Состав и качество смазок
Лекция № 11
Смазки. Ассортимент, свойства и применение.
Основное назначение смазок — уменьшение износа поверхностей трения для продления срока службы деталей машин и механизмов. Смазки препятствуют проникновению к поверхностям трения агрессивных жидкостей, газов и паров, а также абразивных частиц (пыли, грязи и т.п.). Почти все смазки выполняют защитные функции, предотвращая коррозию металлических поверхностей, антифрикционные свойства смазки существенно уменьшают энергетические «затраты» на трение - это позволяет снизить потери мощности машин и механизмов. Для защиты металлических изделий, машин и оборудования от коррозии при их транспортировании и длительном хранении применяют специальные консервационные смазки. Производят также рабоче-консервационные смазки, их не заменяют перед началом эксплуатации техники |на антифрикционные смазки.
Для герметизации зазоров в механизмах и оборудовании, а также соединений трубопроводов запорной арматуры применяют уплотнительные смазки. Они обладают лучшими герметизирующими свойствами, чем масла.
Основные условия и объекты применения смазок:
открытые и негерметизированные узлы трения;
труднодоступные узлы трения;
механизмы, расположенные под переменным углом к горизонту,
узлы трения, где невозможна частая замена смазочного материала;
переменный скоростной режим эксплуатации машин;
вынужденный контакт узла трения или защищаемой поверхности эдой либо агрессивными средами;
условия резко изменяющегося температурного режима;
герметизация подвижных уплотнений, сальников и резьбовых соединений;
длительная консервация машин, оборудования, приборов и металлических изделий;
Для консервации применяют 14 % производимых смазок, для герметизации — 2 %. Остальные смазки используют в качестве антифрикционных смазочных материалов для уменьшения трения.
Состав и качество смазок.
Смазки состоят из жидкой основы (дисперсионной среды), твердого загустителя (дисперсной фазы) и различных добавок.
Для улучшения эксплуатационных свойств в состав смазок вводят присадки различного, рационального назначения и твердые добавки.
Смазки представляют собой сложные многокомпонентные системы, основные свойства которых определяются свойствами дисперсионной среды, дисперсной фазы, присадок и добавок.
Дисперсионная среда. В качестве дисперсионной среды смазок используют различные смазочные масла и жидкости. Большинство смазок (около 97 %) готовят на нефтяных маслах. В смазках, работающих в специфических и экстремальных условиях, применяют синтетические масла — кремнийорганические жидкости, сложные эфиры, фтор- и фторхлоруглерод, синтетические углеводородные масла, полиалкиленгликоли, полифениловые эфиры. Широкое применение таких масел ограничено из-за их дефицитности и высокой стоимости. В отдельных случаях в качестве дисперсионной среды применяют растительные масла, например, касторовое масло.
Многие свойства смазок зависят от свойств дисперсионной среды. Природа, химический, групповой и фракционный составы дисперсионной среды существенно влияют на структурообразование и загущающий эффект дисперсной фазы, а, следовательно, на реологические и эксплуатационные свойства смазок.
От свойств дисперсионной среды зависят работоспособность смазок в определенных интервалах температур, силовых и скоростных нагрузок, их окисляемость, коллоидная стабильность, защитные свойства, устойчивость к агрессивным средам, радиации, а также набухаемость контактирующих со смазками изделий из резины и полимеров.
Низкотемпературные свойства смазок (вязкость при отрицательных температурах) зависят от вязкости дисперсионной среды при низких температурах, а испаряемость — от молекулярной массы, фракционного состава, температуры вспышки дисперсионной среды и продолжительности температурного воздействия.
Дисперсная фаза.Температурные пределы применения смазок во многом определяются температурами плавления и разложения загустителя, его растворимостью в масле и концентрацией в смазке. От природы загустителя зависят антифрикционные и защитные свойства, водостойкость, коллоидная, механическая и антиокислительная стабильности смазок. Мыла, являясь поверхностно-активными веществами, выполняют в смазках одновременно функции загустителя, противоизносного и противозадирного компонентов.
Присадки и наполнители.Присадки обладают свойствами поверхностно-активных веществ. Это предопределяет их активность, как в объеме смазки, так и на границе раздела дисперсная фаза — дисперсионная среда. Для улучшения свойств смазок применяют в основном те же присадки, что и для легирования масел: противоизносные, противозадирные, антифрикционные, защитные, вязкостные и адгезионные. Применяют также ингибиторы окисления, коррозии. Многие присадки являются полифункциональными.
Наполнители — это высокодисперсные, нерастворимые в маслах вещества, не образующие в смазках коллоидной структуры, но улучшающие их эксплуатационные свойства. Наиболее часто применяют наполнители с низким коэффициентом трения: графит, дисульфид молибдена, тальк, слюду, нитрит бора, сульфиды некоторых металлов, асбест, полимеры, оксиды и комплексные соединения металлов, металлические порошки и пудры.