Классификация пластичных смазок по NLGI

Классификация пластичных смазок по NLGI (национальный институт смазочных материалов - США) насчитывает 9 классов: 000; 00; 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6. (табл. 28).

Классы пластических смазок 000; 00 по консистенции относятся к очень мягким; 0; 1 к мягким; 2 к вазелинообразным; 3 к почти твёрдым; 4 и 5 к твёрдым; 6 к очень твёрдым, мылообразным.

Каждый класс пластичной смазки характеризуется величиной пенетрации. Метод определения величины пенетрации изложен в международном стандарте ISO 2137.

В стандарте ISO 2137 дано определение пенетрации - показатель глубины внедрения в смазку стандартного конуса под действием собственного веса (1,5 Н) за 5 с при плюс 25 °С.

 

Таблица 28

 

Классификация NLGI пластичных смазок

Класс
Диапазон пенетрации	445--475	400--430	355--385	310- -340	265--395	220--250	175--205	130--160	85- -115
Оценка консистенции	очень мягкая	очень мягкая	мягкая	мягкая	вазелино-образная	почти твердая	твердая	твердая	очень твердая

 

 

Крупнейшими производителями пластичных смазок являются фирмы: Мобил Ойл, Тексако, Экссон - США; Шел, Кастрол, Бритиш Петролеум -Великобритания; Клюбар Любрикейшн - Германия. В табл. 29 приведены марки пластичных смазок производимыми фирмами: Teboil, Esso, Mobil, Shell.

 

Таблица 29

 

Марки пластичных смазок

	Фирмы производители смазок
Teboil	Esso	Mobil	Shell
Universal EP	Beacon EP 2	Mobilgrease MP	RelinaxA
Universal EPS			Alvania Grease G 3
Universal M	Multi-purpose Grease Moli	Mobilgrease Special	RetinaxAM
Universal M-l
Universal CLS	Unirex Lotemp EP Grease	Mobilplex 45	Grease Centra W
Universal CLS-1		Mobilplex 47	Grease 1353 LIX 2
Solid 2
Multi-purpose Grease	Multi-purpose Grease	Mobilux EP 2	Alvania EP Grease 2
Multi-purpose Extra
Syntec Grease	Unirex S 2	MobiltempSHC 100	Grease Syntix 100
Gear Grease MDS	EOL 232	Mobiltac81	Kuggfett
0-Grease
Bentone Grease		Mobiltemp 1
Cup Grease 4
DKW Grease	Fibrax 370 EP		Soezial Gernebeiett
AR Grease
FM Grease		Mobil FM2 Grease

 

В табл. 30приведены температурные диапазоны трансмиссионных смазок по классификации NLGI.

 

 

Таблица 30

 

Температурные диапазоны трансмиссионных пластичных смазок

По классификации NLG1

Минимальная температура окружающей среды, °С	Трансмиссионные пластичные смазки	Максимальная рабочая температура в узле,°С
-30	NLGI-2	+110
-35	NLGI-2 Extra	+110
-30	ЕР NLGI-2	+110
-30	М NLGI-2	+110
-30	GLS NLGI-00	+110
-35	MDS NLGI-0	+300
-40	GRNLGI-0	+25

 

Основные показатели качества пластичных смазок фирм Shell, Mobil, Теххасо регламентируются стандартами Mil-G-1024 D, SW; MH-G-18709A; Mil-G-25013 D, E; Mil-G-81322 С. Основные регламентируемые показатели качества следующие: температура каплепадения, предел прочности при сдвиге, вязкость, пенетрация, механическая и коллоидная стабильность; испаряемость, смываемость водой, противозадирные свойства, термоупрочнение. Марки пластичных смазок с основными показателями качества приведены в приложении 7.

 

Методы оценки основных показателей и свойств

Пластичных смазок

 

Показателем качества смазок являются ее упругопластические и прочностные характеристики: предел прочности, пенетрация, температура каплепадения, вязкость, стабильность, испаряемость, водостойкость и т.д.

Предел прочности – это показатель, когда повышение критической нагрузки нарушает пропорциональность между нагрузкой и деформацией, в результате чего пластичная смазка начинает вести себя как жидкость. Такая критическая нагрузка, или напряжение сдвига, называется пределом прочности, который выражается в Па (г/см²). При температуре 20…120 °С. Предел прочности равен 50…200 Па или 0,5…20 г/см². Предел прочности на сдвиг определяют с помощью пластомера К-2 (ГОСТ 7143), метод основан на определении давления, под воздействтем которого при заданной температуре (20 °С) происходит сдвиг смазки в капилляре пластомера [4,19,22].

Для большинства пластичных смазок предел прочности при температуре 20 °С лежит в пределах 100…1000 Па.

Пенетрация – эмпирический показатель, лишенный физического смысла, не определяющий поведение смазок в условиях эксплуатации, но широко применяемый при нормировании их качества. Например, если смазка имеет пенетрацию 260, то это значит, что конус весом 150 г погрузился в нее на 26 мм за 5с при температуре 25 °С. Чем мягче смазка, тем глубже в нее погружается конус. Пенетрацию определяют по международному стандарту ISO 2137, значение ее для смазки колеблется в пределах 85…475.

Температура каплепадения – характеризует температуру плавления смазки. Смазка сохраняет работоспособность до такой температуры смазываемого узла, которая на 15…20 °С ниже температуры ее каплепадения. Для современных пластичных смазок, загущенных тугоплавкими загустителями (литиевыми или бариевыми мылами) существует другой критерий - разность между температурой каплепадения смазок и температурой нагрева узла должна быть не менее 70…80 °С.

Вязкость пластичных смазок определяет их прокачиваемость при низких температурах, а также возможность заправки узлов трения.

В отличии от вязкости масел, вязкость смазок зависит не только от температуры, но и от градиента сдвига. При увеличении скорости деформации вязкость резко снижается, поэтому обычно говорят об эффективной вязкости при данном градиенте скорости и при постоянной температуре.

Увеличения концентрации и степени дисперсности загустителя приводит к повышению вязкости смазки. На вязкость пластичной смазки влияет также вязкость дисперсионной среды и технология ее приготовления.

Для определения вязкости смазок используют капиллярные вискозиметры АКВ-2 или АКВ-4, ротационные вискозиметры – ПВР-1 и реотесты.

Механическая стабильность – характеризует тиксотропные превращения смазок.

При эксплуатации пластичных смазок в узлах трения уменьшаются их предел прочности и вязкость с последующим возрастанием этих показателей после прекращения механического воздействия. Такие дисперсные системы, самопроизвольно восстанавливающиеся, называются тиксотропными. Тиксотропными свойствами обладают только такие пластичные смазки, которые после разрушения способны восстанавливаться.

Механическая стабильность смазок зависит от типа загустителя, размеров, формы и прочности связи между дисперсными частицами. Уменьшение частиц загустителя (до определенных пределов) способствует улучшению механической стабильности пластичных смазок.

Оценка механической стабильности пластичных смазок основана на их разрушении в ротационном приборе - тиксометре (при стандартных условиях) – и определенном изменении их механических свойств в процессе разрушения или непосредственно после его окончания. Механическая стабильность оценивается по специальным коэффициентам, которые рассчитываются по изменению предела прочности смазки на разрыв: Кр – индекс разрушения и Кв – индекс тиксотропного восстановления.

Коллоидная стабильность пластичных смазок характеризует их способность в минимальной степени выделять основу (масло) при хранении и эксплуатации. Выделение масла может происходить самопроизвольно (под действием собственной массы смазки), а так же ускоряться или замедляться под влиянием температуры и давления.

Коллоидная стабильность пластичных смазок зависит от степени совершенства структурного каркаса, который в свою очередь, определяется размерами, формой и прочностью структурных элементов. Значительное влияние на коллоидную стабильность смазок оказывает вязкость дисперсионной среды: чем выше вязкость масла, тем труднее ему вытекать из объема смазки.

Оценка коллоидной стабильности пластичных смазок основана на ускорении отделения масла при механическом воздействии, давлении центробежных сил, фильтровании под вакуумом. Самым простым и удобным является механическое отпрессовывание масла из некоторого объема смазки, помещенной между слоями фильтрованной бумаги (прибор КСА). Коллоидная стабильность оценивается по объему масла, отпрессованного из смазки при комнатной температуре в течении 30 мин. и выражается в процентах; для коллоидно стабильных смазок она не должна превышать 30 % массовой доли основы.

Химическая стабильность характеризует стойкость пластичных смазок против окисления кислородом воздуха. Окисление приводит к разупрочнению, ухудшению коллоидной стабильности, понижению температуры каплевания, смазочной способности и ряда других показателей.

Стабильность против окисления важна для пластичных смазок, заправляемых в узлы трения на длительное время, когда они работают при высоких температурах, в тонких слоях и особенно в контакте с цветными металлами. Медь, бронза, олово, свинец и ряд других металлов и сплавов ускоряют окисления смазок.

Оценка химической стабильности пластичных смазок основана на ускоренном окислении смазок под действием высоких температур и давлений (кислорода), а так же в присутствии катализаторов. Показателями окисления являются измененные качества, скорость и индукционный период поглощения кислорода, изменение структуры и свойств смазок.

Имеется несколько способов повышения стойкости пластичных смазок против окисления. Это – тщательный подбор масляной основы, выбор типа и концентрации загустителя, варьирование технологией производства. Наиболее перспективный способ – это введение в пластические смазки антиокислительных присадок.

Испаряемость – это показатель пластичных смазок, работающих при высоких температурах и редкой их замене. Испаряемость смазок имеет большое значение, так высокая испаряемость может отрицательно сказываться на защитных свойствах слоя смазки при длительной эксплуатации покрытых ею сопряженных деталей, особенно в жарком климате.

При испарении масла смазки растрескиваются, на поверхности слоя появляются «корочки»; при сильном испарении остаются только загустители, образующие сухие слои, не обладающие защитными и антифрикционными свойствами. Испарение масла из низкотемпературных пластичных смазок ухудшает их морозостойкость.