Пенетрация и коллоидная стабильность пластичных смазок

Количество масла (%), выделившегося после отпрессовывания пластичной смазки, будет характеризовать его коллоидную стабильность. Чем большее количество масла отпрессовывается из пластичной смазки, тем ниже ее коллоидная стабильность (табл. 3.18).

Пенетрация (проникновение) характеризует консистенцию или степень мягкости пластичных смазок. Пенетрацию определяют на лабораторном пенетрометре ЛП по глубине погружения в испытуемую смазку стандартного по форме и массе тела (конуса или иглы) в течение 5 с при заданной нагрузке и температуре. Число пенетрации выражают в целых числах, равных глубине погружения конуса или иглы в смазку в миллиметрах, умноженных на 10.

Рис. 3.17. Пенетрометр:

1 – конус; 2 – пусковая кнопка; 3 – кремальера; 4 – индикатор; 5 – стрелка; б – штатив; 7 – кронштейн; 8 – плита

Изменение пенетрации пластичных смазок при хранении в условиях эксплуатации указывает на изменение ее структуры. Такую смазку необходимо быстрее использовать.

Числа пенетрации при 26 °С для некоторых пластичных смазок, применяемых в сельском хозяйстве, указаны в таблице 3.18.

Лабораторный пенетрометр ЛП (рис. 3.17) состоит из штатива 6 и плиты 8, на которой установлен столик, положение которого по высоте можно регулировать. В плиту вмонтирован круглый уровнемер. На штативе укреплен кронштейн 7 с плунжером, индикатор 4 и зеркало (на рисунке не показано). Плунжер свободно перемещается в направляющей втулке кронштейна и фиксируется с помощью зажима. Пусковая кнопка 2 служит для освобождения плунжера. К плунжеру прикреплены конус 1 или игла с грузом. Индикатор состоит из кремальеры 3, которая входит в зацепление с шестерней. Ось шестерни соединена со стрелкой 5.

Стакан с испытуемой смазкой помещают на столик. С помощью зажима перемещают кронштейн по стойке так, чтобы наконечник конуса 1 коснулся поверхности смазки. Кремальеру 3, снабженную сферическим наконечником, перед измерением подводят к установленному и зафиксированному зажимом плунжеру, после чего стрелку 5 индикатора устанавливают на нуль по шкале (360 делений ценой 0,1 мм). Затем одновременно включают секундомер, и нажимают пусковую кнопку 2. Конус свободно погружается в смазку в течение 5 с, после чего отпускают кнопку, прекращая погружение. По индикатору определяют глубину погружения конуса в десятых долях миллиметра.

Химическая стабильность – это стойкость смазок против окисления при хранении и эксплуатации. Окисление смазок снижав их антикоррозионные и прочностные свойства, ухудшает коллоидную стабильность, смазочную и защитную способность. При повышении температуры окисление смазок ускоряется.

На химическую стабильность смазок влияют вид загустителя и качество дисперсионной среды. Химическая стабильность большинства неорганических и органических смазок выше, чем мыльных. В мыльных смазках окислению подвергаются масло и загуститель. Мыла некоторых металлов (например, свинцовые) являются сильными катализаторами окисления.

Химическая стабильность очень важна для долгоработающих и «вечных» смазок, заправляемых в узлы трения один – два раза в течение 10…15 лет или один раз за весь период эксплуатации, а также смазок, работающих при температурах выше 100 °С. Появление твердой корки на поверхности смазки при хранении свидетельствует о глубоком ее окислении. Такая смазка непригодна к эксплуатации.

Современные смазки готовят из высококачественных масел и химически стойких загустителей с добавлением антиокислительных присадок и дезактиваторов металлов.

Влагостойкость прежде всего важна для смазок, работающих в негерметизированных узлах трения или контактирующих с водой. Смазки не должны смываться водой или изменять свои свойства при попадании в них влаги. При оценке влагостойкости принимают во внимание гигроскопичность смазок. Свойства обводненных смазок ухудшаются.

Влагостойкость смазок зависит главным образом от вида загустителя. Основная масса смазок влагостойка. Низкой влагостойкостью обладают натриевые смазки, повышенной – консервационные (защитные), высокой – литиевые.

Противозадирные свойства пластичных смазок обусловлены их способностью предотвращать задиры и заедания трущихся поверхностей при высоких нагрузках. При возрастании скорости скольжения увеличивается износ деталей и уменьшается эффективность противозадирного действия смазок. Для повышения противозадирных свойств в смазки добавляют присадки. При высоких контактных напряжениях (до 500 кН) применяют присадки с антифрикционными добавками типа дисульфида молибдена или графита.

Консервационные свойства пластических смазок обеспечивают их способность защищать металлические поверхности от воздействия влаги и кислорода. Вредное воздействие атмосферы значительно возрастает в промышленных зонах страны из-за присутствия в воздухе сернистого газа и других активных соединений. Пластичные смазки значительно превосходят по консервационным свойствам минеральные масла. Слой смазки толщиной в сотые доли миллиметра в течение многих месяцев предотвращает коррозию металлов в условиях 100%-й влажности.

Способность предотвращать фреттинг связана с легкостью проникновения пластичной смазки к поверхностям трения. Фреттинг, или фреттинг-коррозия – это особый вид изнашивания, связанный циклическими, небольшими по величине смещениями трущихся поверхностей. При колебательном движении подшипников в местах контакта шарика с дорожкой качения образуется оксид железа, приводящий к появлению язвин на этих поверхностях. Фреттинг усиливается с ростом нагрузки, частоты и амплитуды колебаний. Однако при повышении амплитуды колебаний улучшается поступление смазочного материала в зону трения и износ снижается. Смазка легко проникает в зону трения по пересекающимся, шероховатым поверхностям и микроканавкам.

3.3.2 Классификация и маркировка смазок

Группы смазок. Пластичные смазки по назначению делят на четыре группы: антифрикционные, консервационные, канатные, уплотнительные (ГОСТ 23258–78).

Антифрикционные смазки предназначены для снижения износа и трения скольжения сопряженных деталей. Смазки этой группы делят на несколько подгрупп: обычного назначения для обычных температур (рабочие температуры до 70 °С); общего назначения для повышенных температур (до 110 °С); многоцелевые (при рабочих температурах от – 30 до +130 °С и для условий повышенной влажности); термостойкие (рабочие температуры 150 °С и выше); морозостойкие (рабочие температуры – 40 °С и ниже); противо-задирные и противоизносные (для подшипников качения при контактных напряжениях выше 2450 МПа и подшипников скольжения при удельных нагрузках выше 147 МПа); химически стойкие (для узлов трения, работающих в агрессивных средах); приборные; редукторные (трансмиссионные); приработочные (дисульфидмолибденовые, графитные и другие пасты); узкоспециализированные (удовлетворяющие дополнительным требованиям для узлов трения); брикетные.

Консервационные смазки предназначены для предотвращения коррозии металлических изделий и механизмов при хранении, транспортировке и эксплуатации.

Канатные смазки используют для предотвращения износа и коррозии стальных канатов, тросов, органических сердечников стальных канатов.

Уплотнительные смазки предназначены для герметизации зазоров, облегчения сборки и разборки арматуры, для сальниковых устройств, резьбовых, разъемных и любых подвижных соединенний, в том числе вакуумных систем. Уплотнительные смазки дeлят на арматурные, резьбовые и вакуумные.

Маркировка смазок. Условное обозначение каждой смазки состоит из ее наименования (солидол, литол, графитная и т. д.) и индексов, в краткой форме сообщающих о назначении смазки, ее характеристике и составе. Индексное обозначение состоит из пяти буквенных и цифровых индексов, расположенных в следующем порядке: указатель группы или подгруппы в соответствии с назначением смазки; загуститель; температурный интервал применения; дисперсионная среда; консистенция смазки. Некоторые индексы могут быть пропущены. В марку смазки могут быть введены индексы г, д, с и другие, обозначающие твердые добавки соответственно графита, дисульфида молибдена, свинца и др.

Тип загустителя (индекс) обозначают буквами русского алфавита (табл. 3.19).