Заметки о смазках и их свойствах...

[Гость Adminis]

Заметки о смазках и их свойствах...

Трение и износ происходят, когда две твердые поверхности соприкасаются и трутся друг о друга при движении. Трение является сопротивлением движению, в результате которого происходит выделение тепла.

Износ - это повреждение, вызываемое физическим соприкосновением двух поверхностей. Чем выше нагрузка и скорость движущихся поверхностей, тем больше сопротивление трения и конечный износ. Ситуация усложняется тем, что поверхности деталей машин, кажущиеся гладкими при осмотре невооруженным глазом, на самом деле имеют микроскопическую шероховатость, пики которой на трущихся поверхностях зацепляются, усиливая процесс износа. Однако если нагрузку приложить к прослойке, снижающей трение и разделяющей две поверхности, степень нагрева и износа деталей можно снизить. Такая разделяющая прослойка известна как смазочный материал, а процесс его применения - смазка - является основой безукоризненной, эффективной и экономичной работы подшипников, втулок, шестерен и цилиндров в двигателях, механических машинах и устройствах.

Существует два основных типа смазки:

Граничная или тонкопленочная смазка, при которой трущиеся поверхности не полностью отделены друг от друга, так что пики шероховатостей все же соприкасаются.

Гидродинамическая, при которой поверхности полностью разделены слоем смазки. При больших нагрузках возможно возникновение третьего состояния смазки, известного как эластогидродинамическая (ЭГД). В этом режиме, когда сила соприкосновениямповерхностей очень велика, повышается вязкость масла, что вместе с временной деформацией противоположных поверхностей приводит к тому, что смазка становится твердой разделяющей прослойкой, принимающей на себя нагрузку и предотвращающей контакт металлических поверхностей.

Большинство современных смазочных материалов составлены из базовых масел и присадок, подбираемых для придания смазке нужных свойств или подавления нежелательных свойств химической основы масла. Многие составы содержат смеси нескольких присадок, называемые «пакетами присадок». Пакеты присадок тщательно подбираются производителями масел очень тщательно для того, чтобы не допустить несовместимости присадок между собой, либо с базовым маслом.

Поэтому считается недопустимым применение для смазки двигателя смеси нескольких продуктов разных производителей или внесение дополнительных присадок для придания смазке каких-то особых характеристик, поскольку это может нарушить основное действие смазочного материала!

Основы смазочных материалов получают из тяжелой фракции продуктов переработки нефти. Они являются сложными смесями углеводородов со значительно отличающимися характеристиками, зависящими от происхождения и типа (преимущественно нафтеновые или парафиновые). Тяжелая фракция проходит дальнейшую обработку и очистку от нежелательных мазутов, кислот и прочих примесей, после чего получают ряд нефтепродуктов с различной степенью вязкости и устойчивости.

Вязкость - это мера сопротивляемости текучести жидкости и является, пожалуй, наиболее важным свойством минерального масла. В зависимости от типа масляной основы вязкость материала может варьироваться от подобной густому сиропу до абсолютно жидкой, как у воды. Вязкость также меняется с температурой: уменьшаясь при нагревании масла и увеличиваясь (загустевая), при остывании. Такая степень изменения вязкости в зависимости от температуры называется индексом вязкости (VI – viscosity index); чем выше значение VI, тем меньше изменяется вязкость с ростом температуры.

Окислительная стабильность - это способность масла противостоять или замедлять окислительный процесс и очень важная характеристика. Подверженность высоким температурам на воздухе может пагубно влиять на смазочный материал. Происходящее при этом окисление ведет к загущению смазки и в конечном счете к образованию отложений и пробок, блокирующих важные смазочные каналы. Важно отметить, что на каждые 10°С прироста температуры масла степень его окисления удваивается. Устойчивость - это мера испарения масла. Контроль этой характеристики важен для снижения расхода смазки при высоких рабочих температурах в современных двигателях.

Смазочные показатели

Пенетрация (проникновение) - характеризует консистенцию (густоту) смазки по глубине погружения в нее конуса стандартных размеров и массы. Пенетрация измеряется при различных температурах и численно равна количеству миллиметров погружения конуса, умноженному на 10.

Пенетрометр позволяет контролировать консистенцию смазок.

Температура каплепадения - температура падения первой капли смазки, нагреваемой в специальном измерительном приборе. Практически характеризует температуру плавления загустителя, разрушения структуры смазки и ее вытекания из смазываемых узлов (определяет верхний температурный предел работоспособности не для всех смазок).

Предел прочности при сдвиге - минимальная нагрузка, при которой происходит необратимое разрушение каркаса смазки и она ведет себя как жидкость.

Механическая стабильность - характеризует тиксотропные свойства, т.е. способность смазок практически мгновенно восстанавливать свою структуру (каркас) после выхода из зоны непосредственного контакта трущихся деталей. Благодаря этому уникальному свойству смазка легко удерживается в негерметизированных узлах трения.

Термическая стабильность - способность смазки сохранять свои свойства при воздействии повышенных температур.

Коллоидная стабильность - характеризует выделение масла из смазки в процессе механического и температурного воздействия при хранении, транспортировке и применении.

Химическая стабильность - характеризует в основном устойчивость смазок к окислению.

Испаряемость - оценивает количество масла, испарившегося из смазки за определенный промежуток времени, при ее нагреве до максимальной температуры применения.

Коррозионная активность - способность компонентов смазки вызывать коррозию металла узлов трения.

Защитные свойства - способность смазок защищать трущиеся поверхности металлов от воздействия коррозионно-активной внешней среды (вода, растворы солей и др.).

Вязкость - определяется величинами потерь на внутреннее трение в смазке. Фактически определяет пусковые характеристики механизмов, легкость подачи и заправки в узлы трения.