Смазочные материалы — виды, назначение, производители
Содержание:
Виды и типы смазочных материалов
В зависимости от характеристик материалов кинематической пары, для смазки могут быть использованы жидкие (например, минеральные, синтетические и полусинтетические масла) и твёрдые (фторопласт, графит, дисульфид молибдена) вещества.
По материалу основы смазки делятся на:
- минеральные — в их основе лежат углеводороды, продукты переработки нефти
- синтетические — получаются путём синтеза из органического и неорганического (например, силиконовые смазки) сырья
- органические — имеют растительное происхождение (например: касторовое масло, пальмовое масло)
Смазки могут иметь комбинированную основу.
Классификация
Все жидкие смазочные материалы делятся на классы по вязкости (классификация SAE для моторных и трансмиссионных масел, классификация ISO VG (viscosity grade) для промышленных масел), и на группы по уровню эксплуатационных свойств (классификации API, ACEA для моторных и трансмиссионных масел, классификация ISO для промышленных масел).
По агрегатному состоянию делятся на:
- твёрдые,
- полутвёрдые,
- полужидкие,
- жидкие,
- газообразные.
По назначению:
- Моторные масла — применяемые в двигателях внутреннего сгорания.
- Трансмиссионные и редукторные масла — применяемые в различных зубчатых передачах и коробках передач.
- Гидравлические масла — применяемые в качестве рабочей жидкости в гидравлических системах.
- Пищевые масла и жидкости — применяемые в оборудовании для производства пищи и упаковки, где возможен риск загрязнения продуктов смазывающим веществом.
- Промышленные масла (текстильные, для прокатных станов, закалочные, электроизоляционные, теплоносители и многие другие) — применяемые в самых разнообразных машинах и механизмах с целью смазывания, консервации, уплотнения, охлаждения, выноса отходов обработки и др.
- Электропроводящие смазки (пасты) — применяемые для защиты электрических контактов от коррозии и снижения переходного сопротивления контактов. Электропроводящие смазки изготавливаются консистентными.
- Консистентные (пластичные) смазки — применяемые в тех узлах, в которых конструктивно невозможно применение жидких смазочных материалов.
Присадки для синтетических смазочных материалов
Повысить функциональные свойства масла можно двумя способами:
- улучшением базовой основы,
- легированием присадками.
Синтетическое масло, улучшенное с помощью вводимых в него присадок, называется компаундированным.
Классифицируют несколько подгрупп, отличающихся по своему функциональному действию:
- вязкостные – модификаторы индекса вязкости;
- смазочные – антифрикционные, противоизносные, металлоплакирующие и др.;
- антиокислительные – антиоксиданты;
- антикоррозионные – ингибиторы коррозии;
- моющие – детергенты;
- противопенные и др.
Большинство присадок являются многофункциональными, объединяются производителем в пакеты и вводятся в базовое основание. Некоторые масла могут содержать 20–30 компонентов.
ASTM
Низкотемпературная вязкость Высокотемпературная вязкость
| Класс вязкости по SAE | Проворачивание), МПа*с, max при температуре,°С | Прокачиваемость), МПа*с, max при температуре,°С | Кинематическая вязкость3), мм2/с при 100 °С,min | Кинематическая вязкость3), мм2/с при 100 °С ,max | При высокой скорости сдвига4), МПа*с, при 150 °С и 106 с-1, min |
| 0W | 6200 при -35 | 60000 при -40 | 3,8 | – | – |
| 5W | 6600 при -30 | 60000 при -35 | 3,8 | – | – |
| 10W | 7000 при -25 | 60000 при -30 | 4,1 | – | – |
| 15W | 7000 при -20 | 60000 при -25 | 5,6 | – | – |
| 20W | 9500 при -15 | 60000 при -20 | 5,6 | – | – |
| 25W | 13000 при -10 | 60000 при -15 | 9,3 | – | – |
| 20 | 5,6 | 9,3 | 2,6 | ||
| 30 | 9,3 | 12,5 | 2,9 | ||
| 40 | 12,5 | 16,3 | 2,9 (0W-40,5W-40,10W-40) | ||
| 40 | 12,5 | 16,3 | 3,7 (15W-40, 20W-40,40) | ||
| 16,3 | 21,9 | 3,7 | |||
| 21,9 | 26,1 | 3,7 |
Пример: SAE 15W- 40
15W – Низкотемпературный класс вязкости.Буква « W » означает winter (зима)Чем ниже класс, тем ниже температура возможного старта двигателя40 – Высокотемпературный классЧем выше класс, тем выше температура, которую может выдержать масло (защита двигателя при высоких рабочих температурах).
SAE xxW-yy – Всесезонное масло, например Quartz 9000 5W-40SAE xxW или SAE yy – Сезонное масло, например Rubia S 10W
Сезонные масла, в основном, используются там, где нет сильных перепадов температуры и среднегодовая температура достаточно высокая. Всесезонные масла предлагаются как с зимней, так и с летней степенью вязкости.
Виды и типы смазочных материалов
В зависимости от характеристик материалов кинематической пары, для смазки могут быть использованы жидкие (например, минеральные, синтетические и полусинтетические масла) и твёрдые (фторопласт, графит, дисульфид молибдена) вещества.
По материалу основы смазки делятся на:
- минеральные — в их основе лежат углеводороды, продукты переработки нефти
- синтетические — получаются путём синтеза из органического и неорганического (например, силиконовые смазки) сырья
- органические — имеют растительное происхождение (например: касторовое масло, пальмовое масло)
Смазки могут иметь комбинированную основу.
Классификация
Все жидкие смазочные материалы делятся на классы по вязкости (классификация SAE для моторных и трансмиссионных масел, классификация ISO VG (viscosity grade) для промышленных масел), и на группы по уровню эксплуатационных свойств (классификации API, ACEA для моторных и трансмиссионных масел, классификация ISO для промышленных масел.
По агрегатному состоянию делятся на:
- твёрдые,
- полутвёрдые,
- полужидкие,
- жидкие,
- газообразные.
По назначению:
- Моторные масла — применяемые в двигателях внутреннего сгорания.
- Трансмиссионные и редукторные масла — применяемые в различных зубчатых передачах и коробках передач.
- Гидравлические масла — применяемые в качестве рабочей жидкости в гидравлических системах.
- Пищевые масла и жидкости — применяемые в оборудовании для производства пищи и упаковки, где возможен риск загрязнения продуктов смазывающим веществом.
- Промышленные масла (текстильные, для прокатных станов, закалочные, электроизоляционные, теплоносители и многие другие) — применяемые в самых разнообразных машинах и механизмах с целью смазывания, консервации, уплотнения, охлаждения, выноса отходов обработки и др.
- Электропроводящие смазки (пасты) — применяемые для защиты электрических контактов от коррозии и снижения переходного сопротивления контактов. Электропроводящие смазки изготавливаются консистентными.
- Консистентные (пластичные) смазки — применяемые в тех узлах, в которых конструктивно невозможно применение жидких смазочных материалов.
Технология производства
Пластичные смазочные материалы отличаются технологией производства, в зависимости от типа используемой присадки. Независимо от типа производство должно строго соответствовать технологическим нормам и ГОСТу. Очень часто используется стандарт DIN 51502, разработанный немецкими технологами.
Производство состоит из тщательного смешивания компонентов при определенных температурах.
Процесс охлаждения смеси не менее важен, так как именно он влияет на получение нужной текстуры. Он происходит в специальных холодильных установках. Именно в процессе охлаждения в смесь добавляются присадки.
Следующий этап изготовления – гомогенизация. Она заключается в пропуске охлажденной смазки через вальцовые краскотерки, что позволяет довершить образование необходимой структуры. После этого может быть проведен процесс деаэрации, в результате чего из смеси удаляется воздух.
Последним этапом является фильтрация, которую выполняют с помощью фильтров разной конструкции и степени очистки. От качества фильтрации напрямую зависит степень антифрикционных свойств продукта.
Зачем нужна смазка подшипников
Несмотря на совершенствование технологии производства различных деталей исключить вероятность износа практически невозможно. Это связано с тем, что трение становится причиной повышения температуры материала, за счет чего происходит изменение основных характеристик. Смазывающее вещество изначально применялось для исключения вероятности повышенного износа из-за возникающего трения. Однако впоследствии за счет добавления различных присадок были выявлены и другие привлекательные свойства подобного вещества
При рассмотрении того какая смазка для подшипников требуется, стоит уделить внимание нескольким основным функциям подобного материала:
- Существенно снижается показатель трения. Именно оно становится причиной повышенного износа материала, а также нагрева поверхности. Имеет значение также то, сколько смазки добавляется в зону трения. За счет снижения показателя трения существенно повышается КПД.
- Снижается вероятность попадания загрязнения в зону контакта. Это связано с тем, что смазывающее вещество для подшипников характеризуется повышенной вязкостью.
- При изготовлении подшипников могут применяться самые различные металлы, в том числе сталь с повышенной коррозионной стойкостью. Однако, для удешевления изделия часто используются недорогие сплавы, характеризующиеся сниженной защитой от воздействия влажности. Именно поэтому смазка исключает вероятность появления коррозии на поверхности, которая становится причиной увеличения трения.
- Существенно повышается скольжение, за счет которого увеличивается КПД. На момент эксплуатации детали основные элементы скользят относительно друг друга, этот момент также становится причиной существенного повышения ресурса работы.
- Смазка позволяет проводить равномерное распределение тепла, которое вырабатывается на момент трения. За счет этого появляется возможность длительной эксплуатации всего механизма.
- При серьезном повышении температуры смазка отвечает за отведение тепла. Именно поэтому исключается вероятность повышения пластичности металла, за счет чего происходит деформация и повышенный износ.
Приведенная выше информация указывает на то, что у рассматриваемого вещества есть довольно большое количество функций, которые и определяют широкую область применения. При этом в инструкции по эксплуатации многих механизмов встречается информация о том, что приводить в действие без добавления смазывающего вещества практически не допускается. Рекомендуемое количество смазывающего вещества также регламентировано, так как избыток может привести к негативным последствиям.
Классификация продуктов
Основные виды консистентных смазок классифицируют по типу применяемого в них загустителя.
- Мыльные. Для их приготовления используют соли карбоновых кислот. В эту группу входят кальциевые, натриевые и комплексные (с включением анионов лития, бария, алюминия и др.) смазки. Продукты на основе кальция (солидолы) являются самыми простыми, но имеют низкий температурный предел эксплуатации. Натриевые составы не обладают водостойкостью, поэтому практически вышли из употребления. Комплексные пластичные смазки термостойки и обладают высокими противозадирными свойствами.
- Углеводородные. Составы изготавливаются на основе высокоплавких углеводородов. Преимущественно это канатные и консервационные материалы.
- Неорганические. Для их загущения используют бентонит, силикагель, графит, асбест и другие вещества. Данный вид продуктов обладает высокой термостабильностью.
- Органические. К ним относятся продукты на основе кристаллических полимеров и производных карбамида.
По области использования пластичные смазки делят:
-
на антифрикционные – самая большая группа, применяемая для снижения износа механизмов в процессе трения. В нее входят следующие виды смазочных материалов:
- общего назначения (например, консистентная смазка для подшипников, материал для редукторов и зубчатых передач различных механизмов);
- термостойкие (например, высокотемпературная консистентная смазка для скоростных узлов скольжения и качения, работающих в экстремальных температурных режимах);
- морозостойкие (материалы, имеющие низкий порог загустения, используемые при очень низких температурах);
- химически стойкие (например, консистентная смазка, используемая в механизмах, работающих в агрессивных средах);
- приборные и др.
- консервационные – предназначены для предотвращения коррозии деталей оборудования как в процессе эксплуатации, так и во время хранения;
- уплотнительные – служат для герметизации соединений и облегчения их монтажа (например, консистентная силиконовая смазка для сальников запорной арматуры и резьбовых соединений);
- узкоспециализированные – применяются в определенных отраслях с особыми требованиями к смазкам (пищевая, электротехническая и химическая промышленность, ж/д и авиационный транспорт и др.).
Стоит отметить, что данное разделение смазок весьма условно, так как материалы обладают одновременно несколькими свойствами и могут выполнять различные функции.
