предотвращает повышенный износ, защищает узел от износа, работает в запыленной среде.

    EFELE MG-213 предназначена для узлов, работающих при высоких температурах и очень высоких нагрузках.

    Пластичные смазки на основе сульфоната кальция. Такой тип загустителя является инновационным, производство материалов на его основе началось сравнительно недавно. Отличительные особенности – высокие противоизносные и противозадирные свойства, в связи с чем отсутствует необходимость в использовании дополнительных присадок.

    Пластичная смазка EFELE MG-221 создана на основе сульфоната кальция. Материал обладает очень высокой несущей способностью, хорошими антикоррозионными свойствами, имеет высокую степень водостойкости и способен работать в широком диапазоне температур .

    Полимочевина. Данный тип загустителя – органический, используется для придания смазке термостойкости. К примеру, минеральная смазка на основе полимочевины EFELE MG-251 выдерживает нагрев до +180 °С.

    Большую популярность для обслуживания производственного оборудования и техники приобрели пластичные минеральные смазки. Их свойства позволяют применять материал для смазывания, создания защитного барьера от воздействия агрессивных сред, консервации оборудования, а также решать многие другие задачи.

    Входящие в состав присадки и загустители придают пластичным минеральным смазкам дополнительные свойства. В зависимости от их вида, смазочные материалы могу обладать термостойкостью, повышенной защитой от износа и коррозии, устойчивостью к повышенным нагрузкам, скоростям и трению.

    Минеральные смазки имеют сравнительно невысокую стоимость, не содержат в своем составе опасных химических соединений, могут применяться как для различных промышленных, так и для бытовых применений.

    Пластичные смазки: свойства и классификация

    К категории смазочных материалов относятся моторные и трансмиссионные масла, различные жидкости на основе нефтепродуктов и пластичные смазки.

    Смазочные материалы — это неотъемлемый компонент практически любого механизма. Помимо основной функции смазки поверхностей деталей, подверженных трению, они выполняют множество других функций, в том числе герметизации, антикоррозийной защиты, охлаждения, защиты от ударной нагрузки.

    Состав

    Если машинные масла — это двухкомпонентный состав на основе минерального или синтетического базового масла с добавлением пакета присадок, то пластичные смазки есть не что иное, как трехкомпонентный состав, состоящий из базового масла, пакета присадок и самого главного компонента — загустителя, который формирует пластичную структуру.

    Производство

    Пластичные смазки изготавливаются из 3 компонентов — базового масла, присадок и загустителя. В качестве базового масла применяются синтетические или минеральные с различной вязкости.

    В качестве присадок используют стандартные присадки и модификаторы трения:

    • Антиоксиданты;
    • Противоизносные/противозадирные компоненты;
    • Адгезионные компоненты;
    • Ингибиторы коррозии;
    • Твердые вещества (графит и дисульфит молибдена).

    В качестве загустителя используется два вида компонентов:

    1. Литиевый или натриевый загуститель, состоящий из жирной кислоты и гидроксида металла;
    2. Комплексное мыло, состоящее из смеси жирных кислот и гидроксида металла.

    Степень густоты загустителя регулируется добавлением модификатора структуры — специального компонента, позволяющего делать загуститель более густым или более жидким. Все основные свойства смазки — степень адгезии, температурная стойкость, стойкость к вымыванию водой, механическая стабильность, определяются именно свойствами загустителя. Не важно, какое базовое масло использовано в смазке, важно на основе какого загустителя она изготовлена. Именно этот показатель определяет применение той или иной смазки.

    Свойства

    Основная функция пластичной смазки, хоть далеко и не единственная, заключается в снижении трения между поверхностями деталей, соприкасающихся между собой в процессе работы механизма. В этом смысле пластичная смазка похожа на масло.

    Читайте также  Колесо с мотором

    Однако у пластичной смазки есть одна особенность — это принцип ее работы, основанный на свойствах загустителя впитывать базовое масло в состоянии покоя, и выделять его из своей структуры при механическом воздействии.

    Принцип работы пластичной смазки напрямую зависит от того, какой загуститель применялся производителем при производстве той или иной пластичной смазки.

    Когда пластичная смазка закладывается в узел трения, например в подшипник, на направляющую или какую-либо другую поверхность, то смазывает не сама пластичная смазка, а смазывает базовой масло, которое выступает из ее структуры. При работе узла, в который нанесена пластичная смазка, внутри него возникает механические нагрузки. Например, внутри подшипника при его вращении ролики или шарики прокатываются по телам качения, соответственно, смазка подвергается механическому воздействию.

    Как следствие, загуститель расширяется и из его пор выделяется базовое масло, которое непосредственно смазывает поверхность. Как только подшипник перестает вращаться, загуститель снова впитывает в себя базовое масло.

    Принцип действия загустителя похож на принцип действия губки, при надавливании на которую из ее структуры выступает вода, а если ее отпустить, то она снова впитает воду.

    Применение

    Пластичные смазки многофункциональны, однако можно выделить 5 основных:

    1. Защита от износа — одна из основных функций;
    2. Герметизация подшипников — для того, чтобы не допустить попадания в узел воздуха, газов, жидкостей;
    3. Защита от кавитации — для снижения вибрации и шума в узле трения;
    4. Защита от коррозии — для защиты поверхностей, куда может попасть влага и появиться коррозия;
    5. Защита от ударных нагрузок — там где нельзя обеспечить защиту смазыванием маслом, но необходимо, чтобы на поверхности трения всегда находился смазывающий материал.

    К преимуществам можно отнести характеристики:

    • Простота подачи в узел трения.
    • Смазка легко закладывается в узел трения и в течение долгого времени сохраняет свои свойства, оставаясь в нем;
    • Высокая степень адгезии. Смазка, обладая высокой липкостью, прочно держится на поверхностях трения, не стекает, обеспечивая при этом смазку в любой момент времени;
    • Снижение шума и вибрации. Благодаря густой консистенции пластичных смазок, они прекрасно выполняют роль демпфера при ударных воздействиях, возникающих при вибрации.
    1. Отсутствие охлаждающих свойств. Если у масла одна из функций состоит в охлаждении узла, куда оно подается, то у пластичной смазки такое свойство отсутствует;
    2. Отсутствие моющих свойств. Если узел подвергается загрязнению, или в нем накапливаются продукты износа, то они будут там копиться до тех пор, пока не станут действовать как абразив. Результат — выход узла из строя и его последующая замена;
    3. Ограничение по прокачиваемости. Есть ряд показателей, которые позволяют нормировать смазывающие материалы по степени прокачиваемости. Чем гуще смазочный материал, тем он труднее прокачивается по каналам туда, куда требуется подать смазывающий материал.

    Виды пластичных смазок

    От содержащихся компонентов, разделяются на несколько типов:

    1. Кальциевые смазки, больше известный как солидол. Данный тип смазок получил широкое применение в силу своей универсальности и невысокой стоимости. Солидол применяется как для смазки узлов трения, так и для консервации, поскольку обладает высокими водоотталкивающими свойствами.
    2. Графитные смазки. Данный тип смазки также относится к солидолам, однако обладает повышенной термоустойчивостью и антифрикционными свойствами. Гафитная смазка часто используется для внесения в высоконагруженные узлы, например шрус.
    3. Литиевые смазки, известные также как литол-24. Литол широко применяется в качестве универсальной смазки практически по всех узлах, требующих внесения смазки с повышенными эксплуатационными характеристиками. Литол также обладает высокими консервационными свойствами.

    Пластичные смазки, в силу своих особенностей, применяются там, где применение обычных масел невозможно.

    Отличаясь простотой, они выполняют множество функций, недоступных для обычных смазочных масел. Данный тип смазочных материалов можно по праву отнести к универсальным.

    Особенности пластичных смазок для подшипников

    Пластичные смазки – специальные составы на двухкомпонентной основе. Они занимают промежуточное положение между твердыми и жидкими. Их консистенция и особенности обуславливают сферу применения – в парах трения и узлах качения, где невозможно создать постоянную циркуляцию смазки.

    Содержание

    • 1. Из чего состоят пластичные смазки
    • 1.1. Основа
    • 1.2. Загустители
    • 1.3. Добавки
    • 2. Виды составов
    • 3. Основные свойства
    • 4. Предложения от торговой марки ROLF

    Из чего состоят пластичные смазки

    Основу любого пластичного смазывающего состава составляет жидкое масло. На его долю может приходиться до 90 % объема. Оно дополняется загустителями и специальными добавками, которые и оказывают модифицирующее действие. В зависимости от особенностей смазки добавки составляют 10-20 %.

    Основа

    Масло, или дисперсионная среда, – ключевой компонент смазки. В зависимости от требуемого эффекта и дальнейшей сферы применения подбирается элемент:

    • минеральный или нефтяной;
    • на основе сложных эфиров либо галогеноуглеродного сырья;
    • синтетический;
    • кремнийорганический и др.

    Загустители

    Они необходимы для придания смазке пластичности. Благодаря этим компонентам нанесенный состав не растекается по трущимся деталям даже при высоких температурах. Часто их называют металлическим мылом. Загустители характеризуются хорошо организованной кристаллической структурой. Они впитывают масло и удерживают его. В разных смазках используются компоненты:

    • неорганические, например, силикагель, бентонитовая глина;
    • синтетические. Чаще всего это полимочевина или пертетрафторэтилен;
    • на основе лития, кальция или натрия.

    Добавки

    Они необходимы для улучшения одного или нескольких свойств базового состава. В качестве добавок могут применяться сложные соединения, порошки металлов (медь, свинец, цинк) или графит. В зависимости от назначения их делят на 3 группы:

    • модификаторы. Они обеспечивают требуемую степень пластичности или специальные физико-химические свойства;
    • наполнители. Такие компоненты требуются для придания смазке антифрикционных и герметизирующих характеристик;
    • присадки. Усиливают положительные качества базовых масел.

    Виды составов

    Пластичные смазки отличаются консистенцией. Полужидкие, гели упаковываются в специальные тубы. Составы средней вязкости, кремообразные упаковываются в короба. Тянущиеся, твердые массы реализуются в ведрах или жестких банках. Согласно ГОСТу 23258-78, в зависимости от особенностей использования пластичные смазки делятся на 4 вида.

    НАЗВАНИЕ

    ПРИМЕНЕНИЕ

    Наиболее востребованные составы. Применение такой смазки приводит к снижению трения и износа взаимодействующих деталей.

    При нанесении создают надежный защитный слой. Он позволяет значительно (до 95 %) снизить интенсивность окислительных коррозионных процессов на поверхностях деталей.

    Снижают трение между отдельными стальными проволочками каната, а также интенсивность коррозионных разрушений. Составы могут применяться у сердечника и на поверхности.

    Необходимы для уменьшения зазоров в шестернях и зубьях пар трения и качения.

    Основные свойства

    В обычном состоянии пластичные смазки представляют собой высоковязкую среду. Многие похожи на твердое тело, которое способно сохранять исходную форму. Однако под действием нагрузок и повышенных температур вязкость составов уменьшается. Такие их особенности обусловливают:

    • увеличение эксплуатационного ресурса пар трения или качения;
    • снижение износа узлов, зубьев и шестерней в механизмах;
    • правильное распределение нагрузки для более плавного и равномерного износа, защиту от агрессивных сред, пара и других вредных воздействий. Такими способностями обладают отдельные виды смазок.

    Предложения от торговой марки ROLF

    ROLF GREASE Р9 180 SX

    Смазки изготовлены на основе смеси минеральных, нафтеновых и изопарафиновых масел. В качестве загустителя использовано сульфонат кальциевое мыло. Данный состав может применяться в температурном диапазоне от –30 до +200 °С. Он сохраняет свои свойства в условиях повышенной влажности, обеспечивает защиту при ударных нагрузках, в агрессивных атмосферах и др

    ROLF GREASE P7 180 LX EP-(1,2,3)

    Изготавливаются на аналогичной с предыдущим составом основе, только для загущения использовано комплексное литиевое мыло. Высокоэффективный пакет присадок обеспечивает улучшенные антикоррозионные, адгезионные, антифрикционные характеристики. Применяется смазка в температурном диапазоне от –35 до +160 °С.

    ROLF GREASE M5 L 180 EP-(00,0,1,2,3)

    Смазки на основе минеральных и изопарафиновых масел с литиевым мылом (загуститель) и пакетом эффективных присадок. Состав можно использовать в тяжелой и средней промышленности. Рабочий температурный диапазон – от –30 до +130 °С.