Углубленный анализ трибологических свойств смазок
Содержание статьи
Трибологические свойства и присадки
Трибологические свойства смазок зависят от типа катиона мыла, а именно от его донорно-акцепторных свойств. Наблюдается улучшение этих свойств при переходе от катионов металлов I группы к катионам металлов II группы.
Различные противозадирные и противоизносные присадки оказывают влияние на трибологические характеристики литиевых смазок на основе нефтяного масла, включая критическую нагрузку Рк и нагрузку сваривания Рс. Данные представлены в таблице ниже.
Трибологические характеристики смазок на гидроксистеарате лития с присадками (масса доля 3 %)
| Присадка | Рк, Н | Рс, Н |
|---|---|---|
| Без присадки | 560 | 1580 |
| Осерненный кашалотовый жир | 710 | 2000 |
| Диалкилбензилэтиленсульфид | 560 | 2820 |
| ЛЗ-23К | 890 | 2820 |
| Хлорированный парафин | 630 | 1580 |
| Хлорэтанол | 790 | 2000 |
| Трикрезилфосфат | 630 | 1580 |
| Сульфол | 1120 | 2510 |
| ДФ-11 | 1000 | 1780 |
| Англомол-99 | 1100 | 2820 |
| ВИР-1 | 1100 | 2820 |
| Хлорэф-40 | 1000 | 2000 |
| КИНХ-2 | 1100 | 2820 |
| Нафтенат свинца | 560 | 2510 |
Наполнители в смазках
Наполнители представляют собой высокодисперсные, нерастворимые в маслах вещества. Они не образуют коллоидной структуры в смазках, но значительно улучшают их эксплуатационные характеристики.
Чаще всего используются наполнители с низким коэффициентом трения, такие как графит, дисульфид молибдена, тальк, слюда, нитрит бора, сульфиды некоторых металлов, асбест, полимеры, оксиды и комплексные соединения металлов, металлические порошки и пудры.
В таблице ниже показано влияние различных наполнителей на критическую нагрузку задира Рк литиевых смазок на основе нефтяного масла. Данные о влиянии наполнителей на трибологические характеристики Рк и Рс и антифрикционные свойства (коэффициент трения f) литиевых смазок также представлены в следующей таблице.
Трибологические характеристики смазок на гидроксистеарате лития с наполнителями (масса доля 10 %)
| Наполнитель | Рк, Н |
|---|---|
| Без наполнителя | 380 |
| Слюда | 200 |
| Дисульфид молибдена | 840 |
| Диселенид молибдена | 880 |
| Политетрафторэтилен | 740 |
| Графит | 650 |
| Слюда + дисульфид молибдена (1:1) | 480 |
| Слюда + Политетрафторэтилен (1:1) | 360 |
Трибологические характеристики и антифрикционные свойства смазок на гидроксистеарате лития с наполнителями
| Содержание наполнителя, % (масса доля) | Рк, Н | Рс, Н | f при Р=1300 Н |
|---|---|---|---|
| Без наполнителя | 650 | 1450 | 0,69 |
| Графит (С-1): 2 | 650 | 1450 | 0,59 |
| 10 | 650 | 1450 | 0,47 |
| 30 | 650 | 2800 | 0,36 |
| Дисульфид молибдена (МВЧ-1): 2 | 850 | 1800 | 0,48 |
| 5 | 900 | 1900 | 0,41 |
| 10 | 1000 | 2000 | 0,34 |
| 30 | 1000 | 2000 | 0,18 |
Металлические наполнители
В качестве наполнителей нередко используют оксиды цинка, титана и меди (I), а также порошки меди, свинца, алюминия, олова, бронзы и латуни, которые добавляются в готовую смазку в количестве от 1 до 30 %.
Такие наполнители обычно применяются в резьбовых, уплотнительных и антифрикционных смазках для узлов трения скольжения с высокими нагрузками. Вопрос о целесообразности использования металлоплакирующих смазок в подшипниках качения, особенно в высокоскоростных и высокоточных подшипниках, остается открытым, так как это может приводить к нежелательным последствиям.
Природные воски в смазках
Эксплуатационные характеристики углеводородных смазок можно улучшать добавлением природных восков и их компонентов. Например, адгезионные, защитные и низкотемпературные свойства углеводородных смазок улучшаются при добавлении буроугольного и торфяного воска, а также спермацета. Эффективность применения природных восков зависит от их химического состава, молекулярной массы и концентрации в смазках.
Свойства углеводородных смазок с добавками восков
| Содержание добавки, % (масса доля) | Темп. каплепадения, °С | Темп. хрупк., °С | Коллоид. стаб., % |
|---|---|---|---|
| Без добавок | 72 | -62 | 2,5 |
| Буроугольный воск: 1 | 71 | -68 | 3,5 |
| 3 | 72 | -63 | 5,8 |
| 5 | 73 | -60 | 20,0 |
| Торфяной воск: 1 | 71 | -68 | 4,4 |
| 3 | 70 | -68 | 5,5 |
| 5 | 69 | -67 | 17,0 |
| Спермацет: 1 | 68 | -68 | 2,0 |
| 3 | 67 | -68 | 2,8 |
| 5 | 67 | -68 | 3,0 |
