Файл: Износа и смазки.pdf

171
Для трансмиссионных масел зарубежных фирм используют две классификации: по вязкости – классификация SAE; по уровню экс- плуатационных свойств и области применения – классификация АPI.
Классификация SAE J306 включает три зимних (SAE75W, 80W,
85W) и три летних класса вязкости.
Классификация трансмиссионных масел по эксплуатационным свойствам (АPI) приведена в таблице 8.3. Пять категорий показыва- ют применяемость и качественный уровень продуктов, помечаемых соответствующим индексом.
Таблица 8.3
Классификация трансмиссионных масел согласно АPI
Категория по API
Тип
Область применения
Соответ- ствие
ГОСТ
GL-1
Минеральное масло без присадок
Цилиндрические, червячные и спирально-конические зуб- чатые передачи
ТМ1
GL-2
Содержит жирные продуты
Червячные передачи, индуст- риальное оборудование
ТМ2
GL-3
Содержит противо- задирные присадки
Ручные КПП, спирально- конические передачи (КПП и задние мосты грузовых авто- мобилей)
ТМ3
GL-4
Содержит противо- задирные, противо- износные и другие присадки
Ручные КПП, спирально- конические передачи
ТМ4
GL-5
Содержит противо- задирные, противо- износные и другие присадки
Гипоидные и другие типы пе- редач (КПП и ведущие мосты легковых автомобилей)
ТМ5
8.5.3. Индустриальные масла
Индустриальные масла – дистиллятные нефтяные масла малой и средней вязкости (5…50 мм²/с при температуре плюс 50 °C), исполь- зуемые в качестве смазочных материалов, преимущественно в узлах трения станков, вентиляторов, насосов, текстильных машин, а также

172 как основа при изготовлении гидравлических жидкостей, пластичных и технологических смазок.
Назначение индустриальных масел – снижение коэффициента трения и интенсивности изнашивания узлов трения. Одновременно индустриальные масла должны: отводить тепло от узлов трения; за- щищать детали от коррозии; очищать поверхности трения от загряз- нения; быть уплотняющим средством; не допускать образования пе- ны при контакте с воздухом; предотвращать образование стойких эмульсий с водой или быть способными эмульгировать; хорошо фильтроваться через фильтрующие элементы; быть нетоксичными; не иметь неприятного запаха и т.д.
Индустриальные масла с комплексом присадок (антиокисли- тельной, противоизносной, антикоррозионной и др.) применяются для смазывания подшипников, редукторов и гидравлических систем промышленного оборудования. Эти масла называют легированными индустриальными маслами. Их применение обеспечивает повышение надежности работы оборудования и его производительности, увели- чения срока службы масел в 2…4 раза по сравнению с маслами без присадок.
В качестве индустриальных используют многие масла, отнесен- ные по основному назначению к моторным, гидравлическим, транс- миссионным, турбинным и другим группам.
В зависимости от области применения их условно классифици- руют на масла общего и специального назначения.
Кроме того, масла каждой из этих групп подразделяли на три подгруппы по кинематической вязкости. Также их разделяют: по ха- рактеру исходной нефти – на масла из малосернистой и сернистой нефти; по способу очистки – на масла селективной, сернокислотной, адсорбционной очистки, выщелоченные и др.
В основу современной классификации индустриальных масел различного назначения положен принцип их деления на группы в за- висимости от области применения и эксплуатационных свойств.
Международной организацией по стандартам (ISO) разработан ряд стандартов, касающихся классификации индустриальных масел:
ISO 3448–75 «Смазочные материалы индустриальные. Классификация вязкости», ISO 6743/0-81 «Классификация смазок и индустриальных масел». С учетом требований ISO и ГОСТ 17479.0–85 «Масла нефтя- ные. Классификация и обозначения. Общие требования» разработан
ГОСТ 17479.4–87 «Масла индустриальные. Технические требования».

173
По назначению выделяют четыре основные группы индустри- альных масел для смазывания наиболее распространенных типов уз- лов трения:
- группа Л – легко нагруженные узлы (шпиндели, подшипники и сопряженные с ними соединения);
- группа Г – гидравлические системы;
- группа Н – направляющие скольжения;
- группа Т – тяжело нагруженные узлы (зубчатые и другие пере- дачи, подшипники и сопряженные с ними соединения).
Индустриальные масла разбиты на пять подгрупп по уровню эксплуатационных свойств (табл. 8.4).
Индустриальные масла по вязкости делятся на 18 классов: от класса 2 до класса 1500. Число, обозначающее класс вязкости инду- стриального масла, соответствует его вязкости при 40 о
С.
Обозначение индустриальных масел согласно ГОСТ 17479.4–87 включает группу знаков, разделенных между собой дефисом: первый знак (прописная буква «И») общий для всех марок независимо от со- става, свойств и назначения масла; второй знак (прописная буква) – принадлежность к группе по назначению; третий знак (прописная бу- ква) – принадлежность к подгруппе по эксплуатационным свойствам; четвертый знак – (цифра) класс вязкости. Например, марка И-Г-А-46 обозначает индустриальное масло для систем гидравлики, без приса- док, с вязкостью при 40 о
С приблизительно 46 мм
2
/с.
Таблица 8.4
Классификация индустриальных масел
по эксплуатационным свойствам
Группа
Эксплуатационные свойства
А
Без присадок
В
С антиокислительными и антикоррозионными присадками
С
Тип В с противоизносными присадками
Д
Тип С с противозадирными присадками
Е
Тип Д с противоскачковыми присадками
Обозначение индустриальных масел согласно ГОСТ 17479.4–87 включает группу знаков, разделенных между собой дефисом: первый

174 знак (прописная буква «И») общий для всех марок независимо от со- става, свойств и назначения масла; второй знак (прописная буква) – принадлежность к группе по назначению; третий знак (прописная бу- ква) – принадлежность к подгруппе по эксплуатационным свойствам; четвертый знак (цифра) класс вязкости. Например, марка И-Г-А-46 обозначает индустриальное масло для систем гидравлики, без приса- док, с вязкостью при 40 о
С приблизительно 46 мм
2
/с.
При разработке легированных масел их обозначают, руково- дствуясь сложившимися правилами, например: масла серии ИГП – индустриальные гидравлические с присадками; ИСП – индустриаль- ные из сернистой нефти с присадками и т. п.
При выборе индустриальных масел для конкретных условий эксплуатации следует учитывать назначение масла, уровень эксплуа- тационных свойств, значение вязкости.
8.5.4. Масла специального назначения
К маслам специального назначения относятся гидравлические масла, масла для реактивных двигателей, турбинные масла, компрес- сорные масла и др.
Гидравлические масла предназначены для передачи усилия от привода к исполнительному или управляющему механизму за счет гидростатического давления в системе. Кроме того, они производят смазывание узлов трения гидросистемы, отводят тепло из зоны тре- ния, очищают детали от загрязнения. Гидравлические масла должны обладать оптимальной вязкостью, способной обеспечить жидкостный режим работы. Высокий уровень вязкости масел приводит к значи- тельным потерям энергии.
Гидравлические жидкости состоят из глубокоочищенных масел без присадок или с присадками (вязкостные, противоизносные, анти- коррозионные, антиокислительные, антипенные).
Масло для реактивных двигателей предназначено для смазыва- ния узлов трения газотурбинных двигателей. Кроме того, выполняют функцию гидравлической жидкости. Смазывание осуществляется пу- тем непрерывной циркуляции масла, подаваемого через форсунки под давлением к поверхности трения.
Тяжелые условия работы (частота вращения газовых турбин
12000…20000 мин
-1
, температура от минус 50 до плюс 150 о
С) опре- деляют требования к этим маслам: хорошие смазочные и антиокис-

175 лительные свойства, высокий индекс вязкости и прокачиваемости при низких температурах, минимальная испаряемость летучих фрак- ций и неагрессивность по отношению к материалам, контактирую- щим с маслом.
Турбинные масла предназначены для смазывания и охлаждения пар трения (подшипники) паровых, водяных и газовых турбин, тур- бокомпрессоров, турбонасосов, воздуходувок и электрогенераторов.
Также турбинные масла используют в качестве рабочих жидкостей в системах регулирования турбоагрегатов.
Турбинные масла должны обладать хорошей стабильностью против окисления, не выпадать в осадок, защищать рабочие поверх- ности деталей от коррозионного воздействия, не образовывать стой- ких эмульсий с водой.
Компрессорные масла предназначены для смазывания узлов и деталей компрессоров, эксплуатируемых в различных отраслях про- мышленности. В поршневых и ротационных компрессорах масло на- ходится в непосредственном контакте с газом, нагревающимся при сжатии до высоких температур (170…180 о
С). Состав и свойства газа оказывают заметное влияние на эффективность компрессорных масел.
К компрессорным маслам предъявляются следующие требова- ния: термоокислительная стабильность; способность предотвращать образование кокса в нагнетательных линиях; термическая стабиль- ность. Важной характеристикой компрессорных масел являются их смазочные свойства. Требования к компрессорным маслам близки к требованиям к моторным маслам.
8.6. Пластичные смазочные материалы
Пластичные смазочные материалы (ПСМ) представляют собой минеральные и синтетические масла, состоящие из загустителя (твер- дые углеводороды, различные соли жирных кислот и др.), присадок и наполнителей (графит, дисульфид молибдена и др.).
В зависимости от назначения различают антифрикционные
(предназначенные для снижения трения и износа в механизмах), кон- сервационные (предохранительные, защитные), предназначенные для защиты металлов от коррозионного воздействия, и уплотнительные
ПСМ, предназначенные для герметизации зазоров в механизмах.
Большинство современных ПСМ, удовлетворяя требованиям по сво- ему прямому назначению, одновременно обладают определенными

176 свойствами, допускающими их использование и по другим назначе- ниям. Например, антифрикционные ПСМ в некоторых случаях мож- но использовать как консервационные или уплотнительные. Сущест- вуют также ПСМ, обладающие специальными свойствами. Например, электропроводящие ПСМ, предназначенные для обеспечения эффек- тивного электрического контакта между поверхностями, фрикцион- ные – для предотвращения проскальзывания поверхностей путем увеличения трения между ними, приработочные – для улучшения приработки поверхностей и т.д.
В зависимости от характера и прочности образуемого загустите- лем каркаса различают консистентные, полужидкие и жидкие ПСМ.
В зависимости от вида загустителя ПСМ различают мыльные, углеводородные, органические и неорганические ПСМ.
Основными достоинствами пластичных смазочных материалов являются:
- хорошее удерживание на наклонных и даже вертикальных по- верхностях;
- высокие показатели противоизносных и противозадирных свойств (особенно при жестких режимах трения);
- защита металлических поверхностей от коррозионного воздей- ствия внешней среды;
- высокая герметизация узлов трения и защита их от проникно- вения нежелательных продуктов;
- надежная и эффективная работа в жестких условиях эксплуа- тации при одновременном воздействии высоких температур, давле- ний, ударных нагрузок, переменном режиме скоростей и т.п.;
- работоспособность в контакте с водой и другими агрессивны- ми средами;
- экономичность в применении благодаря более продолжитель- ной работоспособности, меньшему расходу и меньшим затратам на обслуживание техники.
К недостаткам пластичных смазочных материалов следует отнести:
- расслоение, расплавление и вытекание при длительной работе в условиях повышенной температуры;
- отсутствие отвода тепла от смазываемых деталей;
- низкую стабильность мыльных смазок к окислению;
- более сложную систему подачи смазки к узлу трения.

177
8.6.1. Мыльные пластичные смазочные материалы
В мыльных ПСМ загустителем являются соли высших жирных кислот – мыла. Для изготовления этих ПСМ используют природные
(растительные и животные) жиры или синтетические жирные кислоты.
Мыльные ПСМ разделяют на две группы:
- жировые – используются жирные кислоты масел растительно- го происхождения;
- синтетические – используются синтетические жирные кислоты.
Мыла, получаемые из твердых (животных) природных жиров, имеют лучшие показатели. Мыльные загустители используют в ос- новном для изготовления антифрикционных ПСМ.
В зависимости от вида загустителя ПСМ разделяют на кальцие- вые, натриевые, кальциево-натриевые, алюминиевые, магниевые и др.
Кальциевые ПСМ обладают хорошей влагостойкостью (исполь- зуются в условиях с повышенной влажностью и в контакте с водой) и хорошей коллоидной стабильностью. Вследствие сравнительно пло- хих показателей по ряду эксплуатационных свойств они вытесняются более качественными ПСМ.
К кальциевым ПСМ относят солидолы. Используются преиму- щественно в механизмах, работающих в условиях повышенной влаж- ности (сельскохозяйственная техника и т.п.). При плавлении теряют содержащуюся в них свободную и связанную воду и начинают распа- даться на масло и мыло. После охлаждения солидола его смазочные свойства не восстанавливаются. Рабочая температура до плюс 70° C.
Применяют солидолы следующих марок.
УС-1 (пресс-солидол) – жировой солидол. Обладает следующи- ми характеристиками: температура каплепадения не ниже 75 °С; тем- пературный диапазон работоспособности от минус 40 до плюс 50 °С.
Предназначен для узлов трения, в которых смазка вводится под давлением.
УС-2 – жировой солидол. Температура каплепадения не ниже
75 °С, температурный диапазон работоспособности от минус 25 до плюс 50 °С. Предназначен для подшипников качения и скольжения, шарниров, винтовых и цепных передач и пр.
С – синтетический солидол. Температура каплепадения не ниже
80
°С, температурный диапазон эксплуатации от минус 25 до плюс 50
°С.
Пресс-солидол С – синтетический солидол. Температура капле- падения не ниже 80 °С, температурный диапазон эксплуатации от

178 минус 40 до плюс 50 °С. Предназначен для смазки узлов трения, в ко- торые смазка вводится под давлением.
Пресс-солидолы УС-1 и С отличаются более мягкой структурой по сравнению с солидолами УС-2 и С, что облегчает их введение че- рез пресс-масленки.
УСсА – синтетический солидол. В состав УСсА входит до 10 % молотого графита грубого помола, что придает ему повышенные про- тивозадирные свойства и токопроводность.
Выпускаются комплексные кальциевые смазки, обладающие по сравнению с солидолами повышенной термической стабильностью
(выше плюс 200 °С), что позволяет использовать их при температурах до плюс 160 °С, а также лучшими противоизносными и противоза- дирными свойствами. К таким смазкам относят Униол-1, Униол-2,
ЦИАТИМ-221, Униол-3 и Униол-ЗМ. Последние две марки изготов- лены на смеси маловязких масел и обладают благодаря этому хоро- шими низкотемпературными свойствами. В смазку Униол-М добав- лен дисульфид молибдена.
Натриевые ПСМ более термостойки, но не влагостойки. Они легко растворяются в воде, выделяя свободные жирные кислоты и щелочи, вызывающие коррозию металла, и образуют легко смывае- мую с трущихся поверхностей эмульсию. Основным недостатком на- триевых ПСМ является низкая влагостойкость и плохие низкотемпе- ратурные свойства (не рекомендуется применять при температурах ниже 20 о
С).
К натриевым ПСМ относятся широко распространенные анти- фрикционные ПСМ – консталины. Выпускают жировые консталины марок УТ-1 и УТ-2, представляющие собой антифрикционные, туго- плавкие смазки, температурный диапазон их работоспособности от минус 10 до плюс 115°С.
К натриевым и натриево-кальциевым ПСМ относятся также марки 1-13, AM, ЯНЗ-2, КСБ. Смазка ЯНЗ-2 приближается по своим свойствам к Литол-24. Смазка КСБ обладает электропроводностью благодаря добавкам дисперсной меди. Натриевые и натриево- кальциевые смазки из-за низкой влагостойкости не могут использо- ваться в качестве консервационных. Натриево-кальциевые ПСМ за- нимают промежуточное по термо- и влагостойкости положение меж- ду кальциевыми и натриевыми ПСМ.
Литиевые ПСМ – литолы. Они обладают высокими антифрик- ционными свойствами, водостойки. Рабочий диапазон температур от минус 50 до плюс 130° C.

179
К литиевым относятся следующие ПСМ:
Литол-24 – антифрикционная, консервационная водостойкая смазка. Температура каплепадения не ниже 175 °С, температурный диапазон работоспособности от минус 40 до плюс 130°С. Предназначе- на для подшипников качения и скольжения, зубчатых передач и пр.;
ЦИАТИМ-201 – антифрикционная низкозамерзающая смазка.
Температура каплепадения не ниже 175 °С. Предназначена для узлов трения, работающих с малыми нагрузками;
Фиол-1 – смазка, близкая по составу к Литол-24, но отличается от нее лучшими низкотемпературными свойствами, меньшей вязко- стью и меньшим пределом прочности;
Фиол-3 – смазка, по основным свойствам практически идентич- ная Литол-24;
Фиол-2 обладает промежуточными свойствами между Фиол-1 и
Фиол-3;
Л3-31 – высокостабильная смазка, изготавливаемая на сложных эфирах, обладает пониженной влагостойкостью;
Северол-1 – антифрикционная смазка; температурный диапазон работоспособности от минус 50 до плюс 120 С;
Н-158 – высокостабильная смазка. Температурный диапазон ра- ботоспособности от минус 30 до плюс 150 °С. Применяется для под- шипников автотракторного электрооборудования.
К бариевым ПСМ относится смазка ШРБ-4. Температурный диа- пазон работоспособности от минус 40 до плюс 150 °С. Этот ПСМ обла- дает высокими антифрикционными и консервационными свойствами, а также практически не воздействует на резинотехнические изделия.
Свинцовые ПСМ с добавкой сернистых соединений отличаются высокими противозадирными свойствами.
Недостаток, сужающий область применения всех мыльных
ПСМ, состоит в том, что после расплавления при последующем ох- лаждении они не способны восстанавливать структуру. Это исключа- ет возможность их повторного использования, поэтому мыльные
ПСМ нельзя наносить на поверхности трения и подавать к ним в рас- плавленном состоянии.