Смазка промышленного оборудования

Работоспособность промышленного оборудования в значительной степени определяется правильным выбором смазочных материалов, основной функцией которых является уменьшение трения и устранения связанного с этим явлением заедания движущихся деталей машин и механизмов.

Доп.:

1. Охлаждение деталей и отвод масла.

2. Смыв и отвод продуктов износа.

3. Уплотнение зазоров и снижение динамических нагрузок в сопряжениях с зазорами.

4. Снижение потерь мощности на трение.

Смазка- эффективное средство защиты деталей от коррозии, как в процессе работы, так и при длительном хранении.

Наиболее полезный эффект смазки достигается при правильном выборе смазочных материалов, способов и режимов смазки в соответствии с режимами работы и хранения машин

Разнообразие машин, механизмов, а также условий их работы обусловливает применение различных видов, сортов и марок смазочных материалов.

В зависимости от происхождения, смазочные материалы разделяют на:

- минеральные (получаемые из нефти, угля, сланца и др.);

- животные (получаемые из жира животных);

- растительные (получаемые из хлопка, клещевины, конопли и др);

- синтетические (получаемые путем химического синтеза).

По физическим свойствам смазочные материалы подразделяют на:

- смазочные масла;

- консистентные (пластичные) смазки;

- твердые смазочные материалы.

Минеральные масла - жидкие смазочные материалы, получаемые вакуумной перегонкой мазута - остатка отгонки из нефти светлых продуктов (бензина, керосина, дизтоплива).

В продуктах прямой перегонки мазута:

- легкие фракции - дистилляты - служат основой для получения масел малой и средней вязкости;

- масляный гудрон - полуфабрикат для получения тяжелых и вязких масел; содержатся различные примеси (асфальто-смолистые вещества, нефтяные кислоты, сернистые и азотистые соединения), которые вредно влияют на работу механизмов.

Очистку сырых масел производят различными способами:

- серной кислотой (масла сернокислой очистки);

- щелочами (масла щелочной очистки);

- селективной очистки, при которой применяются растворители, действующие избирательно (селективно) на примеси, подлежащие удалению.

В результате очистки масла приобретают нужные свойства.

Однако применение самых совершенных методов очистки не позволяет получить масла, полностью отвечающие требованиям эксплуатации.

Поэтому в эксплуатации часто смешивают масла в различных пропорциях и добавляют различные химические вещества (присадки), улучшающие одно или несколько их свойств.

По преимущественным областям применения минеральные масла делят на:

- индустриальные для смазки различных механизмов;

- моторные для смазки ДВС;

- трансмиссионные для смазки различных трансмиссионных передач;

- цилиндровые для смазки поршневых машин;

- приборные для смазки приборов и аппаратов;

- специальные;

- консервационные для предохранения от коррозии труднодоступных внутренних поверхностей.

Маркировка масел.

Наименование - цифра (вязкость) - буква (способ очистки, область применения):

В - выщелачивание;

К - кислотной очистки;

С - селективной очистки;

М - моторное;

И - индустриальное;

З - загущенное.

Например, масла М6Б расшифровываются:

Масло моторное, кинематическая вязкость при 100°С равна 6-10^-6 м²/с.

Для смазки промышленного оборудования наиболее часто используются следующие группы жидких минеральных масел:

- индустриальные, для смазки сопряжений, работающих в нормальных условиях (И-20А, И-30А, И-40А, И-50А);

- цилиндровые, для смазки тяжелонагруженных деталей, работающих высокотемпературных условиях (цилиндровое 11, цилиндровое 24);

- трансмиссионные, для смазки тяжелонагруженных передач (ТАп - 15В);

- турбинные, для смазки деталей, работающих с большими скоростями и воспринимающих большие ударные нагрузки (Т22, Т30, Т46).

Консистентные (пластичные) смазки получают в результате смешивания минеральных масел (80-90%) с загустителями (10-20%) В качестве загустителя применяют кальциевые, натриевые, литиевые, бериллиевые мыла высокомолекулярных жирных кислот, твердые углеводороды (парафин, церезин, нитролатум), искусственные жирные кислоты и другие вещества.

Наиболее широкое применение в практике эксплуатации нашли консистентные смазки с кальциевыми (солидолы), и натриевыми (консталины) загустителями

Главной особенностью консистентных смазок является их способность под действием небольших нагрузок обладать определенной пластичностью и сохранять свою форму подобно твердым телам, а при значительных нагрузках течь подобно высоковязкой жидкости.

Недостатки:

1) невозможность отвода масла;

2) сохранение продуктов износа на поверхностях трения.

Маркировка консистентных смазок:

Первая буква - область применения: У - универсальная; А - автотракторная., И - индустриальная, Ж - железнодорожная и т.д.

Вторая буква – наименование группы для универсальных смазок:

Н - низкоплавкая, С - среднеплавкая, Т –тугоплавкая.

Твердые смазочные материалы: графит, дисульфид молибдена и др. можно использовать при температуре от - 250 - до +350° С.

Эти материалы часто применяются в виде добавок (присадок) к жидким и консистентным смазкам. Наиболее часто применяют следующие виды добавок: противоизносные, противозазорные, противопенные, противоокислительные, антикоррозионные.

Физико-механические свойства жидких смазочных материалов: плотность, вязкость, t° вспышки, t° застывания, маслянистость, содержание воды и механических примесей, кислотность, коксовое число.

Плотность - 0,87-0,95 г/см².

Вязкость - внутреннее трение или сопротивление перемещению одной части относительно другой.

Различают динамическую и кинематическую вязкость.

Динамическая вязкость - (Па×с) единицы динамической вязкости.

Кинематическая вязкость (м/с) - отношение динамической вязкости к плотности жидкости при температуре определения.

В ГОСТах на марку масла используют значение кинематической вязкости.

Вязкость зависит от t°и давления. Масло, вязкость которого мало зависит от температуры, является наиболее качественным. Вязкостные температурные свойства оцениваются индексом вязкости. Чем выше индекс, тем лучше масло. Хорошим считается масло с индексом 80-90.

С повышением давления вязкость масла увеличивается.

t° вспышки – температура, при которой масло выделяет пары, воспламеняющиеся от огня.

t° застывания - температура, при которой масло теряет свою подвижность.

Маслянистость - (липкость) характеризуется его способностью прилипать к смазываемым поверхностям. Оценивается маслянистость коэффициентом трения и прочностью масляной пленки.

Масла растительного и животного происхождения обладают большей маслянистостью, чем минеральные.

Наличие воды в масле является причиной коррозии металла, уменьшения вязкости и липкости.

В состоянии поставки масло воды не содержит.

Наличие механических примесей допускается 0,05%.

Кислотность масла - указывает наличие в нем свободных кислот, которые вызывают коррозию металла. Кислотность выражается кислотным числом, которое предоставляет сотые числа миллиграммов едкого калия, потребного для нейтрализации свободных кислот в 1 г масла.

Коксовое число - характеризует склонность масла к образованию нагара и равно процентному содержанию кокса в навеске масла.

Основными физико-механическими свойствами консистентных смазок являются: прочность, вязкость, теплостойкость, влагостойкость, стабильность, антикоррозионность и содержание механических примесей.

Прочность консистентной смазки определяется ее способностью сопротивляться действию сил, срывающих ее со смазывающей поверхности. Минимальный предел прочност 180-200 Па. С увеличением t° прочность снижается.

Вязкость - (консистентность) смазки оценивается числом пенетрации, глубине погружения в смазку стандартного металлического конуса массой 150г за период 5 с.

Теплостойкость характеризует t° каплепадания (при нагревании смазки в специальном приборе).

Смазки с t° каплепадания < 65°С - низкоплавкие;

60-100°С - среднеплавкие;

> 100°С - тугоплавкие.

Влагостойкость характеризует способность смазок противостоять растворению и смыванию водой и образованию с ней различных эмульсий.

Высокой влагостойкостью обладают смазки с кальциевыми загустителями (солидолы).

Низкой - с натриевыми загустителями (консталины).

Стабильность характеризует способность сохранять свои первоначальные свойства при длительной работе и хранении.

Антикоррозионность – степень воздействия на металлические пластины, помещенные в смазку.

Наличие механических частиц нежелательно. Их количество не должно превышать 0,6%.

Системы смазки машин.

Для смазки промышленного оборудования применяют индивидуальные и централизованные системы смазки

Системы смазки характеризуются: 1) по времени действия: периодическая непрерывная; 2) по способу подачи смазки: принудительная и без циркуляционной подачи; 3) по характеру циркуляции: проточная, циркуляционная, смешанная.

Примеры:

1) гидравлическая непрерывная циркуляционная смазка, смазка зубчатых колес и подшипников качения редуктора;

2) системы принудительной смазки для механизмов с подшипниками скольжения. Состав системы: емкость с холодильниками, насосы, магистрали, КИПиА, фильтры.

Выбор смазочных материалов осуществляется по рекомендации заводов-изготовителей или условий применения механизмов.

Подбор смазок при отсутствии рекомендаций:

- узлы трения, работающие при больших давлениях, смазывают более вязкими смазочными материалами. Однако чрезмерное повышение вязкости приводит к перегреву масла. Поэтому при повышении скоростей применяют смазочные материалы с пониженной вязкостью;

- с увеличением зазора в сопряжении и t° рабочей поверхности детали вязкость смазывающих материалов должна быть повышена;

- в системах с принудительной циркуляционной или проточной смазкой применяют масла небольшой вязкости;

- для деталей сопряжений, которые должны удерживать смазку на своей поверхности, применяют консистентные смазки.

Подшипники скольжения смазываются жидкими минеральными маслами и консистентными смазками. Для подшипников скольжения, работающих в режимах жидкостного или полужидкостного трения при значительных скоростях, применяют жидкие минеральные масла. Для подшипников скольжения, работающих при невысоких скоростях и высоких удельных давлениях, обычно применяют консистентные смазки. Для подшипников качения - аналогично.