Мастила в електроенергетиці використовуються в роботі машин, що обертаються: генераторів, синхронних компенсаторів і двигунів, в приводних механізмах вимикачів, роз'єднувачів, відокремлювачів, для захисту ізоляторів від зниження пробивної напруги застосовуються гідрофобні пасти, для збільшення терміну служби і запобігання від впливів навколишнього середовища різних частин обладнання, вони можуть покриватися спеціальними складами.
У той час як багато досліджень спрямовані на розвиток в сфері конструктивних матеріалів, які часто використовуються для конструювання пристроїв і механізмів, розробники мало часу приділяють прогресу технології мастила. Володіння цими знаннями може бути ключем до отримання більш надійних і довговічних пристроїв.
Оптимальний вибір мастила можна зробити тільки в тому випадку, якщо є розуміння того, які елементи будуть змазуватися, поверхні з яких матеріалів будуть входити в контакт (метал з металом, метал і пластик), і який вид руху буде відбуватися (ковзання або кочення). Також на вибір мастила впливають зовнішні умови і показники надійності, такі як збільшений термін служби мастила, хімічна стійкість, здатність працювати при холодних температурах або протистояння корозії.
Зазвичай, вибір мастила залежить від чотирьох найголовніших чинників. таких як навантаження. середовище в якій вона буде працювати, температура. і швидкість.
Наприклад, для важко навантажених підшипників працюють при навантаженнях, на 20% перевищують номінальні, використовується масло, яке зазвичай містить тверде мастило і має високу в'язкість. Необхідність в такому вигляді мастила викликана високими вібраційними і знакозмінними навантаженнями.
Споживач, при виборі мастила також повинен враховувати вплив клімату і навколишнього середовища. Такими факторами є сезонні і добові зміни температури, повітряна пил, бруд, вітер і вологість. У різних регіонах ці фактори різні, прибережні райони, наприклад, є більш руйнівною середовищем, ніж континентальні або гірські.
Багато масла, використовувані в гальмах або перемикачах передач, вибираються в залежності від їх можливості працювати при низьких температурах. Такі мастила, зазвичай мають низьку в'язкість основи, для того, щоб протистояти впливу температури на в'язкість і консистенцію мастила.
Варто пам'ятати, що нормальна робоча температура для змащення може сильно відрізнятися від нормальної температури навколишнього середовища. Наприклад, температура всередині корпусу високовольтного вимикача, при якій в ньому знаходиться мастило, значно відрізняється від температури навколишнього середовища. Масла і мастила найбільш ефективні при робочій температурі, на яку вони розраховані.
Перегрів мастила може призвести до її підвищеного випаровування і погіршення роботи обладнання або його повної відмови. Зниження ж температури збільшує в'язкість мастила, швидкість роботи зменшується і через підвищених навантажень механізм також може перестати працювати.
Збитки, завдані мастилі в результаті перегріву невиправний, мастило втрачає свої властивості, в той час як переохолоджена мастило повертає свої властивості при нагріванні до нормальної температури.
Синтетичне мастило, в порівнянні з мінеральною, має кращу стійкість до випаровування і може працювати в широкому діапазоні температур більш тривалий час.
У нерухомих з'єднаннях або там де присутні невеликі швидкості доцільно використовувати масла з високою в'язкістю, що містять в собі тверді мастильні присадки.
Таким чином, можна сказати, що в вузлах, які рухаються з високою частотою і відчувають легкі і середні навантаження, не зазнаючи при цьому впливу екстремальних температур, доцільно застосовувати рідкі масла в мастилах або окремо. Зі зниженням швидкості і частоти руху вузла, збільшенням навантажень і вібрацій, а також наближення робочих температур до екстремальних, користувач повинен задуматися про можливості використання твердих мастил, паст, сухих мастил, для поліпшення надійності і запобігання несправностей.
Елементи, підлягали мастилі
В ідеалі, було б зручно змащувати все пристрій одним типом мастила, проте в реальному світі одним видом мастила не обійтися. Різні елементи, з огляду на різних умов роботи вимагають різних видів мастила.
Наприклад, при певних умовах (великі навантаження, низька швидкість, високі температури) оптимальним змащує речовиною для кулькових підшипників буде мастило містить молібден або графіт.
Прямозубиє або косозубиє зубчасті зачеплення відчувають як тертя кочення, так і тертя ковзання і можуть змазуватися маслом і мастилом з в'язкістю 150-220 сантістокс по ISO.
Черв'ячна передача працює в більш жорстких умовах тертя ковзання і вимагає масло з більшою в'язкістю.
Ущільнювальні кільця і з'єднання типу метал-гума змащуються силіконовими мастилами, які зберігають еластичність гумових частин і добре поводяться в мінливих умовах.
Виходячи з цього, потрібно розуміти, що елементи пристрою знаходяться в різних умовах і зроблені з різних матеріалів не можуть бути змащені одним видом мастила. Різні матеріали вимагають певних видів мастила, наприклад, деталі, виконані з міді, срібла або латуні можуть реагувати або руйнуватися при контакті з деякими мастилами, що містять активні сірчані елементи.
типи мастила
1. Мастило
2. змазують пасти
3. Масла
4. Дисперсії твердих мастильних компонентів або мастила в розчиннику
5. Сухі мастила
Мастило зазвичай складається з 80-90% масла і 10-20% згущувача і також може містити 0-5% добавок. Масло дає змащувальні властивості і є компонентом, чия робоча температура строго обмежена. Масла можуть бути різних рідинних типів і мати різну в'язкість. Функція загустителя зводиться до збереження змащення, поки вона не використовується. Загущувач зазвичай не має змащувальних властивостей і є не стійким до високих температур. Від типу рідини мастила, в'язкості і технології загустителя залежать властивості мастила і її можливості працювати при різних умовах, надаючи високу надійність обладнання. Добавки в мастилі використовуються для поліпшення властивостей мастила, таких як стійкість до окислення, корозійний захист, низький коефіцієнт тертя і інших.
Змащувальні пасти часто дуже схожі на мастила. Вони схожі на вершкове масло по консистенції і можуть бути різних кольорів. Пасти складаються з приблизно рівних частин твердих мастил і масел низької в'язкості. Тверді змащення включають в себе дисульфід молібдену, графіт, тефлон або порошкові метали. Такі мастила зазвичай працюють в більш широкому діапазоні температур, ніж рідинні. Масла в таких мастилах використовується для змочування поверхні і адгезії з матеріалом деталі. В роботі рідинна складова мастила швидко випаровується через високі температур. Пасти не мають в собі загустителя, так що вони мають властивість швидко розділятися, особливо під тиском. Пасти часто мають в собі добавки, які використовуються для поліпшення їх робочих властивостей.
Тверді мастила, які використовуються в пастах, відмінно підходять для створення тонкого змащуючого шару в місці контакту двох поверхонь. Вони служать хорошим роздільником металевих деталей і елементів, виготовлених з інших матеріалів, вони будуть хорошим захистом металевих поверхонь від вологи і кисню. На відміну від масляних мастил, тверді мастила можуть працювати в жорстких умовах довгий час, зберігаючи свої властивості. Такі мастила надають хороші змащувальні властивості при низьких робочих швидкостях, високих навантаженнях, ковзанні і поверхневому контакті.
Дисперсії включають в себе просочувальні масла і аерозолі. Основна мастило розбавлена розчинником для кращого розподілу масла по всій поверхні і для того, щоб забезпечити її потрапляння в самі затишні куточки і щілини. Дисперсії зазвичай прості у використанні, але за це зручність доводиться платити: розчинник, що є основною частиною дисперсії є досить нестійким і може змити змащувальні речовини, які були нанесені на деталь ще під час виробництва.
Фторосіліконовие мастила стійкі до дії розчинників, що використовуються в аерозолях і просочувальних маслах.
Просочувальні масла використовуються тільки для очищення і позбавлення від іржі. Такі масла не надають довгострокових змащувальних властивостей. Їх змащувальні речовини можуть працювати кілька годин, а потім вони втрачають свої властивості. Використовувати такі масла в якості мастила не можна, так як після їх застосування через дії розчинника вимивається не тільки бруд, але і залишки старого мастила.
Аерозолі всього на 5-10% складаються з змащувальних речовин. Аерозолем можна швидко обробити велику поверхню, однак при цьому варто бути обережним і розуміти, що обробляючи деталь, можна ненароком завдати мастило в місця, де вона не потрібна, а то і протипоказана.
Сухі мастила знайшли широке застосування в машинобудуванні. Вони створюють тонку змазує плівку, яка має хороші антикорозійні властивості і великий термін служби. Деякі сухі мастила успішно використовуються в високовольтних вимикачах і роз'ємах. У цих пристроях тверді мастила використовуються для продовження терміну служби пристроїв і захищають їх від передчасних поломок.
Такі мастила наносяться як фарби, утворюючи тонкий сухий шар після випаровування розчинника. Тверді змащення захищають поверхню від негативних впливів і надають хороші змащувальні властивості. Тверді змащення найкраще працюють при малих швидкостях і великих навантаженнях.
Мінеральне або синтетичне масло
Мастила та індустріальні масла можуть класифікуватися як мінеральні або синтетичні.
Мінеральне масло виробляється з сирої нафти. Сира нафта рафинируется і дистилюється, після чого отримують шматки масла, з яких роблять кінцевий продукт. Ці шматки містять велику кількість домішок, через які мінеральні масла мають невисокий діапазон робочих температур, короткий термін збереження змащувальних властивостей і схильність до випаровування.
Синтетичні мастила є продуктами хімічних реакцій і розробляються спеціально для задоволення певних фізичних властивостей. Такі мастила перевершують мінеральні в термічної і окислювальної стабільності і можуть працювати при більш високих температурах.
старіння масла
Старіння масла є великою проблемою. Згодом масло старіє і втрачає свої властивості, що змазують, так що вузли починають працювати повільніше і підвищується знос. Мастило втрачає масло внаслідок випарних процесів, вона висихає і твердне.
Також спостерігається такий процес як поділ мастила на фракції. При цьому масла, яке відповідає за змащувальні властивості мастила, відокремлюються від загустителя і випливають. Особливо гостро ця проблема спостерігається в нерухомих з'єднаннях.
Потрібно відзначити, що мастило це важлива деталь будь-якого механізму. Мастило використовується для збільшення терміну служби і надійності вузла, при виборі мастила потрібно відштовхуватися від умов, в яких вона буде працювати і прагнути до того, щоб вона мала гарну стійкість до старіння. Таким чином, можна підвищити надійність і ефективність роботи змащуваного механізму.