Матеріали, що сприяють зменшенню сили тертя і зносу поверхонь, що труться, збільшення навантажувальної здатності механізмів, називають мастильними матеріалами. Як мастильних матеріалів найбільше застосування знайшли рідкі і пластичні мастильні матеріали.
Рідкі мастильні матеріали (мастила). Мастила в більшості своїй є очищені нафтові олії зі спеціальними присадками, що дозволяють збільшити термін служби масел в 2-4 рази. Масла без присадок застосовують для змазування легконавантажених, високошвидкісних вузлів в машинах і механізмах промислового обладнання. Експлуатаційні властивості таких масел забезпечуються їх природної нафтової основою.
Основними характеристиками загальними для всіх рідких мастильних матеріалів є:
- в'язкість;
- Температура застигання;
- Температура спалаху;
- кислотне число.
В'язкість - одна з найбільш важливих характеристик мастильного матеріалу, багато в чому визначає силу тертя між переміщаються поверхнями, на які нанесено мастильний матеріал.
Оскільки в'язкість обернено пропорційна температурі (в діапазоні температур від -30. + 150 ° С змінюється в тисячі разів) для стабілізації в'язкісно-температурних властивостей масел в їх склад додають спеціальні в'язкі присадки, щодо мало що підвищують в'язкість базового масла при низькій температурі, але значно збільшують в'язкість при підвищенні температури. Значення в'язкості мастильного матеріалу завжди вказується при конкретному значенні температури, як прави-ло, при 40 ° С.
Температура застигання (точка витоку) - найнижча температура, при якій масло розтікається під дією сили тяжіння. Поняття температури застигання використовується для визначення прокачуваності масла по трубопроводах і можливості мастила вузлів тертя, що працюють при низькій температурі. Під температурою застигання масла мається на увазі температура, при якій масло, поміщене в пробірку і нахилене під кутом 45 °, не змінює свого рівня протягом одного мінути.Температура застигання повинна бути на 5. 7 ° С нижче за ту температуру, при якій масло має прокачуватися.
Температура спалаху - найнижча температура, при якій масло запалюється при впливі на нього полум'я. Температуру спалаху парів масла необхідно знати при подачі масла до вузлів тертя, що працюють при підвищеній температурі. Температуру спалаху визначають у відкритому чи закритому тиглі. Зазвичай в довідниках вказується температура спалаху парів масла у відкритому тиглі.
Кислотне число - міра змісту в маслі вільних органічних кислот. Кислотне число визначається кількістю міліграмів гідроксиду калію (КОН), необхідним для нейтралізації всіх кислих компонентів, що містяться в 1 г масла. При старінні масла кислотне число підвищується. У багатьох випадках це число є основним показником для зміни масла в циркуляційних змащувальних системах.
При виборі рідких мастильних матеріалів для конкретних умов роботи керуються такими характеристиками:
- індекс в'язкості - оцінка зміни в'язкості мастильного матеріалу в залежності від зміни температури;
- окислюваність - оцінка здатності масла вступати в реакцію з киснем. Стійкість до окислення - показник стабільності того чи іншого масла;
- екстремальне тиск (ЕР) - міра якості міцності масляної плівки, використовується для характеристики мастильних матеріалів важко навантажених поверхонь тертя;
- заїдання (Stick-slip) - оцінка здатності мастильного матеріалу запобігати скачки або нестійке руху силового столу або каретки верстата навіть при вкрай низьких швидкостях.
З усього різноманіття моторних, трансмісійних та інших масел спеціального призначення масла, призначені для змазування промислового устаткування, виділяють в самостійну групу «Індустріальні масла» і позначають буквою «І». ГОСТ 17479.4-87 «Масла індустріальні. Класифікація та позначення »визначає єдину систему позначень індустріальних масел з урахуванням застосування їх в різному промисловому устаткуванні *.
Пластичні (консистентні) мастильні матеріали. Являють собою нафтові або синтетичні масла з додаванням багатофункціональних присадок і згущувача, в якості якого використовуються мила вищих сортів жирних кислот, тверді вуглеводні (церазіни, парафіни), силікагель і сажа, що відносяться до термостійким загусників та ін.
Пластичні мастильні матеріали застосовують в наступних випадках:
- для важко навантажених підшипників ковзання, що працюють при невеликих швидкостях в умовах граничного тертя з частими реверсами або в повторно-короткочасному режимі;
- коли мастильний матеріал крім основного призначення використовується як ущільнюючий для запобігання поверхні від попадання забруднювачів з навколишнього середовища;
- для створення захисної масляної плівки на поверхні тертя при тривалих зупинках;
- в вузлах тертя, доступ до яких утруднений або які можуть працювати тривалий час без поповнення мастила;
- при необхідності одночасного використання мастильного матеріалу для консервації й змащення механізму.
Основні характеристики пластичних мастил:
- в'язкість;
- межа міцності на зрушення;
- температура каплепадения;
- число пенетрації.
В'язкість пластичних мастильних матеріалів, на відміну від мастил, залежить не тільки від температури, але і від швидкості деформації. Значення в'язкості пластичного мастильного матеріалу, певне при заданій швидкості деформації і температурі, є постійним і називається ефективної в'язкістю.
Межа міцності на зрушення - мінімальна напруга зсуву, яке викликає перехід мастила до її грузлого плину. Межа міцності на зрушення характеризує здатність мастила утримуватися на рухомих деталях, витікати і видавлюватиметься з негерметизованих вузлів тертя.
Температура каплепадения - температура, при якій мастило втрачає свою густу консистенцію і переходить в стан рідкого мастила (температура, при якій падає перша крапля). Зазвичай пластичне мастило застосовують при температурах на 15. 20 ° С нижче температури каплепадения.
Число пенетрації визначає ступінь загусання пластичного мастильного матеріалу, яка по ГОСТ5346-78 визначається глибиною занурення в мастильний матеріал стандартного конуса пенетрометра за 5 с при температурі 25 ° С і загальне навантаження 150 г і виражається в десятих частках міліметра.
Для імпортних пластичних мастильних матеріалів в залежності від діапазону пенетрации встановлюється поняття ступеня загустіння (консистенції) за класифікацією NLGI (National Lubrication Grease Institute- США) від 000 (рідка мастило) і до ступеня 6 (надзвичайно густа). У більшості випадків для промислового застосування використовується пластичне мастило ступеня загустіння від 000 до 2.
За матеріалами: Наземцев А.С. Рибальченко Д.Є. "Гідравлічні приводи і системи. Основи."
Ще трохи про мастильні матеріали.