Пластичні мастила

Класифікація в’язкості гідравлічних масел

Клас в'язкості	Кінематична в'язкість при 40 ^0С, мм2/с
ISO 3448	ГОСТ 17479. 3–85
ISO VG 5		4,14 – 5,06
ISO VG 7		6,12 – 7,48
ISO VG 10		9,0 – 11,0
ISO VG 15		13,5 – 16,5
ISO VG 22		19,6 – 24,2
ISO VG 32		28,8 – 35,2
ISO VG 46		41,4 – 50,6
ISO VG 66		61,2 – 72,8
ISO VG 100		90,0 – 110,0
ISO VG 150		135,0 – 165,0

У машинах і механізмах є різні вузли тертя (підшипники, ресори, деякі зубчасті передачі, карданні з'єднання худе), які не вдається змазувати рідкою оливою, тому що до них не можна або невигідно її безперервно подавати. Для мащення цих вузлів використовують пластичні мастила (за старою системою класифікації — консистентні).

Пластичні мастила — це мінеральні оливи, згущені до мазеподібного стану. У країнах СНД випускається близько 200 марок пластичних мастил різного призначення.

Вузлі тертя, що змазуються пластичним мастилом, простіші в обслуговуванні, не так часто потребують заміни мастила, постійного нагляду за їхньою роботою.

Мастило за своїм складом є доладною речовиною. У найпростішому випадку вона складається з двох компонентів — оливної основи (дисперсне середовище) та твердого загусника (дисперсна фаза).

Кількість загусника в мастилах лежить у межах 5.30 % (найчастіше 1.20 %). Він і визначає основні характеристики мастила.

Для перемішування оливи із загусником частину останнього вбирає олива та розбухає, створюючи структурний каркас мастила. При цьому в чашках, утворених частинками загусника, що встиг розбухнути, знаходиться рідка олива. У такому вигляді мастило нагадує гру доньки вати, просочену рідиною. Структурній каркас не міцний і при невеликому навантаженні руйнується; тоді олива починає текти, наближаючись до рідкого стану. Цим і забезпечується надійне мащення вузлів тертя. Проте, як тільки мастило вивільниться від навантаження, воно зразу немовби застигає та міцно утримується на деталях, не стікаючи з них. Ця властивість пластичних мастил дає змогу використовувати їх у негерметизованих, слабко герметизованих або зношених вузлах тертя.

Більшість мастил мають у своєму складі 80-.90 % нафтових або синтетичних оливи, до яких з метою надання їм пластичності вводять 10.20 % того чи іншого загусника. Крім того, пластичні мастила можуть містити до 5 % води і до 10 % графіту, стабілізатори та інші речовини.

Як загусник найчастіше застосовують мила різних металів (натрієві, літієві кальцієві), тверді вуглеводні (парафін, церезин і їх суміші), які здобувають з нафти та інших речовин.

Для виготовлення мильних загусників використовують індивідуальні жирні кислоти, які одержують із природних жирів та синтетичних жирних кислот. Перші мастила дістали назву жирових, а другі — синтетичних.

Вугльоводні мастила здобувають сплавленням нафтової оливи з твердими вуглеводнями. Сморід мають невисоку температуру плавлення, абсолютно не розчинні у воді, крізь них слабко просочуються водяні парі. Ці мастила легко наносяться зануренням деталі в мастильний розплав або за допомогою щітки. Навіть тонку кулю вуглеводневого мастила (близько 0,5 мм) надійно захищає поверхню від шкідливої дії води та парі. Виходячи з цього, виготовляють такі мастила як консерваційні та захисні.

Основні експлуатаційні властивості

До основних властивостей пластичних мастил належать водостійкість, температура крапання, пенетраця, колоїдна стабільність, антикорозійні та захисні (консерваційні) властивості худе.

Водостійкість характеризує властивість пластичного мастила не руйнуватись під дією води. Ця властивість визначається зануренням досліджуваного мастила в теплу воду. Неводостійке мастило через 10.15 хв розчиняється. За цією ознакою мастила поділяють на водостійкі та неводостійкі.

Температура крапання — це температура падіння першої краплі пластичного нафтопродукту, який нагрівають у капсулі спеціального термометра.

Температура крапання мастила визначає верхню температурну Межу його використання. Вважається, що мастило можна застосовувати при температурі, на 15.20 °С нижчій від температури крапання.

За цією температурою, яка в основному залежить від типу загусника мастила поділяють на низько-, середньо - та тугоплавкі.

Пенетрацєю називаються умовний показник механічних властивостей мастил, що чисельно дорівнює глибині проникнення в нього стандартного приладу (конуса), вираженої в десятих частках міліметра. Ця величина характеризує консистентність (густину) мастила, тобто його властивість нести навантаження і чинити опір витісненню з підшипника. Пенетрацю визначають на спеціальному приладі (пенетрометрі), що показує число пенетрацї. У позначення мастила входити клас консистенції, який встановлюється поклад від значення числа пенетрацї: 00, 0, 1,2, 3. 7.

Колоїдна стабільність означає здатність мастила протидіяти виділенню оливи під дією навантаження. Вона виражає у відсотках кількість мастила, що виділилось від узятої для випробування його кількості.

Випаровуваність виражає у відсотках кількість мастила, яку випарувалось від узятої для випробування його кількості. Процеси випаровування і втрати колоїдної стабільності призводять до підвищення концентрації загусника в мастилах, порушенню їхньої однорідності та зниженню пластичності.

Границя міцності — це мінімальне напруження зсуву під дією інерційних сил, при якому мастило починає текти внаслідок руйнування каркаса, створеного загусником. Границя міцності визначає здатність мастил утримуватись на поверхні деталей за наявності сили інерції, її визначають на спеціальному приладі — ротаційному пластовіскозіметрі.

В'язкість пластичних мастил залежить від швидкості деформації й оцінюється ефективною в'язкістю, під якою розуміють в'язкість ньютонівської рідини, яка при заданому режимі течії лагодити такий самий опір зсуву, як і мастило. Крім того, треба знать в'язкісно-швидкісну характеристику — відношення значень в'язкості мастил при сталій температурі, але при двох різних швидкостях деформації. Експлуатаційні характеристики мастил поліпшуються при зниженні їхньої в'язкості, але зношування тертьових деталей при цьому збільшується.

В'язкісні властивості мастил визначаються при температурі 70.100 °С на автоматичних капілярних віскозі метрах типу АКБ, в яких мастило за допомогою пружини продавлюється із змінною швидкістю крізь капіляр.

Механічна стабільність характеризує властивість мастил протидіяти руйнуванню під навантаженням. Мастило з поганою механічною стабільністю швидко руйнується, розширюється і витікає з вузлів тертя. Таким чином, механічна стабільність впливає на границю міцності та в'язкість мастила. Колі воно не працює, ці показники не змінюються або підвищуються, внаслідок чого мастило може затверднути й у подальшому не надходитиме до робочих поверхонь з усіма негативними наслідками. Механічна стабільність мастила визначається на приладі, який називається тиксометром (на ньому оцінюють границю міцності до та після руйнування мастила).

Під хімічною стабільністю розуміють стійкість мастила до окиснення повітрям. Окиснення призводить до зміни кислотного числа та зменшення границі міцності мастила на зсув. Таке явище, як правило, спостерігається при підвищених температурах (понад 100 °С).

Під протикорозійними властивостями розуміють відсутність корозійного впливу мастила на металеві поверхні.

У процесі роботи та зберігання корозійні властивості мастил значно знижуються внаслідок їх окиснення. У зв'язку з цим після довгого зберігання їх слід перевірити зануренням у них металевих пластинок й оглядом їхньої поверхні після витримки при підвищеній температурі протягом певного годині.

Захисні (консерваційні) властивості визначають здатність мастила запобігати корозійному впливу навколишнього середовища на металеву поверхню. Консерваційні властивості мастил залежать від їхньої здатності утримуватись на поверхні металу, не стікаючи, а також від колоїдної та хімічної стабільності, водостійкості, повітропроникності. Консерваційні мастила мають запобігати корозії металів в умовах 100 % -ї вологості протягом багатьох місяців і навіть років. Випробування проводять під водою в ексикаторі або в камерах вологості.

Класифікація та маркування пластичних мастил

У наша година діють дві класифікації пластичних мастил: стара, що використовувалась до 1979 р., та нова, якові було введено в дію з 1 липня 1979 р. відповідно до ГОСТ 23258 — 78. Тому потрібно знать обидві.

За старою класифікацією всі пластичні мастила поділяються на такі групи: антифрикційні, захисні, канатні та ущільнювальні.

Тривалій година у нашій країні основними мастилами булі кальцієві та натрієві мастила типу солідолу, консталіну, мастила 1-13, УССА худе. Ці мастила недостатньо водостійкі, працездатні у вузькому інтервалі температур, мають низьку механічну стабільність, витікають із підшипників та інших вузлів тертя, недовговічні. Це призводило до того, що їх часто треба було міняти або доповнювати. На мащення машин витрачалось досить багато годині, а оскільки необхідність мащення залежить від багатьох випадкових чинників, воно проводилося або раніше, або пізніше, ніж це потрібно. Через це підприємства мали великі втрати годині на непланові ремонти машин аварійного характеру. Починаючи з 1970 р., стали виробляти комплексні кальцієві, барієві та інші мастила. Для автомобільного транспорту особливо перспективною виявилася розробка високоякісних багатоцільових пластичних мастил на основі окситерату літію типу Літол-24. З'явіліся й інші, більш якісні мастила: ЛСЦ-15, Фіол-1, Фіол-2, Фіол-2у, Шрус-4, ШРБ-4, Силікол худе. Багато з них застосовуються при складанні машин і до їх капітального ремонту не потребують заміни.

Недостатня довговічність голчастих підшипників карданного валу автомобілів ВАЗ стала причиною заміни в них мастила Літол-24 на Фіол-2у.

Установлення на автомобілі вакуумного підсилювача зумовило необхідність використання нового мастила Силікон. Багатоцільові літієві мастила Літол-24, Фіол-1, а також спеціальні мастила (ЛСЦ-15, ШРБ-4, Шрус-4, Уніол-1) майже за всіма показниками перевершують старі мастила (солідоли, 1-13, ЦИАТІМ-201). їхніми перевагами є широкий температурний інтервал, працездатність при підвищеній температурі (120.130 °С), як правило, задовільні або добрі мастильні властивості та висока механічна стабільність.

Остання властивість особливо важлива для підшипників ковзання і шарнірних з'єднань, тобто для таких вузлів, де все мастило зазнає деформації. Там, де солідол витікає, Літол-24 зберігає свої властивості, утримується у вузлі та забезпечує тривалу роботові без зміни та додання (періодичність його заміни порівняно з солідолом у шарнірних рульових й інших тяги підвищується втричі, а у шліцьових з'єднаннях карданного валу — у 5.6 разів).

При переході від мастила 1-13 у підшипниках маточини коліс на Літол-24 термін роботи до заміни мастила збільшується у 2 -.3 рази.

Солідолі, мастило ЦИАТІМ-201 з антипітинговими властивостями близькі між собою і значно гірші, ніж Літол-24. Мастило Шрус-4 має ще кращі властивості, воно може застосовуватись для мащення не тільки шарнірів нових автомобілів сім'ї ВАЗ, а й підшипників зчеплення телескопічних стояків, деталей карбюраторів та інших зчеплених вузлів (шарнірів і підшипників). До недоліків цих мастил можна віднести їхню досить високу ціну та малий обсяг випуску.

На наше думання, наведень аналіз пластичних мастил стані в нагоді не тільки автомобілістам, а й механікам, які експлуатують і розробляють інші мастила. Передусім бажано випробувати працездатність, нових мастил та сміливіше впроваджувати їх у практику. Вважаємо, що це буде рентабельно.

Згідно з ГОСТ 23258 — 78 усі пластичні мастила поділяються на чотири групи: антифрикційні, консерваційні, канатні та ущільнювальні.

Антіфрікційні мастила призначені для зниження зношення і тертя ковзання сполучених деталей. Сморід становлять близько 80 % усіх мастил, що використовуються, та поділяються на 12 підгруп, кожну з яких позначають окремою літерою:

• З — загального призначення при звичайних температурах (солідоли для мащення вузлів тертя з робочою температурою до 80 °С);

• П — загального призначення при підвищених температурах (для мащення вузлів тертя з робочою температурою до 110 °С);

• M — багатоцільові (для мащення вузлів тертя з робочою температурою -30. +130 °С у умовах підвищеної вологості. У потужних механізмах зберігають свою працездатність до -40 °С);

• Ж — термостійкі (жаростійкі) (для мащення вузлів тертя з робочою температурою до +150 °С та вище);

• H — морозостійкі (низькотемпературні) (для мащення вузлів тертя з робочою температурою -40 °С і нижче);

• І — протизадирні та протизношувальні (для мащення підшипників кочення при контактних навантаженнях понад 2500 Мпа, а також підшипників ковзання з питомим навантаженням 150 Мпа. Мастіла містять протизадирні присадки або тверді домішки);

• X — хімічно стійкі (для мащення вузлів тертя, що мають контакт з агресивними середовищами — кислотами, лугами худо);

• П — приладові (для мащення вузлів тертя приладів і точних механізмів);

• T — редукторні (трансмісійні) (для мащення зубчастих та гвинтових передач усіх видів);

• Д — припрацьовувальні (дисульфатмолібденові, графітні та інші пасти) (для полегшення складання, запобігання задиракам і прискореного припрацювання тертьових деталей);

• У — вузькоспеціалізовані (галузеві) (для мащення вузлів тертя із забезпеченням прокачування, амальгамування іскрогасіння. Це автомобільні, залізничні індустріальні та інші мастила);

• Б — брикетні (для мащення вузлів і поверхонь ковзання із прибудовами, що забезпечують використання мастил у вигляді брикетів).

Консерваційні (захисні) мастила позначають літерою З. Вони призначені для запобігання корозії металевих виробів та механізмів при їх зберіганні, транспортуванні й експлуатації.

Канатні мастила позначають літерою К. Вони запобігають зношенню та корозії сталевих канатів і просоченню органічних речовин.

Ущільнювальні мастила поділяються на три підгрупи: А — арматурні, P — різьбові, В — вакуумні.

Таблиця 6.14

Дата добавления: 2014-01-04