ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 403
Скачиваний: 14
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
7.2 ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА СМАЗОК И МЕТОДЫ ИХ ОЦЕНКИ
К основным эксплуатационным характеристикам пластичных смазок относятся:
1. пенетрация (проникновение);
2. предел прочности;
3. эффективная вязкость;
130 4. коллоидная стабильность;
5. температура каплепадения;
6. механическая стабильность;
7. водостойкость;
8. термоупрочнение;
9. испаряемость;
10. химическая стабильность;
11. противокоррозионные и защитные свойства.
Пенетрация (проникновение) — характеризует консистенцию
(густоту) смазки по глубине погружения в нее конуса стандартных размеров и массы. Пенетрация измеряется при различных температурах и численно равна количеству миллиметров погружения конуса, умноженному на 10.
Предел прочности соответствует минимальному удельному напряжению, при котором происходит разрушение каркаса смазки в результате сдвига одного ее слоя относительно другого.
Этот показатель характеризует способность смазок удерживаться в узлах трения, противостоять сбросу с движущихся деталей под влиянием инерционных сил и удерживаться на наклонных и вертикальных поверхностях, не стекая и не сползая. При напряжении сдвига выше предела прочности смазки начинают течь.
Предел прочности смазки зависит от температуры (с ее повышением он чаще всего снижается) и скорости приложения силы.
При невысоком пределе прочности смазки плохо удерживаются в негерметизированных узлах трения, а при высоком — не поступают к трущимся поверхностям даже при достаточном количестве смазочного материала в механизме.
При рабочей температуре узла предел прочности не должен превышать 300-500 Па, а минимальное его значение при наибольшей температуре в рабочей зоне должно быть не ниже 100-200 Па. При температуре 20 °С предел прочности должен быть равен 300-1500 Па.
Предел прочности определяют на приборе, называемом пластомером.
Вязкость пластичных смазок из-за значительной зависимости показателя вязкости от скорости деформации определяется показателем
«эффективная вязкость», которая подразумевает способность
Ньютоновской жидкости оказывать при данном режиме течения такое же сопротивление сдвигу, как и смазка.
Когда смазка начинает течь подобно жидкости (после разрушения связей структурного каркаса) при постоянной температуре с увеличением скорости течения, которая измеряется в с
-1
, вязкость
131 смазки понижается в 100-1000 раз. Вязкость и вязкостно-температурные характеристики пластичных смазок определяют при скорости течения
10 с
-1
Вязкостные характеристики относятся к важнейшим эксплуатационным показателям пластичных смазок.
Пусковые характеристики механизмов, потери при работе различных узлов трения во многом зависят от вязкости смазок, которая в условиях минимальной рабочей температуры и скорости деформации 10 с
-1
не должна превышать 15-20 МПа.
Вязкостные свойства смазок при температурах от -70 °С до 100 °С определяют на автоматических капилярных вискозиметрах АКВ, в которых смазка при помощи пружины продавливается с переменной скоростью через капилляр.
Коллоидная стабильность
— это способность смазки сопротивляться отделению (спрессовыванию) жидкого масла при хранении и в процессе применения.
Спрессовывание масла из смазки увеличивается и ускоряется с повышением температуры, с ростом одностороннего давления на смазку, под действием центробежных сил, в сужениях мазепроводов на входе в фильтры и в других аналогичных местах.
Для оценки коллоидной стабильности смазок используют приборы, в которых смазка опрессовывается под действием постоянного груза или сжатого воздуха.
Температура каплепадения соответствует температуре, при которой падает первая капля смазки, помещенной в капсюле специального прибора, нагреваемого в стандартных условиях. Она зависит в основном от типа загустителя и в меньшей степени от его концентрации.
Во избежание вытекания смазки из узла трения температура каплепадения должна превышать температуру трущихся деталей на 15-
20 °С.
Механическая стабильность характеризует тиксотропные свойства, т.е. способность смазок практически мгновенно восстанавливать свою структуру (каркас) после выхода из зоны непосредственного контакта трущихся деталей. Благодаря этому уникальному свойству смазка легко удерживается в негерметизированных узлах трения.
Смазки с низкой механической стабильностью быстро разрушаются, разжижаются и вытекают из узлов трения. Это опасно особенно в тех узлах, где в процесс деформирования вовлекается весь запас смазки (подшипники скольжения, шарниры, плоские опоры и т.п.). Механически нестабильные смазки достаточно хорошо работают только в надежно герметизированных узлах трения, если их вытеканию
132 из узла препятствуют специальные уплотнительные устройства или капиллярные силы.
Полноценная смазка не должна значительно изменять свои свойства ни в процессе работы (деформации), ни при последующем отдыхе. Если смазка при отдыхе после разрушения сильно затвердевает, то она перестает поступать к рабочим поверхностям, и работа узла трения затрудняется.
Механическую стабильность смазки определяют на тиксометре, измеряя пределы ее прочности до и после разрушения смазки.
Водостойкость смазки определяется: устойчивостью к растворению в воде, способностью поглощать влагу, проницаемостью смазочного слоя парами влаги, смываемостью водой со смазываемых поверхностей и др.
Растворимость смазки в воде зависит в основном от природы загустителя.
Наилучшей водостойкостью обладают смазки с углеводородным загустителем, водостойкость кальциевых смазок удовлетворительна, и только смазки на натриевых и калиевых мылах хорошо растворимы в воде.
Растворимость смазок определяют только качественно по изменению внешнего вида комка смазки в холодной (при 20 °С в течение 24 ч) и кипящей (в течение 1 ч) воде. Если температура плавления смазки ниже 100 0
С, испытания в кипящей воде не проводятся.
Термоупрочнение характеризует изменение свойств смазок при нагревании и последующем охлаждении.
Большинство смазок после нагрева до температуры на 50-60 °С ниже температуры их плавления и последующего охлаждения не меняют свои свойства.
Однако у некоторых смазок после кратковременного нагрева и последующего охлаждения предел прочности повышается в 10-100 раз. Такие смазки перестают поступать к рабочим поверхностям.
Склонность смазки к термоупрочнению определяют на приборе- прочномере СК путем измерения ее пределов прочности до и после выдержки при повышенных температурах.
Испаряемость смазок, определяемая летучестью жидкой среды, достаточно высокая, хотя давление их насыщенных паров при обычных эксплуатационных температурах невелико.
Из-за увеличения скорости испарения жидкой среды повышается вязкость смазки и ухудшаются низкотемпературные свойства, а при высыхании — уменьшается адгезия к металлу.
Испаряемость оценивают потерей массы смазки в нормированных
133 условиях.
Химическая стабильность оценивается стойкостью смазки к окислению кислородом воздуха.
Окисление приводит к изменению кислотного числа и уменьшению предела прочности на сдвиг, как правило, при повышенных температурах (более 100°С). Кроме того, смазки окисляются из-за возможной коррозии металлических поверхностей деталей узла трения.
Оценку химической стабильности смазки производят по увеличению ее кислотного числа. Для этого смазку толщиной слоя 1 мм окисляют на медной пластине при повышенной температуре 120 °С.
Противокоррозионные свойства смазок характеризуют их коррозионное воздействие на металлические поверхности деталей узла трения.
Если свежие смазки обладают устойчивыми противокоррозионными свойствами, то в процессе их применения или после длительного хранения их свойства ухудшаются.
Для оценки противокоррозионных свойств металлические пластинки погружают в смазку и затем осматривают их поверхности после выдержки в течение определенного времени при повышенной температуре.
Защитные (консервационные) свойства определяют способность смазки предохранять трущиеся металлические поверхности от коррозионного воздействия внешней среды (вода, растворы солей и др.).
Консервационные свойства смазок определяются и зависят от следующих факторов: способности удерживаться на поверхности металла, не стекая; коллоидной и химической стабильности; водостойкости и воздухопроницаемости. Пленка консервационной смазки толщиной около 0,01 мм может предотвращать коррозию металла в условиях 100-процентной относительной влажности в течение многих месяцев, а иногда и лет.
При оценке защитных свойств смазок по ГОСТ 9.054-75 металлические пластинки, покрытые слоем смазки, выдерживают в определенных условиях над водой в эксикаторе или в камере влажности.
7.3 КЛАССИФИКАЦИЯ И МАРКИРОВКА ПЛАСТИЧНЫХ СМАЗОК
Пластичные смазки по консистенции занимают промежуточное положение между маслами и твердыми смазочными материалами
(графитами).
Несмотря на отсутствие единой классификации пластичных смазок,
134 некоторые их российские и зарубежные производители указывают в документации на них не только принятое ими же обозначение и маркировку, но и уровень пенетрации.
Пластичные смазки делятся:
1. по типу масла (основы);
2. природе загустителя;
3. области применения и консистенции (густоте).
Смазки в зависимости от типа основы бывают:
1. на минеральных ;
2. синтетических ;
3. растительных маслах ;
4. а также на смесях, в основном, минерального и синтетического происхождения.
По природе загустителя смазки делят:
1. мыльные;
2. углеводородные;
3. органические;
4. неорганические.
Для производства мыльных смазок в качестве загустителя применяют мыла (соли высших карбоновых кислот).
В зависимости от основы мыльные смазки бывают:
1. натриевые (созданы в 1872 г.);
2. кальциевые и алюминиевые (созданы в 1882 г.);
3. литиевые (созданы в 1942 г.);
4. комплексные (например, калыциево-литиевые) и др.
На мыльные смазки приходится более 80% всего производства смазок.
В углеводородных смазках в качестве загустителя используются парафины, церезины, петролатумы и др.
В органических смазках в качестве загустителя используются сажа, полимочевина, полимеры и др.
В неорганических смазках в качестве загустителя используются силикагели, бентониты и др.
По области применения пластичные смазки в соответствии с ГОСТ
23258-78 подразделяются на группы:
1. антифрикционные;
2. консервационные;
3. уплотнительные;
4. канатные.
Каждая из групп разбита на подгруппы (табл. 39).
Антифрикционные смазки предназначены для снижения износа и
135 трения скольжения сопрягаемых деталей.
Консервационные смазки служат для предотвращения коррозии при хранении, транспортировании и эксплуатации деталей.
Уплотнительные смазки используют для герметизации зазоров, облегчения сборки и разборки арматуры, сальниковых устройств, резьбовых, разъемных и любых подвижных соединений.
Канатные смазки применяют для предотвращения износа и коррозии стальных канатов.
В зависимости от сферы использования смазки делят:
1. смазки общего назначения;
2. многоцелевые;
3. специализированные.
По работоспособности в различных температурных условиях пластичные смазки могут быть: работоспособными в умеренной климатической зоне, термостойкими и низкостойкими
(морозостойкими).
Классификация пластичных смазок и область их применения в соответствии с ГОСТ 23258-78 приведены в таблице 39.
Таблица 39
Классификация пластичных смазок в соответствии с ГОСТ 23258-78
Подгруппа
Индекс
Область применения
1 2
3
Антифрикционные
Общего назначения для обычных температур
С
Узлы трения с рабочей температурой до 70 0
С
Общего назначения для повышенных температур
0
Узлы трения с рабочей температурой до 110 0
С
Многоцелевые
М
Узлы трения с рабочей температурой -
30...+130 0
С в условиях повышенной влажности среды; в достаточно, мощных механизмах сохраняют работоспособность до -40 0
С
Термостойкие
Ж
Узлы трения с рабочей температурой >
150 0
С
Низкостойкие
(морозостойкие)
Н
Узлы трения с рабочей температурой <
-40 0
С
Противозадирные и противоизносные
И
Подшипники качения при контактных напряжениях более
250 кПа и подшипники скольжения при
136 удельных нагрузках
>
15 кПа; содержат противозадирные и противоизносные присадки или твердые добавки
Химически стойкие
X
Узлы трения, имеющие контакт с агрессивными средами
Приборные
П
Узлы трения прибоев и точных механизмов
Редукторные
(трансмиссионные)
Т
Зубчатые и винтовые передачи всех видов окончание табл. 39 1
2 3
Приработанные пасты
Д
Сопряжение поверхности с целью облегчения сборки, предотвращения задиров и ускорения приработки
Узкоспециализированн ые (отраслевые)
У
Узлы трения, смазки для которых должны удовлетворять дополнительным требованиям, не предусмотренном в вышеперечисленных подгруппах
(прокачиваемость, эмульгируемость, искрогашение и т.д.)
Брикетные
Б
Узлы и поверхности скольжения с устройствами для использования смазки в виде брикетов
Консервационные
3
Металлические изделия и механизмы всех видов, за исключением стальных канатов и случаев, требующих использования консервационных г^асел или твердых покрытий
Уплотнительные
Арматурные
А
Запорная арматуру и сальниковые устройства
Резьбовые
Р
Резьбовые соединения
Вакуумные
В
Подвижные и разъемные соединения и уплотнения вакуу мных систем
Канатные
137
Канатные
К
Стальные канаты, органические сердечники канатов
Примечание. Смазку, относящуюся одновременно к двум или более
группа (подгруппам), относят к той группе (подгруппе), которая наиболее
типична для ее использования
Классификация смазок по консистенции (густоте) разработана
Национальным институтом смазочных материалов США (NLGI).
Согласно этой классификации смазки делятся на классы в зависимости от уровня пенетрации — чем выше численное значение пенетрации, тем мягче смазка.
Классификация NLGI пластичных смазок по консистенции приведенная в таблице 40, соответствует маркировке по сортам по DIN
51818, принятой институтом стандартов в Германии (DIN).
Следует отметить, что как отечественные, так и зарубежные производители пластичных смазок обозначают и маркируют их произвольно. Поэтому при выборе смазки лучше руководствоваться рекомендациями завода-изготовителя автомобиля.
В классификационном обозначении смазок, принятой в России, указывают:
1. тип загустителя;
2. рекомендуемый температурный диапазон применения;
3. тип жидкого масла;
4. консистенцию (густоту).
Тип загустителя обозначают первыми двумя буквами входящего в состав мыла металла: Ка — кальциевое, На — натриевое, Ли — литиевое, Ли-Ка — смешанное (литиево-кальциевое).
Рекомендуемый тепловой диапазон применения указывают дробью: в числителе — уменьшенная в 10 раз без знака минус минимальная температура применения, в знаменателе — уменьшенная в 10 раз максимальная температура применения.
Таблица 40
Классификация пластичных смазок NLGI по консистенции
Класс
Диапазон пенетрации Визуальная оценка консистенции
1 2
3 000 445-475
Очень мягкая, аналогичная очень вязкому маслу
00 400-430
Очень мягкая, аналогичная очень вязкому маслу
0 355-385
Мягкая
1 310-340
Мягкая
138 2
265-295
Вазелинообразная
3 220-250
Почти твердая
4 175-205
Твердая
5 130-160
Твердая
85-115
Очень твердая, мылообразная
Примечание. Пластичные смазки для легковых автомобилей относятся,
как правило, ко 2 классу.
Температурный диапазон имеет ориентировочное значение, так как он зависит от конструкции сопряжений и условий работы.
Тип жидкого масла и присутствие твердых добавок обозначают строчными буквами: у — синтетические углеводороды, к — кремнийорганические жидкости, г — добавка графита, д — добавка дисульфида молибдена. Смазки на нефтяной основе индекса не имеют.
Консистенцию смазки обозначают условным числом от 0 до 7.
Пример (классификационное обозначение товарной литиевой смазки Литол-24) МЛи 4/13-3: М — многоцелевая антифрикционная, работоспособна в условиях повышенной влажности; Ли — загущена литиевыми мылами; 4/13 — работоспособна в интервале от -40 до
+130°С; «-» — отсутствие индекса указывает, что смазка приготовлена на нефтяном масле; 3 — условная характеристика густоты смазки.
За рубежом фирмы-производители смазок маркируют их произвольно из-за отсутствия единой для всех классификации по эксплуатационным показателям, с учетом классификации по консистенции NLGI.
7.4 АССОРТИМЕНТ СМАЗОК, ИХ ПРИМЕНЕНИЕ И ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ
Наибольшее применение при эксплуатации автомобилей находят антифрикционные и консервационные смазки.
Среди антифрикционных смазок широко используются смазки общего назначения, для повышенных температур, многоцелевые, термостойкие и низко-стойкие (морозостойкие).
Смазки общего назначения, известные под названием «Солидолы», наиболее массовые и дешевые.
Солидолы используют в механизмах, работающих при температурах до 70 °С, так как при больших температурах они теряют работоспособность. Они не растворимы в воде, очень водостойки и поэтому хорошо защищают металлические детали от коррозии.
Смазки для повышенных температур применяют в разнообразных узлах трения, работающих при температурах от -30° до +100 °С.
139
Для приготовления натриевых и натриево-кальциевых смазок используют естественные жиры, реже синтетические кислоты. Общий недостаток смазок - растворимость в воде.
Многоцелевые
(универсальные) смазки водостойки и работоспособны в широком интервале скоростей, температур и нагрузок и поэтому применяются во всех основных узлах трения разнообразных механизмов. Кроме того, они обладают хорошими консервационными свойствами.
Термостойкие смазки имеют максимальный диапазон температур работоспособности от 150° до 250 °С в течение 10-100 часов. Эти смазки изготавливают на синтетических маслах и специальных загустителях.
Низкостойкие смазки, относящиеся к морозостойким, применяют при температурах до -50 °С.
Тип загустителя на морозостойкость смазки почти не влияет, а низкотемпературные свойства смазок обусловлены, в основном, свойствами жидкого масла, которое используется для их приготовления.
Для получения морозостойких смазок применяют масла, имеющие невысокую вязкость при низких температурах (синтетические масла, сложные эфиры и др.).
Основные эксплуатационные свойства пластичных антифрикционных смазок приведены в таблице 41.
Консервационные смазки занимают важное место среди пластичных смазок. Узлы и агрегаты поставленных на хранение автомобилей без защитных смазок корродируют в 1,5-2 раза быстрее, чем на автомобилях, находящихся в постоянной эксплуатации.
Таблица 41
Эксплуатационные свойства пластичных антифрикционных смазок
Марка смазки
Цвет
Темпера- тура капле- падения,
°С
Темпера- турный предел работо- способ- ности,°С
Возможные заменители
1 2
3 4
5
Смазки общего назначения
Солидол С
От светло-желтого до темно- коричневого
85-105
-20...+65
Солидол
Ж,
Литол-24, Зимол
Смазка графитовая
Черный с серебристым
77-90
-20...+60
Солидол С и
10% графита
К основным эксплуатационным характеристикам пластичных смазок относятся:
1. пенетрация (проникновение);
2. предел прочности;
3. эффективная вязкость;
130 4. коллоидная стабильность;
5. температура каплепадения;
6. механическая стабильность;
7. водостойкость;
8. термоупрочнение;
9. испаряемость;
10. химическая стабильность;
11. противокоррозионные и защитные свойства.
Пенетрация (проникновение) — характеризует консистенцию
(густоту) смазки по глубине погружения в нее конуса стандартных размеров и массы. Пенетрация измеряется при различных температурах и численно равна количеству миллиметров погружения конуса, умноженному на 10.
Предел прочности соответствует минимальному удельному напряжению, при котором происходит разрушение каркаса смазки в результате сдвига одного ее слоя относительно другого.
Этот показатель характеризует способность смазок удерживаться в узлах трения, противостоять сбросу с движущихся деталей под влиянием инерционных сил и удерживаться на наклонных и вертикальных поверхностях, не стекая и не сползая. При напряжении сдвига выше предела прочности смазки начинают течь.
Предел прочности смазки зависит от температуры (с ее повышением он чаще всего снижается) и скорости приложения силы.
При невысоком пределе прочности смазки плохо удерживаются в негерметизированных узлах трения, а при высоком — не поступают к трущимся поверхностям даже при достаточном количестве смазочного материала в механизме.
При рабочей температуре узла предел прочности не должен превышать 300-500 Па, а минимальное его значение при наибольшей температуре в рабочей зоне должно быть не ниже 100-200 Па. При температуре 20 °С предел прочности должен быть равен 300-1500 Па.
Предел прочности определяют на приборе, называемом пластомером.
Вязкость пластичных смазок из-за значительной зависимости показателя вязкости от скорости деформации определяется показателем
«эффективная вязкость», которая подразумевает способность
Ньютоновской жидкости оказывать при данном режиме течения такое же сопротивление сдвигу, как и смазка.
Когда смазка начинает течь подобно жидкости (после разрушения связей структурного каркаса) при постоянной температуре с увеличением скорости течения, которая измеряется в с
-1
, вязкость
131 смазки понижается в 100-1000 раз. Вязкость и вязкостно-температурные характеристики пластичных смазок определяют при скорости течения
10 с
-1
Вязкостные характеристики относятся к важнейшим эксплуатационным показателям пластичных смазок.
Пусковые характеристики механизмов, потери при работе различных узлов трения во многом зависят от вязкости смазок, которая в условиях минимальной рабочей температуры и скорости деформации 10 с
-1
не должна превышать 15-20 МПа.
Вязкостные свойства смазок при температурах от -70 °С до 100 °С определяют на автоматических капилярных вискозиметрах АКВ, в которых смазка при помощи пружины продавливается с переменной скоростью через капилляр.
Коллоидная стабильность
— это способность смазки сопротивляться отделению (спрессовыванию) жидкого масла при хранении и в процессе применения.
Спрессовывание масла из смазки увеличивается и ускоряется с повышением температуры, с ростом одностороннего давления на смазку, под действием центробежных сил, в сужениях мазепроводов на входе в фильтры и в других аналогичных местах.
Для оценки коллоидной стабильности смазок используют приборы, в которых смазка опрессовывается под действием постоянного груза или сжатого воздуха.
Температура каплепадения соответствует температуре, при которой падает первая капля смазки, помещенной в капсюле специального прибора, нагреваемого в стандартных условиях. Она зависит в основном от типа загустителя и в меньшей степени от его концентрации.
Во избежание вытекания смазки из узла трения температура каплепадения должна превышать температуру трущихся деталей на 15-
20 °С.
Механическая стабильность характеризует тиксотропные свойства, т.е. способность смазок практически мгновенно восстанавливать свою структуру (каркас) после выхода из зоны непосредственного контакта трущихся деталей. Благодаря этому уникальному свойству смазка легко удерживается в негерметизированных узлах трения.
Смазки с низкой механической стабильностью быстро разрушаются, разжижаются и вытекают из узлов трения. Это опасно особенно в тех узлах, где в процесс деформирования вовлекается весь запас смазки (подшипники скольжения, шарниры, плоские опоры и т.п.). Механически нестабильные смазки достаточно хорошо работают только в надежно герметизированных узлах трения, если их вытеканию
132 из узла препятствуют специальные уплотнительные устройства или капиллярные силы.
Полноценная смазка не должна значительно изменять свои свойства ни в процессе работы (деформации), ни при последующем отдыхе. Если смазка при отдыхе после разрушения сильно затвердевает, то она перестает поступать к рабочим поверхностям, и работа узла трения затрудняется.
Механическую стабильность смазки определяют на тиксометре, измеряя пределы ее прочности до и после разрушения смазки.
Водостойкость смазки определяется: устойчивостью к растворению в воде, способностью поглощать влагу, проницаемостью смазочного слоя парами влаги, смываемостью водой со смазываемых поверхностей и др.
Растворимость смазки в воде зависит в основном от природы загустителя.
Наилучшей водостойкостью обладают смазки с углеводородным загустителем, водостойкость кальциевых смазок удовлетворительна, и только смазки на натриевых и калиевых мылах хорошо растворимы в воде.
Растворимость смазок определяют только качественно по изменению внешнего вида комка смазки в холодной (при 20 °С в течение 24 ч) и кипящей (в течение 1 ч) воде. Если температура плавления смазки ниже 100 0
С, испытания в кипящей воде не проводятся.
Термоупрочнение характеризует изменение свойств смазок при нагревании и последующем охлаждении.
Большинство смазок после нагрева до температуры на 50-60 °С ниже температуры их плавления и последующего охлаждения не меняют свои свойства.
Однако у некоторых смазок после кратковременного нагрева и последующего охлаждения предел прочности повышается в 10-100 раз. Такие смазки перестают поступать к рабочим поверхностям.
Склонность смазки к термоупрочнению определяют на приборе- прочномере СК путем измерения ее пределов прочности до и после выдержки при повышенных температурах.
Испаряемость смазок, определяемая летучестью жидкой среды, достаточно высокая, хотя давление их насыщенных паров при обычных эксплуатационных температурах невелико.
Из-за увеличения скорости испарения жидкой среды повышается вязкость смазки и ухудшаются низкотемпературные свойства, а при высыхании — уменьшается адгезия к металлу.
Испаряемость оценивают потерей массы смазки в нормированных
133 условиях.
Химическая стабильность оценивается стойкостью смазки к окислению кислородом воздуха.
Окисление приводит к изменению кислотного числа и уменьшению предела прочности на сдвиг, как правило, при повышенных температурах (более 100°С). Кроме того, смазки окисляются из-за возможной коррозии металлических поверхностей деталей узла трения.
Оценку химической стабильности смазки производят по увеличению ее кислотного числа. Для этого смазку толщиной слоя 1 мм окисляют на медной пластине при повышенной температуре 120 °С.
Противокоррозионные свойства смазок характеризуют их коррозионное воздействие на металлические поверхности деталей узла трения.
Если свежие смазки обладают устойчивыми противокоррозионными свойствами, то в процессе их применения или после длительного хранения их свойства ухудшаются.
Для оценки противокоррозионных свойств металлические пластинки погружают в смазку и затем осматривают их поверхности после выдержки в течение определенного времени при повышенной температуре.
Защитные (консервационные) свойства определяют способность смазки предохранять трущиеся металлические поверхности от коррозионного воздействия внешней среды (вода, растворы солей и др.).
Консервационные свойства смазок определяются и зависят от следующих факторов: способности удерживаться на поверхности металла, не стекая; коллоидной и химической стабильности; водостойкости и воздухопроницаемости. Пленка консервационной смазки толщиной около 0,01 мм может предотвращать коррозию металла в условиях 100-процентной относительной влажности в течение многих месяцев, а иногда и лет.
При оценке защитных свойств смазок по ГОСТ 9.054-75 металлические пластинки, покрытые слоем смазки, выдерживают в определенных условиях над водой в эксикаторе или в камере влажности.
7.3 КЛАССИФИКАЦИЯ И МАРКИРОВКА ПЛАСТИЧНЫХ СМАЗОК
Пластичные смазки по консистенции занимают промежуточное положение между маслами и твердыми смазочными материалами
(графитами).
Несмотря на отсутствие единой классификации пластичных смазок,
134 некоторые их российские и зарубежные производители указывают в документации на них не только принятое ими же обозначение и маркировку, но и уровень пенетрации.
Пластичные смазки делятся:
1. по типу масла (основы);
2. природе загустителя;
3. области применения и консистенции (густоте).
Смазки в зависимости от типа основы бывают:
1. на минеральных ;
2. синтетических ;
3. растительных маслах ;
4. а также на смесях, в основном, минерального и синтетического происхождения.
По природе загустителя смазки делят:
1. мыльные;
2. углеводородные;
3. органические;
4. неорганические.
Для производства мыльных смазок в качестве загустителя применяют мыла (соли высших карбоновых кислот).
В зависимости от основы мыльные смазки бывают:
1. натриевые (созданы в 1872 г.);
2. кальциевые и алюминиевые (созданы в 1882 г.);
3. литиевые (созданы в 1942 г.);
4. комплексные (например, калыциево-литиевые) и др.
На мыльные смазки приходится более 80% всего производства смазок.
В углеводородных смазках в качестве загустителя используются парафины, церезины, петролатумы и др.
В органических смазках в качестве загустителя используются сажа, полимочевина, полимеры и др.
В неорганических смазках в качестве загустителя используются силикагели, бентониты и др.
По области применения пластичные смазки в соответствии с ГОСТ
23258-78 подразделяются на группы:
1. антифрикционные;
2. консервационные;
3. уплотнительные;
4. канатные.
Каждая из групп разбита на подгруппы (табл. 39).
Антифрикционные смазки предназначены для снижения износа и
135 трения скольжения сопрягаемых деталей.
Консервационные смазки служат для предотвращения коррозии при хранении, транспортировании и эксплуатации деталей.
Уплотнительные смазки используют для герметизации зазоров, облегчения сборки и разборки арматуры, сальниковых устройств, резьбовых, разъемных и любых подвижных соединений.
Канатные смазки применяют для предотвращения износа и коррозии стальных канатов.
В зависимости от сферы использования смазки делят:
1. смазки общего назначения;
2. многоцелевые;
3. специализированные.
По работоспособности в различных температурных условиях пластичные смазки могут быть: работоспособными в умеренной климатической зоне, термостойкими и низкостойкими
(морозостойкими).
Классификация пластичных смазок и область их применения в соответствии с ГОСТ 23258-78 приведены в таблице 39.
Таблица 39
Классификация пластичных смазок в соответствии с ГОСТ 23258-78
Подгруппа
Индекс
Область применения
1 2
3
Антифрикционные
Общего назначения для обычных температур
С
Узлы трения с рабочей температурой до 70 0
С
Общего назначения для повышенных температур
0
Узлы трения с рабочей температурой до 110 0
С
Многоцелевые
М
Узлы трения с рабочей температурой -
30...+130 0
С в условиях повышенной влажности среды; в достаточно, мощных механизмах сохраняют работоспособность до -40 0
С
Термостойкие
Ж
Узлы трения с рабочей температурой >
150 0
С
Низкостойкие
(морозостойкие)
Н
Узлы трения с рабочей температурой <
-40 0
С
Противозадирные и противоизносные
И
Подшипники качения при контактных напряжениях более
250 кПа и подшипники скольжения при
136 удельных нагрузках
>
15 кПа; содержат противозадирные и противоизносные присадки или твердые добавки
Химически стойкие
X
Узлы трения, имеющие контакт с агрессивными средами
Приборные
П
Узлы трения прибоев и точных механизмов
Редукторные
(трансмиссионные)
Т
Зубчатые и винтовые передачи всех видов окончание табл. 39 1
2 3
Приработанные пасты
Д
Сопряжение поверхности с целью облегчения сборки, предотвращения задиров и ускорения приработки
Узкоспециализированн ые (отраслевые)
У
Узлы трения, смазки для которых должны удовлетворять дополнительным требованиям, не предусмотренном в вышеперечисленных подгруппах
(прокачиваемость, эмульгируемость, искрогашение и т.д.)
Брикетные
Б
Узлы и поверхности скольжения с устройствами для использования смазки в виде брикетов
Консервационные
3
Металлические изделия и механизмы всех видов, за исключением стальных канатов и случаев, требующих использования консервационных г^асел или твердых покрытий
Уплотнительные
Арматурные
А
Запорная арматуру и сальниковые устройства
Резьбовые
Р
Резьбовые соединения
Вакуумные
В
Подвижные и разъемные соединения и уплотнения вакуу мных систем
Канатные
137
Канатные
К
Стальные канаты, органические сердечники канатов
Примечание. Смазку, относящуюся одновременно к двум или более
группа (подгруппам), относят к той группе (подгруппе), которая наиболее
типична для ее использования
Классификация смазок по консистенции (густоте) разработана
Национальным институтом смазочных материалов США (NLGI).
Согласно этой классификации смазки делятся на классы в зависимости от уровня пенетрации — чем выше численное значение пенетрации, тем мягче смазка.
Классификация NLGI пластичных смазок по консистенции приведенная в таблице 40, соответствует маркировке по сортам по DIN
51818, принятой институтом стандартов в Германии (DIN).
Следует отметить, что как отечественные, так и зарубежные производители пластичных смазок обозначают и маркируют их произвольно. Поэтому при выборе смазки лучше руководствоваться рекомендациями завода-изготовителя автомобиля.
В классификационном обозначении смазок, принятой в России, указывают:
1. тип загустителя;
2. рекомендуемый температурный диапазон применения;
3. тип жидкого масла;
4. консистенцию (густоту).
Тип загустителя обозначают первыми двумя буквами входящего в состав мыла металла: Ка — кальциевое, На — натриевое, Ли — литиевое, Ли-Ка — смешанное (литиево-кальциевое).
Рекомендуемый тепловой диапазон применения указывают дробью: в числителе — уменьшенная в 10 раз без знака минус минимальная температура применения, в знаменателе — уменьшенная в 10 раз максимальная температура применения.
Таблица 40
Классификация пластичных смазок NLGI по консистенции
Класс
Диапазон пенетрации Визуальная оценка консистенции
1 2
3 000 445-475
Очень мягкая, аналогичная очень вязкому маслу
00 400-430
Очень мягкая, аналогичная очень вязкому маслу
0 355-385
Мягкая
1 310-340
Мягкая
138 2
265-295
Вазелинообразная
3 220-250
Почти твердая
4 175-205
Твердая
5 130-160
Твердая
85-115
Очень твердая, мылообразная
Примечание. Пластичные смазки для легковых автомобилей относятся,
как правило, ко 2 классу.
Температурный диапазон имеет ориентировочное значение, так как он зависит от конструкции сопряжений и условий работы.
Тип жидкого масла и присутствие твердых добавок обозначают строчными буквами: у — синтетические углеводороды, к — кремнийорганические жидкости, г — добавка графита, д — добавка дисульфида молибдена. Смазки на нефтяной основе индекса не имеют.
Консистенцию смазки обозначают условным числом от 0 до 7.
Пример (классификационное обозначение товарной литиевой смазки Литол-24) МЛи 4/13-3: М — многоцелевая антифрикционная, работоспособна в условиях повышенной влажности; Ли — загущена литиевыми мылами; 4/13 — работоспособна в интервале от -40 до
+130°С; «-» — отсутствие индекса указывает, что смазка приготовлена на нефтяном масле; 3 — условная характеристика густоты смазки.
За рубежом фирмы-производители смазок маркируют их произвольно из-за отсутствия единой для всех классификации по эксплуатационным показателям, с учетом классификации по консистенции NLGI.
7.4 АССОРТИМЕНТ СМАЗОК, ИХ ПРИМЕНЕНИЕ И ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ
Наибольшее применение при эксплуатации автомобилей находят антифрикционные и консервационные смазки.
Среди антифрикционных смазок широко используются смазки общего назначения, для повышенных температур, многоцелевые, термостойкие и низко-стойкие (морозостойкие).
Смазки общего назначения, известные под названием «Солидолы», наиболее массовые и дешевые.
Солидолы используют в механизмах, работающих при температурах до 70 °С, так как при больших температурах они теряют работоспособность. Они не растворимы в воде, очень водостойки и поэтому хорошо защищают металлические детали от коррозии.
Смазки для повышенных температур применяют в разнообразных узлах трения, работающих при температурах от -30° до +100 °С.
139
Для приготовления натриевых и натриево-кальциевых смазок используют естественные жиры, реже синтетические кислоты. Общий недостаток смазок - растворимость в воде.
Многоцелевые
(универсальные) смазки водостойки и работоспособны в широком интервале скоростей, температур и нагрузок и поэтому применяются во всех основных узлах трения разнообразных механизмов. Кроме того, они обладают хорошими консервационными свойствами.
Термостойкие смазки имеют максимальный диапазон температур работоспособности от 150° до 250 °С в течение 10-100 часов. Эти смазки изготавливают на синтетических маслах и специальных загустителях.
Низкостойкие смазки, относящиеся к морозостойким, применяют при температурах до -50 °С.
Тип загустителя на морозостойкость смазки почти не влияет, а низкотемпературные свойства смазок обусловлены, в основном, свойствами жидкого масла, которое используется для их приготовления.
Для получения морозостойких смазок применяют масла, имеющие невысокую вязкость при низких температурах (синтетические масла, сложные эфиры и др.).
Основные эксплуатационные свойства пластичных антифрикционных смазок приведены в таблице 41.
Консервационные смазки занимают важное место среди пластичных смазок. Узлы и агрегаты поставленных на хранение автомобилей без защитных смазок корродируют в 1,5-2 раза быстрее, чем на автомобилях, находящихся в постоянной эксплуатации.
Таблица 41
Эксплуатационные свойства пластичных антифрикционных смазок
Марка смазки
Цвет
Темпера- тура капле- падения,
°С
Темпера- турный предел работо- способ- ности,°С
Возможные заменители
1 2
3 4
5
Смазки общего назначения
Солидол С
От светло-желтого до темно- коричневого
85-105
-20...+65
Солидол
Ж,
Литол-24, Зимол
Смазка графитовая
Черный с серебристым
77-90
-20...+60
Солидол С и
10% графита