Смазочные материалы и их применение
Смазочные масла и мази, обычно минеральные, должны соответствовать ряду показателей, в том числе показателю вязкости (внутреннего трения), имеющему большое практическое значение. Под вязкостью жидкостей понимают их свойство, характеризующее сопротивление действию внешних сил, вызывающих течение жидкостей. Различают вязкости динамическую, кинематическую и условную.
Динамическая вязкость (коэффициент вязкости внутреннего трения) выражает собой силу, затрачиваемую на перемещение одного слоя жидкости относительно другого. За единицу динамической вязкости принята паскаль-секунда (Па∙с), равная динамической вязкости среды, касательное напряжение в которой (при ламинарном течении и разности скоростей слоев, находящихся на расстоянии 1 м, равной 1 м/с) равно 1 Па.
Кинематическая вязкость (удельный коэффициент внутреннего трения) представляет собой отношение динамической вязкости жидкости к ее плотности. За единицу кинематической вязкости принят квадратный метр на секунду (м2/с), равный кинематической вязкости, при которой динамическая вязкость среды плотностью 1 кг/м3 равна 1 Па∙с. Этот показатель является обязательным для характеристик всех минеральных масел.
Условная вязкость представляет собой отвлеченное число, выражающее отношение времени истечения 200г масла из вискозиметра типа ВУ к времени истечения такого же количества дистиллированной воды при температуре 20 °С. Условную (или относительную) вязкость, ранее обозначавшуюся в технической литературе градусами Энглера (°Е), выражают в градусах ВУ50 или ВУ100. Индекс обозначает температуру масла при испытании, которую принимают равной 50 или 100 °С. С понижением температуры и повышением давления вязкость масел возрастает.
При подборе смазки для машин следует руководствоваться некоторыми правилами:
1. Быстроходные механизмы необходимо смазывать маслами пониженной вязкости, иначе будет расходоваться излишняя энергия на преодоление сцепления частиц смазочного материала и, кроме того, соприкасающиеся поверхности деталей будут нагреваться сильнее обычного.
2.Тихоходные механизмы, работающие под большими нагрузками, нужно смазывать маслами высокой вязкости или же густыми (консистентными) смазками, которые представляют собой смеси минерального масла с каким-нибудь загустителем, например кальциевым, либо воском, парафином и др. Применение в механизмах, работающих с большими знакопеременными нагрузками, масел пониженной вязкости неизбежно ведет к выдавливанию смазки, т. е. к ее недостаточному количеству между трущимися поверхностями.
3.В процессе эксплуатации станков с тяжелыми столами, каретками, с направляющими скольжения и другими сборочными единицами при скорости их движения менее 20 мм/мин часто наблюдается прерывистое (скачкообразное) перемещение. Это объясняется тем, что в начале движения, когда преодолеваются силы трения в передаточных элементах, происходит рывок с последующей кратковременной остановкой. Такой характер движения снижает качество обработки поверхностей. В этих случаях для уменьшения трения, обеспечения плавности хода и точности установочных перемещений узлов станков следует применять антискачковое масло ВНИИ НП-401.
4. Тяжело нагруженные тихоходные механизмы, работающие при высокой температуре, рекомендуется смазывать твердыми смазочными материалами, к которым относятся, например, тальк, графит, слюда.
Смазочные масла и мази бывают разных видов и сортов с различными свойствами. Области их применения также различны (табл. 1).
Таблица 1
Смазочные масла и мази
Наименование | ГОСТ | Область применения |
Масло индустриальное И-5А | 20799 — 75 | Быстроходные точные механизмы, работающие с частотой вращения 15000...20000 об/мин или с окружной скоростью на шейке вала 4,5 ...6 м/с |
Масло индустриальное И-8А | 20799 — 75 | Механизмы, работающие с малой нагрузкой при частоте вращения 1000... 1500 об/мин или с окружной скоростью на шейке вала 3 ...4,5 м/с |
Масло индустриальное И-12А | 20799 — 75 | Механизмы, работающие с окружной скоростью вала до 3 м/с; гидросистемы с давлением до 6 МПа (60 кгс/мм2); поршневая группа аммиачных компрессоров |
Масло индустриальное И-20А | 20799 — 75 | Механизмы, работающие при средних нагрузках и повышенных скоростях; гидросистемы металлообрабатывающих станков и других механизмов |
Масло индустриальное И-30А | 20799 — 75 | Крупные и тяжелые станки; гидравлические системы с поршневыми регулируемыми насосами |
Масло индустриальное И-40А | 20799 — 75 | Тяжелые станки, работающие с малыми скоростями |
Смазка ЦИАТИМ-202(универсальная тугоплавкая, влагостойкая, морозоустойчивая, активированная) | 11110 — 75 | Подшипники качения закрытого типа и другие сборочные единицы трения, работающие при температурах от —60 до + 120 °С |
Солидол синтетический УС-1иУС-2 (универсальная среднеплавкая, синте тическая, влагостойкая) | 1033 — 75 | Сборочные единицы трения, работающие при температурах до +65 ° С |
Графитная смазка УСс-А (влагостойкая) | 3333—80 | Тяжело нагруженные сборочные единицы трения, зубчатые передачи, рессоры, лебедки и т. п. |