Пз № 6. Тема. Забезпечення мінімальної інтенсивності спрацювання механізмів машин. Вибір змащувальних матеріалів, режимів та засобів змащення механізмів машин.

1. Працездатність промислового устаткування в значній мірі визначається правильним вибором змащувальних матеріалів, основною функцією яких є зменшення тертя і усунення пов'язаного з цим явищем заїдання рухомих деталей машин і механізмів. Додатково змащення допомогає здійснити:

Охолоджування деталей і відведення масла. Змивши і відведення продуктів зносу. Ущільнення зазорів і зниження динамічних навантажень в сполученнях із зазорами. Зниження втрат потужності на тертя.

2. Мастило – ефективний засіб захисту деталей від корозії, як в процесі роботи, так і при тривалому зберіганні.

3. Найбільш корисний ефект мастила досягається при правильному виборі змащувальних матеріалів, способів і режимів мастила відповідно до режимів роботи і зберігання машин.

Інформаційні матеріали.

Змащення промислового обладнання.

Різноманітність машин, механізмів, а також умов їх роботи обуславливает застосування різних видів, сортів і марок змащувальних матеріалів.

Залежно від походження змащувальні матеріали розділяють на:

– мінеральні (отримувані з нафти, вугілля, сланцю і ін.);

– тварини (отримувані з жиру тварин);

– рослинні (отримувані з бавовни, рицини, конопель і ін.);

– синтетичні (отримувані шляхом хімічного синтезу).

По фізичних властивостях змащувальні матеріали підрозділяють на:

– змащувальні масла;

– консистентні (пластичні) мастила;

– тверді змащувальні матеріали.

Мінеральні масла – рідкі змащувальні матеріали, що отримуються вакуумною перегонкою мазуту, – залишку відгону з нафти світлих продуктів (бензину, гасу, диз. палива).

– У продуктах прямої перегонки масел містяться різні домішки (асфальто-смолисті речовини, нафтові кислоти, сірчисті і азотисті з'єднання), які шкідливо впливають на роботу механізмів.

Очищення сирих масел проводять різними способами:

– сірчаною кислотою (масла сірчанокислого очищення);

– лугами (масла лужного очищення);

– селективного очищення, при якому застосовуються розчинники, що діють вибірково (селективно) на домішки, що підлягають видаленню.

В результаті очищення масел набувають потрібні властивості.

Проте застосування найдосконаліших методів очищення не дозволяє отримати масла, що повністю відповідають вимогам експлуатації.

Тому в експлуатації часто змішують масла в різних пропорціях і додають різні хімічні речовини (присадки), поліпшуючі одне або декілька їх властивостей.

По переважних областях застосування мінеральні оливи ділять на:

– індустріальні для мастила різних механізмів;

– моторні для мастила ДВС;

– трансмісійні для мастила різних трансмісійних передач;

– циліндрові для мастила поршневих машин;

– приладові для мастила приладів і апаратів;

– спеціальні;

– консервації для оберігання від корозії труднодоступних внутрішніх поверхонь.

Маркування олив.

Найменування – цифра (в'язкість) – буква (спосіб очищення, область застосування):

У – вилуговування, До – кислотного очищення, З – селективного очищення; М – моторне, І – індустріальне, З – загущене. Наприклад: масла М6б розшифровуються:

– масло моторне, кінематична в'язкість при 100С рівна .

Для мастила промислового устаткування найчастіше використовують наступні групи рідких мінеральних масел:

– індустріальні, для мастила сполучень, що працюють в нормальних умовах (І-20а, І-30а, І-40а, І-50а);

– циліндрові, для мастила тяжелонагруженных деталей, що працюють у високотемпературних умовах (циліндрове 11, циліндрове 24)

– трансмісійні, для мастила тяжелонагруженных передач (ТАП – 15В);

– турбінні, для мастила деталей, що працюють з великими швидкостями і сприймають великі ударні навантаження (Т22, Т30, Т46).

Консистентні (пластичні) мастила отримують в результаті змішування мінеральних масел (80-90%) із загусниками (10-20%). Як загусники застосовують кальцієве, натрієве, літієве, берилієве мило високомолекулярних жирних кислот, тверді вуглеводні (парафін, церезин, нитролатум), штучні жирні кислоти і інші речовини.

Найбільш широке застосування в практиці експлуатації знайшли консистентні мастила з кальцієвими (солидолы), і натрієвими (консталины) загусниками.

Головною особливістю консистентних мастил є їх здатність під дією невеликих навантажень володіти певною пластичністю і зберігати свою форму подібно до твердих тіл, а при значних навантаженнях текти подібно до високов'язкої рідини.

Недоліки: 1). Неможливість відведення масла; 2). Збереження продуктів зносу на поверхнях тертя.

Маркіровка консистентних мастил: Перша буква – область застосування: У – універсальна; А – автотракторна, І – індустріальна, Же – железнодорожная і так далі. Друга буква – найменування групи для універсальних мастил: Н – низькоплавка, З – среднеплавкая, Т – тугоплавка.

Тверді змащувальні матеріали: графить, дисульфід молібдену і ін. можна використовувати при температурі від – 250 – до +350° С.

Ці матеріали часто застосовуються у вигляді добавок (присадок) до рідких і консистентних мастил. Найчастіше застосовують наступні види добавок:

– протизнос, протинегожі, протипінні, противоокислительные, антикорозійні.

Физико-механические властивості рідких змащувальних матеріалів:

– щільність, в'язкість, t спалахи, t застигання, маслянистість, зміст води і механічних домішок, кислотність, коксове число.

Щільність – 0,87-0,95 г/см2.

В'язкість – внутрішнє тертя або опір переміщенню однієї частини щодо іншої. Розрізняють динамічну і кінематичну в'язкість.

Динамічна в'язкість - (Пас) одиниці динамічної в'язкості.

Кінематична в'язкість (м2/с) – відношення динамічної в'язкості до щільності рідини при температурі визначення.

У Гостах на марку масла використовують значення кінематичної в'язкості.

В'язкість залежить від t і тиску. Масло, в'язкість якого мало залежить від температури, є найбільш якісним.

Вязкостниє температурні властивості оцінюються індексом в'язкості. Чим вище індекс, тим краще масло. Хорошим вважається масло з індексом 80-90.

З підвищенням тиску в'язкість масла збільшується.

t спалахи - t, при якій масло виділяє пари, займисті від вогню.

t застигання - t, при якій масло втрачає свою рухливість.

Маслянистість – (клейкість) характеризується його здатністю прилипати до змащуваних поверхонь. Оцінюється маслянистість коефіцієнтом тертя і міцністю масляної плівки.

Масла рослинного і тваринного походження володіють більшою маслянистістю, чим мінеральні.

Наявність води в маслі є причиною корозії металу, зменшення в'язкості і клейкості.

В стані постачання масло води не містить.

Наявність механічних домішок допускається 0,05%.

Кислотність масла – указує наявність в нім вільних кислот, які викликають корозію металу. Кислотність виражається кислотним числом, яке надає соті числа міліграм їдкого калія, потрібного для нейтралізації вільних кислот в 1 г масла.

Коксове число – характеризує схильність масла до утворення нагари і рівно процентному вмісту коксу в навішуванні масла.

Основними физико-механическими властивостями консистентних мастил є: міцність, в'язкість, теплостійкість, вологостійкість, стабільність, антикоррозионность і зміст механічних домішок.

Міцність консистентного мастила визначається її здатністю чинити опір дії сил, що зривають її із змащуючої поверхні. Мінімальна межа міцності 180-200 Па. Із збільшенням t міцність знижується.

В'язкість – (консистентность) мастила оцінюється числом пенетрации, рівним глибині занурення в мастило стандартного металевого конуса масою 150 г за період 5 с.

Теплостійкість – характеризує t каплепадания (при нагріванні мастила в спеціальному приладі).

Мастила з t каплепадания < 65С низькоплавкі; 60 – 100С среднеплавкие; > 100С тугоплавкі.

 

Вологостійкість – характеризує здатність мастил протистояти розчиненню і змиванню водою і освіті з нею різних емульсій.

Високою вологостійкістю володіють мастила з кальцієвими загусниками (солидолы). Низькою – з натрієвими загусниками (консталины).

Стабільність характеризує здатність зберігати свої первинні властивості при тривалій роботі і зберіганні.

Антікоррозіонность – ступінь дії на металеві пластини, поміщені в мастило.

Наявність механічних частинок небажана. Їх кількість не повинна перевищувати 0,6%.

Системи мастила машин.

Для мастила промислового устаткування застосовують індивідуальні і централізовані системи мастила.

Системи мастила характеризуються: 1) за часом дії: періодична, безперервна; 2) за способом подачі мастила: примусова і без циркуляційної подачі; 3) по характеру циркуляції: проточна, циркуляційна, змішана.

Вибір змащувальних матеріалів: здійснюється по рекомендації заводів-виготівників або умов застосування механізмів.

Підбір мастил за відсутності рекомендацій:

– Вузли тертя, що працюють при великому тиску, змащують в'язкішими змащувальними матеріалами. Проте надмірне підвищення в'язкості приводить до перегріву масла. Тому при підвищенні швидкостей застосовують змащувальні матеріали із зниженою в'язкістю.

– Із збільшенням зазору в сполученні і t робочої поверхні деталі в'язкість змащуючих матеріалів повинна бути підвищена.

– У системах з примусовим циркуляційним або проточним мастилом застосовують масла невеликої в'язкості.

– Для деталей сполучень, які повинні утримувати мастило на своїй поверхні, застосовують консистентні мастила.

Підшипники ковзання змащуються рідкими мінеральними маслами і консистентними мастилами. Для підшипників ковзання, що працюють в режимах рідинного або напіврідинного тертя при значних швидкостях, застосовують рідкі мінеральні масла. Для підшипників ковзання, працюючому при невисоких швидкостях і високому питомому тиску, зазвичай застосовують консистентні мастила.

Підшипники кочення аналогічно.

 

 

Контрольні питання.

1. Основні і додаткові функції змащувальних матеріалів в забезпеченні працездатності машин.

2. Класифікація змащувальних матеріалів за походженням;

3. Класифікація змащувальних матеріалів за призначенням;

4. Правила і приклади маркування змащувальних матеріалів;

5. Фізико- механічні властивості рідких змащувальних матеріалів;

6. Фізико- механічні властивості консистетних змащувальних матеріалів;

7. Вплив умов експлуатації на сталість властивостей рідких змащувальних матеріалів;

8. Методика вибору змащувальних матеріалів;

9. Методика планування операцій ТО по змащенню механізмів.

 

Індивідуальне завдання.

Для механізму (за отриманим варіантом) 3апропонувати методи налагодження, регулювання, змащення і вибрати види змащувальних матеріалів для забезпечення мінімальної інтенсивності зношування деталей механізму.