Смазочные масла. Виды и назначение.

Все виды материалов, применяемых для смазывания машин, подразделяются на следующие основные группы:

жидкие масла, применяемые в основном для смазки ма­шин и механизмов, работающих на больших скоростях. Они обеспечивают нормальную работу при сравнительно высоких и низ­ких температурах, позволяют быстро заменять их без разборки механизма. Они хорошо фильтруются, что дает возможность многократно использовать их;

консистентные смазки, используемые для смазки машин и механизмов, работающих на малых скоростях, под большой на­грузкой и при сравнительно высокой температуре, эти смазки хорошо удерживаются на поверхностях и не требуют замены в течение длительного времени (до 6 месяцев);

твердые смазочные материалы, или смеси масла с графи­том, тальком и слюдой, они применяются для приработки тру­щихся поверхностей вновь смонтированных механизмов и для смазывания подшипников скольжения с большой нагрузкой.

Вязкость является одним из важнейших свойств масел и ха­рактеризует внутреннее трение жидкости (силу сцепления ча­стиц). Различают вязкость: а) динамическую, или абсолютную; б) кинематическую, или относительную. Первая выражается си­лой в килограммах, потребной для перемещения слоя жидкости площадью в 1 м² относительно другого такого же слоя, отстоя­щего от первого на расстоянии 1 м, со скоростью 1, м/сек. Раз­мерность вязкости выражается в кг/сек×м². Вязкость масла не является величиной постоянной - она из­меняется в зависимости от температуры. С повышением темпера­туры вязкость уменьшается. Вязкость масла изменяется также и в зависимости от давления.

Маслянистость является весьма важной характеристи­кой смазочной жидкости, особенно в тех случаях, когда трение не является жидкостным. Маслянистость - это особое свойство смазки, не зависящее от ее вязкости и проявляющееся при чрез­вычайном утоньшении смазочной пленки, т. е. при режиме «гра­ничной смазки». Маслянистость можно определить так же, как смазочную способность масел.

Маслянистость проявляется также в способности смазочного слоя противостоять давлению, не разрываясь, и тем препятство­вать непосредственному контакту трущихся поверхностей.

Маслянистость смазки в отдельных случаях может быть улучшена при помощи специальных добавок. Вязкость и маслянистость являются основными характеристиками смазочных масел.

Температура вспышки и воспламенения. При работе маши­ны смазочные масла нагреваются, испаряются, и пары масел, смешиваясь с воздухом, образуют воспламеняющуюся смесь.

Температурой вспышки называется температура, при которой смесь паров масла с воздухом воспламеняется при поднесении к лей пламени.

Температурой воспламенения - при которой воспламеняется не только смесь паров масла с воздухом, но и само масло.

Температура воспламенения обычно на 20 - 30° выше, чем температура вспышки.

Нагрев смазоч­ного материала в узлах трения и в масляных системах технологического оборудования сильно влияет на качество смазки. Температура масла может повыситься из-за тепловыделения при трении и при технологических процессах. Поэтому при эксплу­атации оборудования необходимо следить за повышением тем­пературы масла в системах, за нагревом трущихся деталей. Повышение температуры подшипников может явиться следст­вием засорения масляных фильтров или клапанов и штуцеров, утечки масла, неисправности масляного насоса или отсутствия смазки.

Допустимо повышение температуры масла на 30-50 °С выше температуры окружающей среды (20-25 °С). Если темпера­тура нагрева превышает указанные пределы, применяют термо­стойкие масла и смазки или соответствующие охлаждающие устройства.

Перегрев масла резко сокращает срок его службы. При по­вышении температуры на каждые 10° С оно окисляется примерно в 2 раза быстрее и соответственно увеличивается количество образующегося осадка.

Температура застывания. При охлаждении масло становится все более вязким и теряет свою подвижность, а следовательно, и смазывающие свойства.

Температура застывания - при которой масло теряет свою подвижность.

Зольностью масла называется вес остатка, получившегося после выпаривания определенной навески масла и прокаливания его в платиновой чашке или фарфоровом тигле, отнесенный в процентах к первоначальному весу.

Механические примеси и вода. К механическим примесям относятся пыль, песок и все другие вещества, находящиеся в масле во взвешенном состоянии. Кроме того, в масле может со­держаться вода. Наличие механических примесей и воды в мас­ле приводит к увеличению износа деталей, а в двигателях внут­реннего сгорания или в других машинах, работающих при высоких температурах, к образованию нагара.

Наличие кислот и щелочей. В масле совершенно не должно быть щелочей и минеральных кислот, так как они вызывают сильное корродирующее действие на детали машины. Смазоч­ные масла, имеющие в своем составе кислоты и щелочи, не пригодны для смазки.

Температура каплепадения характерна для консистентных смазок, она выражает температуру, при которой происходит па­дение первой капли размягченной смазки, нагреваемой в опре­деленных условиях.

Физико-химические свойства смазочных материалов должны учитываться при выборе их для смазывания того или иного обо­рудования.

Если по каким-либо причинам на производстве нет масла соответствующего сорта и требуется замена его другим, необхо­димо руководствоваться следующими соображениями.

Необходимая пропорция определяется лабораторным путем, ли­бо путем использования имеющейся в справочниках номограм­мы (вискограммы).

Механические примеси и загрязнение масла. Загрязнение смазочного материала может быть причиной снижения про­изводительности технологического оборудования, увеличения расхода мощности на трение и расходов на эксплуатацию обо­рудования ввиду больших износов трущихся деталей.

Загрязнение масла или смазки механическими примесями зависит от степени герметизации узлов трения и систем смазки. Систематическое наблюдение за исправным состоянием уплот­нений масляных систем подшипников и других узлов механиз­мов может в значительной степени предотвратить быстрое за­грязнение смазки.

Обводнение и вспенивание масел. Попадание в смазочный материал воды значительно ухудшает смазывающее действие масла или консистентной смазки. Вода может попасть в узел трения во время мойки оборудования, в результате большой влажности в отдельных цехах, во время пусконаладочных работ, при утечке из системы охлаждения и т. д. Поэтому постоянный контроль за хорошим состоянием различных уплотнений пре­пятствует проникновению воды внутрь узла трения или системы. В результате обводнения масло быстро стареет. Влага способ­ствует окислительным процессам, в связи с чем в смазочном ма­териале накапливаются осадки и кислые соединения, растворимые в воде; может образоваться эмульсия. В тех случаях, когда по условиям работы механизма контакт смазки с водой неиз­бежен, применяют специальные масла, содержащие противокор­розийные присадки.

В результате смешения с воздухом масло вспенивается. По­падая в смотровые окна или стекла, пена мешает наблюдению за уровнем масла, нарушает нормальную работу масляного на­соса. Вспенивание обусловливает перегрев масла, так как при этом ухудшаются его охлаждающие свойства. Кроме того, вспе­нивание вызывает интенсивное окисление масла.

Утечки смазочных материалов. Масло может перерасходо­ваться из-за повышения давления его в системе. В этом случае возможна утечка через уплотнения и соединения маслопроводов. Потери масла могут быть также при сливе из системы воды, недостаточно отстоенной от масла.

Во многих случаях излишний расход масла приносит вред смазываемому механизму. Слишком обильная смазка шарико­вых и роликовых подшипников может вызвать перегрев подшип­ников врезультате внутреннего трения в смазке. Однако сле­дует иметь в виду, что обильная смазка при определенных ре­жимах работы, в частности при больших скоростях вращения, способствует снижению рабочих температур.

Нормальная работа оборудования может быть обеспечена лишь при условии соблюдения расхода и периодичности подачи смазки, которые соответствуют условиям работы механизма и его технической характеристике. Периодичность подачи смазки влияет на эффективность ее использования. Установлено, что при смазке через масленки (лубрикаторы) подача масла ма­ленькими дозами с небольшими интервалами времени обеспе­чивает лучшую смазку, чем подача крупными дозами с мень­шей частотой. В некоторых случаях, особенно при эксплуата­ции импортного технологического оборудования, необходимо, руководствуясь справочными данными, уточнить и установить наиболее благоприятный режим смазывания и расход смазки путем проверки их непосредственно на данной машине в типич­ных для нее условиях эксплуатации.