Смазка в технике: обзор типов и свойств

Основные понятия смазки в технике

Смазка в технике – это термин с несколькими значениями:

• Режимы трения в машинах (смазывание)
• Материалы, снижающие трение и влияющие на процессы
• Обработка металлов резанием и давлением
• Подача смазочных материалов в места трения
• Материалы для защиты от коррозии и уплотнения соединений машин

Смазывание и смазочные материалы

Смазывание

Смазочный материал оказывает действие на поверхности трения, что приводит к снижению трения и износа.

На трущихся поверхностях образуется смазочный слой, который создаёт минимальное сопротивление тангенциальному сдвигу и достаточно высокое сопротивление вертикальным нагрузкам.

Оптимальные условия смазывания достигаются благодаря правильному выбору смазочных материалов, их количественной подаче к трущимся поверхностям, рациональному проектированию узлов трения и выбору подходящей технологии.

Смазочные материалы

Это вещества, которые помогают избежать заедания и уменьшают износ движущихся поверхностей.

Особую категорию составляют смазочно-охлаждающие жидкости, используемые, например, при обработке металлов резанием, а также масла для обработки металлов давлением.

Способы подачи смазочного материала

Способы зависят от свойств материала и условий работы узлов трения.

Для масел характерно использование картерных и циркуляционных систем смазывания. В первом случае узел трения помещается в герметичный картер, где находится масло.

В циркуляционных системах масло из картера или резервуара подаётся насосом к узлу трения, откуда оно самотёком или принудительно возвращается обратно. Такие системы также включают фильтры, сепараторы и радиаторы.

Существуют также фитильная и капельная подача, а также масляный туман. Пластичные смазки закладываются в узлы трения при производстве машин или вводятся через специальные устройства, известные как пресс-маслёнки.

Для смазывания используют колпачковые, пружинные и другие типы маслёнок. Некоторые машины, такие как прокатные станы, имеют централизованные системы смазки.

Консервационные и уплотнительные материалы

Консервационные (защитные) материалы

Это вещества, защищающие металлические изделия от коррозии при хранении и эксплуатации. Обычно применяются углеводородные пластичные смазки – вазелины.

Также используются жидкие масла и твёрдые покрытия. Для создания твёрдого покрытия на поверхность наносят раствор парафина и церезина с ингибиторами коррозии. После испарения растворителя остаётся защитное покрытие толщиной около 0,1 мм.

Уплотнительные материалы

Вещества, используемые для герметизации вакуумных систем, трубопроводной арматуры, резьбовых соединений и других.

Уплотнительные материалы также помогают при монтаже и разборке соединений. Обычно применяют пластичные смазки с добавлением до 20% порошка графита, дисульфида молибдена и других веществ.

Основные показатели качества смазок

Пластичные смазки находятся в промежуточном состоянии между маслами и твердыми смазочными материалами.

Хотя классификация смазок не основана на других характеристиках, она является основой для всех стран. Некоторые производители указывают не только класс смазки, но и уровень пенетрации.

Пенетрация (проникновение)

Это мера консистенции смазки, которая определяется глубиной погружения конуса стандартного размера и массы. Пенетрация измеряется при разных температурах и представляет собой количество миллиметров погружения, умноженное на 100.

Температура каплепадения

Это температура, при которой первая капля смазки падает, когда она нагревается в специальном приборе. Это значение характеризует температуру плавления загустителя и указывает на предел работоспособности смазки.

Предел прочности при сдвиге

Это минимальная нагрузка, при которой происходит разрушение каркаса смазки, и она начинает вести себя как жидкость.

Технические характеристики смазок

Водостойкость

Для пластичных смазок это несколько свойств: устойчивость к растворению в воде, способность впитывать влагу и проницаемость для водяных паров.

Механическая стабильность

Это способность смазок восстанавливать свою структуру после выхода из зоны трения, что позволяет им удерживаться в негерметичных узлах.

Термическая стабильность

Это способность смазки сохранять свои характеристики при высоких температурах.

Коллоидная стабильность

Это степень выделения масла из смазки при механическом и температурном воздействии.

Химическая стабильность

Это устойчивость смазок к окислению.

Испаряемость

Это количество масла, которое испаряется за определённое время при максимальной рабочей температуре.

Коррозионная активность

Это возможность компонентов смазки вызвать коррозию металла.

Защитные свойства

Это способность смазок защищать металлические поверхности от коррозии.

Вязкость

Это мера потерь на внутреннее трение и влияет на простоту пуска и заправки в узлы трения.