Васильева Л.С. Автомобильные эксплуатационные материалы

Подождите немного. Документ загружается.

Таблица 7.38

Компрессорные масла

Показатели

Кинематическая

вязкость,

мм

/с,

при

температуре

100 °С

°С

Индекс вязкости, не

менее

Кислотное число, мг

КОН/г, не более

Температура,

°С:

вспышки в открытом

тигле, не ниже

застывания,

не выше

Содержание, %

(мае.

доля), не более

водорастворимых

кислот и щелочей

механических

примесей

воды

серы

селективных

растворителей

Коксуемость,

не

более

Масла без присадок

К-19

17-21

0,04

245

-5

КС-

18-22

0,02

260

-15

Масла с

присадками

Кл-8с

6,5-9

41,4-50,6

0,05

200

-15

КЗ-

8,8-10,5

73,7-96,2

0,2

205

-10

Отсутствие

0,07

Отсутствие

0,3

1,0

0,5

Следы

0,65

Отсутствие

0,5

0,05

0,2

Масло обладает улучшенными пусковыми свойствами при

низких температурах.

Масло

КС-19п

- используют для смазывания компрессоров

среднего и высокого давления.

Масло КЗ-20 - предназначено для смазывания

теплонапря-

женных

поршневых компрессоров высокого давления. Содержит

композицию присадок.

Масло К4-20 - предназначено для смазывания корабельных

воздушных компрессоров высокого давления. Содержит

присад-

280

Масла с

присадками

КЗ-

ЮН

9-13

76-130

0,2

205

-30

КС-19п

18-24

0,03

260

-15

КЗ-20

17-23

209-336

0,5

250

-15

К4-20

19,5-22

240-336

225

-15

К2-220

18-21

220-310

0.4

230

-10

К2-24

21-25

0,35

270

-10

Отсутствие

0,2

0,07 0,02

Следы Отсутствие

0,65

1,0

0,35

Отсутствие

0,45

Отсутствие

Следы

0,6 0,5

Отсутствие

0,45

0.5

ки, улучшающие смазывающие, диспергирующие, антипенные

свойства, повышающие термическую стабильность.

Масло К2-220 - предназначено для применения в теплона-

пряженных

воздушных компрессорах. Содержит присадки,

улучшающие антиокислительные,

противоизносные

и анти-

пенные свойства.

Вакуумные масла. Представляют собой хорошо очищенные

минеральные масла. Они применяются в качестве рабочих жид-

костей для вакуумных насосов. По ОСТ 38.01402-86

вырабатыва-

281

Таблица 7.39

Вакуумные масла

Показатель

ВМ-1

ВМ-3

ВМ-4

ВМ-5 ВМ-6

Вязкость

кине-

65-69

матическая,

мм

/с,

при 50

°С

Температура 235-245

вспышки, °С, не

ниже

Индекс вязкости,

не менее

Давление насы-

щенных

паров.

Па, при 20

°С

8-11

47-57

150-180

206-213

100

5,3 •

10-

2,6 •

1(Г

100

67-74

230

100

5,3 •

КГ

2,6 •

10-

4 •

10-

Примечание.

ВМ-1

применяется в высоковакуумных пароструйных насосах (оста-

точное давление до

1,3

КГ

Па), ВМ-3 - в высокопроизводительных

паромасляных

бустерных

насосах (до 6,6 •

10~

Па), ВМ-4 - в поршневых

формовакуумных

насосах

(до

1,3

Па), ВМ-5 - в высоковакуумных

паростройных

насосах (до

1,3

•

Па),

ВМ-6

в поршневых формовакуумных насосах (до

0,13

Па).

Таблица 7.40

Трансформаторные

масла

Показатель Т

Кп

ТК

Кислотное число, мк

КОН/г,

не более 0,02 0,01

Вязкость кинематическая,

мм

/с,

при темпе-

ратуре:

50 °С, не более 9,0 9,0

-30 °С

1500

1200

Температура,

°С:

вспышки в закрытом тигле, не ниже 135 135

застывания, не выше

-45 -45

ют масла с пониженным (ВМ-3,

ВМ-4,

ВМ-6)

и очень низким

(ВМ-1,

ВМ-5) давлением насыщенных паров (табл. 7.39).

Приборное масло

МВП

(ГОСТ 1805-76) применяют для сма-

зывания контрольно-измерительных приборов и масляных гид-

росистем в

АТП

(кинематическая вязкость при температуре

50 °С -

6,5-8,0

мм

/с,

температура

вспышки

+125

°С,

температу-

ра застывания не выше

-60

°С).

Трансформаторные масла. Применяются в масляных выклю-

чателях и других высоковольтных электротехнических устройст-

вах, для заполнения емкостей трансформаторов. В автотранс-

портных предприятиях чаще всего применяют трансформатор-

ные масла ТК и ТКп с противоокислительной присадкой

(табл. 7.40).

7.7. ПЛАСТИЧНЫЕ СМАЗКИ

7.7.1. Назначение, состав,

получение;

требования к качеству

Пластичные смазки применяют в тех узлах трения автомоби-

лей, в которых не удерживается масло или невозможно обеспе-

чить непрерывное пополнение его запаса. Поэтому для ряда уз-

лов и механизмов автомобиля используют густые мазеобразные

продукты - пластичные смазки.

Основное назначение смазок такое же, как и масел, - умень-

шение износа деталей, снижение коэффициента трения и защита

металлов от коррозии. Их применяют в основном для смазыва-

ния таких узлов трения, из которых жидкие смазочные материа-

лы - масла вытекают или которые подвергаются сильному воз-

действию грязи, пыли и работают в условиях влажной среды (со-

единения ходовой части, тяги рулевого управления, а также от-

дельные узлы двигателя и трансмиссии).

Согласно одному из терминологических определений, отра-

жающему объемно-механические свойства, пластичной смазкой

называют систему, которая при малых нагрузках проявляет

свойства твердого тела; при некоторой критической нагрузке

смазка начинает пластично деформироваться (течь подобно жид-

кости) и после снятия нагрузки вновь приобретает свойства твер-

дого тела. Ранее употребляющийся термин "консистентные

смазки" не связан с их особенностями и поэтому не применяется.

Смазки по своему составу являются сложными веществами.

В простейшем случае они состоят из двух компонентов - масля-

ной основы (дисперсионная среда) и твердого загустителя (дис-

персная фаза) рис. 7.27. Сочетая в себе свойства твердого тела и

жидкости, пластичные смазки в качестве грубой модели могут

быть представлены, например, как кусок ваты, пропитанной мас-

лом. Волокна ваты соответствуют частицам дисперсной фазы, а

масло, удерживаемое в вате, - дисперсионной среде смазки.

Свойства твердого тела придает смазке наличие структурно-

го каркаса. Когда нагрузки малы, например, под действием соб-

ственного веса, структурный каркас и сама смазка не разруша-

ются, а упруго деформируются. Это обусловлено природой загу-

стителя - размером, формой, характером сцепления частиц дис-

персной фазы.

Структурный каркас смазки не отличается сколько-нибудь

значительной прочностью. Даже приложение малых нагрузок

разрушает его, и смазка деформируется подобно пластично-вяз-

кой жидкости. Благодаря этому смазку можно использовать в уз-

ле трения, свободно наносить на защищаемые от коррозии по-

верхности.

Процесс разрушения структурного каркаса пластичных сма-

зок обратим. После снятия нагрузки течение смазки прекращает-

ся, структурный каркас практически мгновенно восстанавлива-

ется, и смазка вновь, приобретает свойства твердого тела.

В качестве масляной основы смазок используют различные

масла нефтяного и синтетического происхождения. Загустителя-

ми, образующими твердые частицы дисперсной фазы, могут

быть вещества органического и неорганического происхождений

(мыла жирных кислот, парафин, такие термостойкие материалы,

как силикагель, бентонит, сажа, органические пигменты и т.п.).

Размеры частиц дисперсной фазы очень малы -

0,1-10

мкм. На-

иболее характерная форма частиц загустителя - мелкие шарики,

ленты, пластинки, иголки, сростки кристаллов и др. Пространст-

венный каркас, например, мыльных смазок состоит из вытяну-

тых плоских лентообразных или -игольчатых частиц.

Для большинства смазок на долю дисперсионной среды -

жидкого масла приходится от 70 до 90% массы смазок. Это объ-

ясняет тот факт, что многие их свойства зависят от масляной ос-

новы, хотя важнейшие характеристики определяются все же ти-

пом загустителя. Так, природа, фракционный состав, молекуляр-

ная масса загущаемых масел полностью определяют испаряе-

мость смазок. От вязкости дисперсионной среды во многом зави-

сят вязкостные характеристики смазок, например, прокачивае-

мость

смазки при низких температурах. От вязкостных характе-

ристик дисперсионной среды смазок зависит в основном сопроти-

вление вращению в таком важном узле трения, как подшипник

Рис. 7.27. Структура

смазки:

/ -

дисперсионная

среда (масло);

2 - дисперсионная фаза (литиевое мыло

оксистеариновой

кислоты);

(электронми-

кофотография

с увеличением в 15000 раз)

Рис. 7.28. Варочный аппарат (котел):

/ - электродвигатель; 2 - редуктор;

3 -

пепогасительная

лопасть; 4 - котел;

5 - паровая рубашка; 6 - рамная мешалка;

/ - сырье; // - теплоноситель; /// - про-

дукт - пластичная смазка

качения, а также почти целиком (частично еще и от концентра-

ции загустителя) - низкотемпературные свойства смазок.

В большинстве случаев для производства смазок применяют

мало- и средневязкие нефтяные масла и редко - синтетические.

До 80% смазок готовят на маслах вязкостью не более 50

мм

/с

при 50 °С. Смазки, приготовленные на маловязких маслах, мож-

но применять при

-60

°С. Из масел индустриальных и других с

близкой вязкостью

(15-50

мм

/с

при 50

°С)

производят массовые

и многоцелевые смазки. Вязкие масла применяют в основном для

производства

консервационных,

а также некоторых сортов тер-

мостойких смазок.

Содержание дисперсной фазы загустителя в пластичных

смазках колеблется от 5 до 30% и обычно составляет

10-20%.

Тем не менее именно он определяет основные эксплуатационные

характеристики смазки. Поскольку дисперсионная среда не ока-

зывает такого влияния на свойства смазки, их принято классифи-

цировать по природе загустителя: мыльные (загущены мылами

высших жирных кислот), углеводородные (загущены твердыми

углеводородами),

силикагелевые

(загущены силикагелем) и др.

285

Для улучшения свойств

(консервационных,

противоизнос-

ных,

химической стабильности, термостойкости и др.) в смазки

вводят присадки ъ количестве 0,001-5%. Применяют, как прави-

ло, те же присадки, что и в производстве масел: антиокислитель-

ные,

противоизносные

противозадирные

(улучшают смазочное

действие), противокоррозионные (повышают защитные свойст-

ва), вязкостные, адгезионные, антисептики и др. Иногда в смазки

вводят стабилизаторы, например, воду. Их назначение - в сохра-

нении однородности коллоидной стабильности системы.

В смазках специального назначения

(уплотнительных,

резь-

бовых, для рессор и т.п.) применяются наполнители. Наполните-

лями называют различные по составу твердые порошкообраз-

ные продукты, вводимые в смазочные материалы. В отличие от

присадок в маслах и в смазках они нерастворимы. Их количество

может колебаться в значительных пределах, иногда даже превы-

шая объем и массу основных компонентов. Наполнители увели-

чивают прочность смазки, препятствуют выдавливанию ее из уз-

лов трения, повышают термостойкость, снижают коэффициент

трения и улучшают некоторые другие свойства. Наиболее широ-

ко в качестве наполнителей применяют графит и дисульфид мо-

либдена, который, как графит и слюда, имеет кристаллическое

строение, что определяет эффективность их смазочного дейст-

вия. Влияние наполнителей на свойства смазок зависит от приро-

ды, концентрации и дисперсности, а также от свойств дисперси-

онной среды, способа введения наполнителя и соотношения меж-

ду ним и загустителем.

Принцип приготовления смазок состоит в образовании стру-

ктурного каркаса, включающего в свои ячейки дисперсионную

среду (базовое масло). Для большинства смазок этот процесс со-

стоит из нескольких стадий: дозировка сырья, приготовление за-

густителя, смешивание загустителя с маслом (варка смазки), ох-

лаждение смазки, гомогенизация, деаэрация, расфасовка.

Установки, в которых варят смазки, могут быть периодиче-

ского или непрерывного действия. Чаще всего - это варочные

аппараты (котлы), оборудованные мешалкой и паровой рубаш-

кой (для создания определенного температурного режима). Их

оснащают также

быстрооткрывающимися

люками, арматурой,

термоизмерительной и контрольно-измерительной аппаратурой

(рис. 7.28). В большинстве случаев в варочных котлах омылива-

ются жиры или жирные кислоты и диспергируются мыла, обра-

зующиеся в минеральном масле.

В зависимости от применяемой аппаратуры производство

смазок под давлением (используют герметичные автоклавы, в

которых обычно готовится мыльная основа смазки) подразделя-

ется на одноступенчатый, двухступенчатый и трехступенчатый

процессы. При одноступенчатом способе все стадии приготовле-

ния смазки (дозировка, диспергирование мыла и охлаждение)

осуществляется в одном котле. При температуре 100 °С варят

кальциевые смазки, при

150

°С - алюминиевые, при

200-210

°С -

натриевые и литиевые, при

100-120

°С - углеводородные. Охла-

ждение смазки ведут или с резким перепадом температур, или

медленно в варочных котлах либо в специальных аппаратах, так

как от режима охлаждения зависят структура мыльного каркаса

и качество смазки.

Мыльные смазки. Загустителями в мыльных смазках явля-

ются мыла (соли высших жирных кислот). Причем все чаще при-

меняют комплексные мыла. Мыла для производства смазок по-

лучают нейтрализацией высших жирных кислот гидроокисями

металлов - щелочами:

R-C

+МеОН

ОН

R-C-O-Me

или омылением глицеридов высших жирных кислот - жиров ще-

лочами:

СН

—О

—С

—R

СН

—О

—С

+ЗМе=ОН

-0-C-R

СН

—ОН

3R—

—О

—

Me + СН

—ОН,

II I

сн

-он

где R - алифатический радикал

СН

ЧСН

)

;

Me - катион металла.

Для производства мыл в процессе приготовления смазок ис-

пользуют индивидуальные жирные кислоты, полученные из

природных жиров, и синтетические жирные кислоты, получае-

мые окислением парафина. Смазки на синтетических жирных

кислотах являются полноценными заменителями смазок на на-

287

туральных

жирах. Их называют

синтетическими

в отличие от

жировых.

Хотя в настоящее время известны смазки, загущенные мыла-

ми лития, кальция, цинка, стронция,

бария,

алюминия, свинца,

широко применяют только кальциевые, литиевые, натриевые,

бариевые и алюминиевые смазки.

Углеводородные смазки. Их получают, сплавляя нефтяные

масла с твердыми углеводородами - парафином, церезином, а

также с побочным продуктом депарафинизации -

петролатумом,

представляющим собой сложную смесь парафинов и церезинов

различной молекулярной массы. Углеводородные смазки зани-

мают исключительное место среди

консервационных

(защит-

ных) смазок благодаря таким свойствам, как невысокая темпера-

тура плавления и обратимость структуры, абсолютная нераство-

римость в воде. Их можно легко наносить на металлические де-

тали и поверхности, окуная, например, в расплавленную смазку

при

60-120

°С, распылением, при помощи кисти и т.д. Толщину

защитного слоя можно легко регулировать, изменяя, например,

температуру расплава. Даже тонкий слой углеводородной смазки

(около 0,5 мм) надежно защищает поверхность от проникнове-

ния воды и пара.

7.7.2. Основные эксплуатационные свойства

и методы их оценки

К основным эксплуатационным характеристикам пластич-

ных смазок относят: предел прочности, вязкость, коллоидную

стабильность, температуру каплепадения, механическую ста-

бильность, водостойкость и др.

Пределом прочности смазки называют то минимальное

удельное напряжение, при котором происходит разрушение

каркаса смазки в результате сдвига одного ее слоя относитель-

но другого. Предел прочности определяют на приборе, называ-

емом

пластометром

(рис. 7.29). На этом приборе определяют

давление (по манометру), при котором происходит сдвиг слоев

смазки в капилляре - предел прочности сдвига

-1,.

Этот пока-

затель характеризует способность смазок удерживаться в узлах

трения, противостоять сбросу с движущихся деталей (напри-

мер, подшипников) под влиянием инерционных сил и удержи-

ваться на наклонных и вертикальных поверхностях, не стекая и

Рис. 7.29. Пластомер

К-2:

/ - капилляр с внутренним

оребрением;

2 - исследуемая смазка; 3 - расширяющая-

ся от нагрева жидкость; 4 - нагреватель

не сползая. Когда напряжение сдвига превышает предел проч-

ности, смазки начинают течь.

Предел прочности смазки зависит от температуры (с ее по-

вышением чаще всего снижается) и скорости приложения силы.

При невысоком пределе прочности смазки плохо удерживаются

в негерметизированных узлах трения. В то же время смазки с вы-

соким пределом прочности не поступают к трущимся поверхно-

стям, хотя смазочного материала в механизме достаточно. Для

предотвращения сброса смазок с сепараторов подшипников пре-

дел прочности сдвига должен быть не менее

180-200

Па при тем-

пературе 50 °С. Для обычных рабочих температур предел проч-

ности не должен превышать

300-500

Па; а минимальное значе-

ние в рабочей зоне с наибольшей температурой должно быть не

ниже

100-200

Па.

288

10. Васильева

Л.С.

289

п.

Па-с

х^

-15

°С

ч.

о°с

ч Ч

20 °С

°С

Рис.

730. Зависимость вязкости

со-

лидола С от скорости деформации

Рве.

731. Внешний вид (а) и схема

(б) вискозиметра

АКВ-4:

- самописец; 2 - шток; 3 - смаз-

ка; 4 - капилляр

10*

Скорость деформации,

с"

Вязкостно-температурные свойства смазок влияют на сопро-

тивление вращению подшипников, а следовательно, на легкость

вращения три низких температурах. Вязкость смазок зависит от

скорости деформации (рис. 7.30).

290

Рис.

732. Зависимость установив-

шегося момента сопротивления мН

вращению

(М^)

роликового кони-

ческого (кривые /. 2, 3, 4) и шари-

кового (кривая 5) подшипников от

вязкости дисперсионной среды

т|

при 50 °С для литиевых (кривые У,

2,5)

и натриевых (кривые

3,4)

сма-

зок при частоте вращения, об/мин:

/,3-100;

2,4,5

-500

Вязкость пластичных

смазок отличается от поня-

тия вязкости жидкостей, так

как пластичные смазки обла-

дают структурной вязкостью.

Особенностью вязкости пла-

стичных смазок является ее

зависимость не только от

температуры, но и от градиента скорости сдвига - чем выше гра-

диент скорости сдвига, тем меньше вязкость смазки при данной

температуре.

Для характеристики этого свойства применяют понятие "эф-

фективная вязкость

смазки",

под которой подразумевают вяз-

кость ньютоновской жидкости, оказывающей при данном режи-

ме течения такое же сопротивление сдвигу, как и смазка.

Когда смазка начинает течь (после разрушения связей струк-

турного каркаса), подобно жидкости, при постоянной температу-

ре с увеличением скорости течения - деформации (измеряют в

сг

вязкость смазки понижается в сотни и тысячи раз. Обычно

вязкость смазки и их вязкостно-температурные характеристики

определяют при 10

сг

"Эффективную

вязкость" определяют на автоматических

капиллярных вискозиметрах

АКВ-2,

АКВ-4.

(рис. 7.31). Вяз-

кость смазок определяют в диапазоне температур от -70 до

100 °С. При помощи пружины смазка продавливается через ка-

пилляр с переменной скоростью, что фиксируется самописцем.

Повышенная вязкость дисперсионной среды приводит к повыше-

нию момента сопротивления (подшипников) и, следовательно, к

повышению энергетических потерь (рис. 7.32). Вязкостно-скоро-

стную характеристику выражают как отношение величин вязко-

10'

Рис. 7.33. Схема прибора КСА для

определения коллоидной стабильно-

сти:

/ - бумажные фильтры; 2 - слой

смазки; 3 - шток поршня; 4 - цилиндр; 5 -

шарик; 6 - груз

сти смазок при постоянной

температуре, но при двух раз-

личных скоростях деформа-

ции. Вязкостные характери-

стики относятся к одним из

важнейших эксплуатационных

показателей. Пусковые харак-

теристики механизмов, потери

при работе различных узлов

трения во многом зависят от

вязкости смазок, которая в ус-

ловиях минимальной рабочей

температуры и скорости де-

формации

10~'

не должна пре-

вышать 15-20 тыс. Па • с.

Коллоидная стабильность смазки - это ее способность со-

противляться отделению дисперсионной среды - масла при хра-

нении и в процессе применения.

Отпрессовывание

масла из смаз-

ки увеличивается и ускоряется с повышением температуры, при-

ложением к ним одностороннего давления, под действием цент-

робежных сил, в сужениях мазепроводов, на входе в фильтры и в

других аналогичных условиях.

Сильное выделение масла, тем более распад смазки недопус-

тимы, однако для обеспечения нормальной работы трущихся по-

верхностей небольшое выделение масла желательно, если этот

процесс протекает медленно и равномерно на протяжении всего

срока службы смазки в подшипнике.

Для оценки коллоидной стабильности смазок используют

различные приборы, основанные на

отпрессовывании

масла под

действием постоянного груза или сжатого воздуха. На рис. 7.33

представлена схема прибора КСА (разработанного

К.И.

Климо-

вым,

В.В.

Синицыным

Е.В.

Алиевой) для определения колло-

идной стабильности, основанного на определении количества

масла (в % по весу), отпрессовавшегося из смазки при испытании.

Хорошей коллоидной стабильностью обладает смазка с показа-

292

Рис. 7.34. Прибор для определения

температуры каплепадения:

/ - водяная баня; 2 - специальный

термометр с капсулой; J - стеклянная

пробирка (воздушная баня); 4 - мешалка;

5 - капсула с исследуемым материалом;

6 - электроподогрев; 7 - штатив

телями от 0 до 5%, удовлетво-

рительной -- от 5-15%, низ-

кой - более 15%.

Температурой каплепа-

дения

(г

капл

)

называют такую

температуру, при которой

падает первая капля смазки,

помещенной в капсюле спе-

циального прибора, нагрева-

емого в стандартных услови-

ях (рис. 7.34). Температура

каплепадения зависит в ос-

новном от вида загустителя и

в меньшей степени от его

концентрации. Отсюда и под-

разделение смазок на низко-

плавкие

Н(/

капл

до 60 °С),

сре-

днеплавкие С

ка

„

= 60°

до 100

°С)

и тугоплавкие

Т(г

капл

> 100 °С). Во избежа-

ние вытекания смазки из уз-

ла трения температура кап-

лепадения должна превышать температуру трущихся деталей

на 15-20°С.

Учитывая, что температура в узлах трения не превышает

110-120

°С, а температура каплепадения, например, литиевых

смазок может достигать 190 °С, с появлением новых типов сма-

зок, приготовленных на тугоплавких загустителях, этот показа-

тель, кроме углеводородных смазок, для всех остальных утратил

свое решающее значение. В сочетании с другими характеристи-

ками по температуре каплепадения определяют тип анализируе-

мой смазки.

Механическая стабильность - важный эксплуатационный

показатель, характеризующий способность смазок

противосто-

293

Рис.

7.35.

Пенетрометр:

- конусная игла; 2 - кнопка сто-

порной иглы; 3 - индикатор для измере-

ния глубины погружения конусной иглы

в смазку

ять разрушению. В результате

длительного механического

воздействия предел прочности

и вязкость у смазок могут

уменьшаться (при дальнейшем

отдыхе эти показатели или не

меняются, или возрастают).

Смазки с плохой механической

стабильностью быстро разру-

шаются, разжижаются и выте-

кают из узлов трения. Особен-

но это опасно там, где вся

смазка вовлекается в процесс

деформирования (подшипники

скольжения, шарниры, пло-

ские опоры и др.).

Однако в ряде случаев ме-

ханически нестабильные смаз-

ки применять можно: они мо-

гут достаточно хорошо рабо-

тать в надежно герметизированных узлах трения, если

уплотни-

тельные

устройства препятствуют вытеканию смазки из узла или

если она удерживается в нем капиллярными силами. В этих слу-

чаях разрушение смазки не будет ухудшать работу механизма.

Если смазка при отдыхе после разрушения сильно затверде-

вает, то она перестает поступать к рабочим поверхностям. В

этом случае нередко затрудняется пуск и работа узла трения.

Полноценная смазка не должна значительно изменять свои свой-

ства ни в процессе работы (деформации), ни при последующем

отдыхе. Для определения механической стабильности смазок

применяют прибор, называемый таксометром: на нем измеряют

предел прочности до и после разрушения смазки.

Превосходя по

консервационным

свойствам масла, смазки

предотвращают коррозию металлов в условиях

100%-ной

отно-

сительной влажности в течение многих месяцев и лет даже в сло-

ях толщиной порядка сотых долей миллиметра.

Консистентность

(густота). Для определения

консистент-

ности

(степени мягкости) смазок используют прибор - пенетро-

метр. На пенетрометре (рис. 7.35) измеряют глубину погружения

в смазку стандартного конуса под действием собственного веса

(150

г). Если в течение 5 с конус погрузится в смазку на 20 мм, то

число

пенетрации

такой смазки условно принимают равным 200.

Выражается

пенетрация

в градусах, соответствующих числу де-

сятых долей мм глубины погружения конуса иглы в смазку. Чис-

ло пенетрации всегда определяют при комнатной температуре

(25 °С). Чем мягче смазка, тем больше число пенетрации.

За рубежом показателем пенетрации широко пользуются,

так классификация Национального института (США) основана

на делении смазок по числу пенетрации.

7.73.

Классификация пластичных смазок

Пластичные смазки классифицируются - по составу и по на-

значению (области применения).

I. Классификация по составу. Так как, дисперсная фаза (за-

густитель) оказывает определяющее влияние на структуру и

свойства смазок, поэтому по типу загустителя смазки принято

подразделять на четыре группы:

Смазки мыльные - загустителем в этих смазках являются

соли высших (жирных) кислот. Эти смазки широко применяются

на автомобилях. Смазки этой группы подразделяются по катио-

ну мыла на алюминиевые (А1), бариевые (Ва), калиевые (К),

кальциевые (Са), литиевые (Li), натриевые (Na), свинцовые

(РЬ),

цинковые (Zn). Катион мыла оказывает влияние на температур-

ный диапазон применения (рис. 7.36), делятся еще по аниону мы-

ла на обычные и комплексные (к). Смазки, приготовленные на

смешанных мылах, обозначаются двойным обозначением (по ка-

тионам мыла), например,

натриево-кальциевые

(Na-Ca).

Первым

в обозначении указывается катион, доля мыла которого в общем

балансе загустителя больше.

2. Смазки на неорганических загустителях. К этой группе от-

носятся смазки, в которых загустителем являются термостабиль-

ные с развитой удельной поверхностью

высокодисперные

неорга-

нические вещества. К ним относятся

силикагелевые

(Si), бентони-

товые (Вп), графитные (С) и другие неорганические загустители.

3. Смазки на органических загустителях. Загустителем в ор-

ганических смазках являются термостабильные,

высокодисперс-

295

Катион мыла

Са

Na-Ca

Комплексная Са

Силикагелевая

Бентонитовая

Температурный диапазон

—

••••ммммшмн

—

Гр

МР

•

D<u.

>лидол

)ЛИДОЛ

афитн

-•

ЦИА

ациош

ая

талин

ГИМ-2

итол-2

юл-1

иол-3

ая

ТП/

Унис

Униол

Фиол-

[АТГО

л-1

-3

1-221

-100

-50 0 50 100 150 200 250

°С

Рис. 736. Диапазон рабочих температур различных типов смазок

ные

органические вещества. К этой группе смазок относят поли-

мерные,

полимочевинные,

сажевые и другие.

4. Углеводородные смазки. В качестве загустителя в углеводо-

родных смазках являются высокоплавкие углеводороды -

петрала-

тум,

церезин, парафин, озокерит, природные и синтетические

воски.

По типу дисперсионной среды (масла) смазки делят на смаз-

ки на нефтяных, синтетических и растительных маслах.

И. Классификация по назначению (по области применения).

По области применения в соответствии с ГОСТ 23258-78

смазки разделяют на четыре группы: антифрикционные,

консер-

вационные,

уплотнительные

и канатные (табл. 7.41).

Смазки антифрикционные предназначены для снижения из-

носа и трения сопряженных деталей.

Смазки

консервационные

(защитные) предназначены для

предотвращения коррозии металлических поверхностей при хра-

нении и эксплуатации механизмов.

296

Таблица

7.41

Классификация пластичных смазок по назначению

в соответствии с ГОСТ 23258-78

Подфуппа

Индекс

Область применения

Общего назначе- С

ния для обычных

температур

Общего назначе- О

ния для повыше-

ния

температур

Многоцелевые М

Термостойкие Ж

Низкостойкие Н

Противозадир- И

ные

противоиз-

носные

Химически стой- X

кие

Приборные П

Редукторные

(трансмиссион-

ные)

Приработочные

Узкоспециализи-

рованные (отрас-

левые)

Антифрикционные

Узлы трения с рабочей температурой до 70 °С

Узлы трения с рабочей температурой до

°С

Узлы трения

рабочей

температурой

-30...

+130

°С

в условиях повышенной влажности сре-

ды; в достаточно мощных механизмах сохра-

няют работоспособность до

-40

°С

Узлы трения с рабочей температурой

150

°С

Узлы трения с рабочей температурой

-40

°С

Подшипники качения при контактных напряже-

ниях более 250 кПа и подшипники скольжения

при удельных нагрузках

>15

кПа; содержат про-

тивозадирные

противоизносные

присадки или

твердые добавки

Узлы трения, имеющие контакт с агрессивными

средами

Узлы трения приборов и точных механизмов

Зубчатые и винтовые передачи всех видов

Сопряжение поверхности с целью облегчения

сборки, предотвращения задиров и ускорения

приработки

Узлы трения, смазки для которых должны удов-

летворять дополнительным требованиям, не

предусмотренным в вышеперечисленных под-

группах

(прокачиваемость,

эмульгируемость,

искрогашение и т.д.). Для преимущественного

применения в отдельных отраслях техники

(автомобильные, железнодорожные, индустри-

альные и др.)

297

Таблица

7.41

(окончание)

Подгруппа

Индекс

Область применения

Брикетные Б Узлы и поверхности скольжения с устройствами

для использования смазки в виде брикетов

Консервацион- 3 Металлические изделия и механизмы всех видов,

ные

за исключением стальных канатов и случаев,

требующих использования

консервационных

ма-

сел или твердых покрытий

Уплотнительные

Арматурные А Запорная арматура и сальниковые устройства

Резьбовые Р Резьбовые соединения

Вакуумные В Подвижные и разъемные соединения и уплотне-

ния вакуумных систем

Канатные

Канатные К Стальные канаты, органические сердечники

стальных канатов

Примечание. Смазку, относящуюся одновременно к двум или более группам (под-

группам), относят к той группе (подгруппе), которая наиболее типична для ее исполь-

зования.

Смазки

уплотнительные,

герметизирующие зазоры и не-

плотности узлов и деталей.

В классификационном обозначении пластичных смазок, в со-

ответствии с ГОСТ 23258-78, указывают следующее:

подгруппу по назначению (например, М - многоцелевая);

2. тип загустителя (например, Ли - литиевое мыло; Ка - каль-

циевое; На - натриевое,

Ли-Ка

- смешанное -

литиево-кальциевое);

3. температурный диапазон применения смазки. Они делятся

на подгруппы, обозначаемые индексами: С - общего назначения

(до 70

°С);

О - для повышенной температуры (до

110

°С); М -

многоцелевые, работоспособны от -30 до

130

°С в условиях по-

вышенной влажности; Ж - термостойкие

(150

°С и выше); Н -

морозостойкие (ниже

-40

°С).

Рекомендуемый температурный диапазон применения указы-

вают дробью: в числителе - уменьшенная в 40 раз без знака ми-

нус минимальная температура, в знаменателе - уменьшенная в

10 раз максимальная температура применения. Температурный

диапазон имеет ориентировочное значение, так как он зависит от

298

конструкции сопряжений и условий работы. Например 4/13 -

смазка работоспособна в интервале

-40

°С до

130

°С.

4. Тип дисперсионной среды.

Тип дисперсионной среды и присутствие твердых добавок

обозначают строчными буквами: у - синтетические углеводоро-

ды, к - кремнийорганические жидкости, г - добавка графита, д -

добавка дисульфида молибдена. Смазки на нефтяной основе ин-

декса не имеют.

5. Консистенцию смазки обозначают условным числом от 0 до 7.

Пример (классификационное обозначение товарной литие-

вой смазки

Литол-24):

Мли4/13-3.

М - многоцелевая антифрик-

ционная, работоспособна в условиях повышенной влажности;

Ли - загущена литиевыми мылами; 4/13 - работоспособна в ин-

тервале от

-40

°С до 130 °С - отсутствие индекса дисперсионной

среды - приготовлена на нефтяном масле; 3 - условная характе-

ристика густоты смазки.

Автомобильный транспорт является одним из основных по-

требителей пластичных смазок - около 25% от общего производ-

ства. Причем наибольшее применение при эксплуатации автомо-

билей находят антифрикционные смазки.

Международная классификация пластичных смазок основана

на ее оценке

консистентности

NLGL

(National Grease Institute,

USA) делит все смазки на девять классов. Критерием деления яв-

ляется уровень

пенетрации

(табл. 7.42)

Таблица 7.42

Международная классификация NLGI пластичных смазок по консистенции

Класс*

000

(Н)

Диапазон пенет-

рации, мм

КГ

445-475

400-430

355-385

310-340

265-295

220-250

175-205

130-160

85-115

Визуальная оценка консистенции смазки

Очень мягкая, аналогичная очень

вязкому маслу

Очень мягкая, аналогичная очень

вязкому маслу

Мягкая

Тоже

Вазелинообразная

Почти твердая

Твердая

Очень твердая,

мылообразная

Очень твердая, мылообразная

Примечание

Полужидкие

смазки

Полужидкие

смазки

Если допустимые пределы пенетрации смазки по нормативам находятся в

промежуточном положении, то применяют двойной номер, например

0,1.

299