Вибір пластичного мастила для металевих підшипників ковзання
З усіх видів з'єднань, що застосовуються в машинобудуванні, найпоширенішими є різьбові. Вони забезпечують надійне скріплення деталей, а також володіють іншими достоїнствами:
- прості і зручні в збірці і розбиранні;
- мають невеликі габарити;
- допускають точну установку деталей, що з'єднуються;
- забезпечують практично будь-яку ступінь затяжки.
Основними елементами кріплення різьбових з'єднань є болти, гвинти, гайки, шпильки.
Одним з обов'язкових умов якісного з'єднання є стабільне зусилля затяжки. У його відсутність кріплення швидко виходить з ладу під впливом циклічних і динамічних навантажень. Задане зусилля затяжки гайки, наприклад, забезпечується шляхом її загвинчування з певним моментом. Однак від 60 до 90% додаються при цьому зусиль витрачається на подолання сил тертя в витках різьблення. Середні значення коефіцієнтів тертя встановлені і наводяться в спеціальних довідниках, але можуть істотно варіюватися в залежності від конструкційних матеріалів деталей і умов зовнішнього середовища, в якій працюють з'єднання.
Складність нормування затягування призводить до її нерівномірності, в результаті чого стик може деформуватися і втратити герметичність. Для вирішення цієї проблеми існують спеціальні мастила для різьбових з'єднань, що дозволяють знижувати коефіцієнт тертя і контролювати зусилля затяжки, забезпечуючи її стабільність. Крім того, мастила захищають елементи кріплення від впливу агресивних факторів зовнішнього середовища і забезпечують їх безпроблемний демонтаж після тривалої експлуатації.
Нерідко мастилі різьбових з'єднань не приділяється достатньо уваги, ще частіше для цих цілей застосовуються невідповідні мастильні матеріали. Наприклад, індустріальні масла знижують коефіцієнт тертя тільки при складанні і забезпечують порівняно нетривалу захист від корозії. При нагріванні понад 80 ° С масло починає інтенсивно окислюватися, коксованого і перестає виконувати свої функції.
В ході лабораторних випробувань масла на болтах M12 x 60 x 1,75 класу 8.8 виявлено, що при затягуванні моментом 76,1 Н • м демонтувати їх без пошкоджень можливо тільки після витримки (протягом доби) при кімнатній температурі. Підвищення температури до 300 ° С призвело до зрізу болта при спробі розбирання. Це доводить, що в таких умовах роботи необхідно застосовувати інші мастильні матеріали.
Різьбові з'єднання застосовуються практично в будь-якому промисловому обладнанні. Машини, механізми, інструменти працюють в самих різних умовах, тому нарізні сполучення мають широкий діапазон температур і навантажень, в різній мірі схильні до впливу вологи, пилу та інших агресивних факторів навколишнього середовища. Очевидно, що універсального мастильного матеріалу, який відповідав би всім можливим вимогам, не існує, тому вибір різьбовій мастила необхідно здійснювати з урахуванням особливостей конструкції і умов роботи конкретного з'єднання.
Наприклад, деталі з'єднань, що працюють в агресивних середовищах, виготовлені з корозійно-стійких сталей і сплавів, а деталі кріплень, що піддаються дії високих температур, - з жароміцних сталей. Особливість аустенітних сталей полягає у відсутності на їх поверхнях міцних оксидних плівок, що перешкоджають схоплюванню. В'язкість і низькі антифрикційні властивості твердих сталей і сплавів сприяють утворенню задирів на витках різьблення, що утруднюють їх монтаж і демонтаж. У зв'язку з цим мастила для деталей різьбових з'єднань з таких матеріалів повинні виступати в якості розділової середовища, перешкоджає контакту метал-метал.
Різьбові з'єднання звичайної точності особливо схильні до корозії, так як не є герметичними. Демонтаж таких з'єднань проблематичний і може супроводжуватися пошкодженням елементів (рис. 1).
Мал. 1. Пошкодження болтів через корозію
Установка прокладок під гайки з метою забезпечення необхідної герметичності малоефективна. Набагато результативніше попереднє нанесення на різьбу мастильного матеріалу, що виконує функції ущільнення, герметизації і захисту з'єднання від корозії.
Найбільш популярним методом антикорозійного захисту кріплення є цинкування. Незважаючи на достатню ефективність, у цього способу є істотні недоліки: неекологічність і високий коефіцієнт тертя оцинкованих елементів. При монтажі таких з'єднань обов'язково потрібно застосування спеціального мастильного матеріалу.
Різьбові з'єднання, експлуатовані в умовах екстремально високих температур (понад 600 ° С), пред'являють особливі вимоги до мастильних матеріалів. У їх складі не повинні бути присутніми свинець і цинк, так як ці речовини плавляться при відносно низьких температурах і дифундують в різьбову поверхню, викликаючи її охрупчивание і утворення тріщин. Під впливом додаткових напружень від зовнішніх сил інтенсивність цих процесів збільшується.
Мастила для різьбових з'єднань з жаростійких сплавів з нікелем не повинні містити сірку, фтор, хлор і деякі інші елементи, присутні в звичайних змащеннях. Взаємодіючи з нікелем, ці речовини утворюють сполуки, що призводять до появи внутрішніх напружень в матеріалі, утворення тріщин і навіть раптового руйнування кріплення, що може стати причиною аварії.
У лінійці Molykote від компанії Dow Corning є матеріали, розроблені спеціально для різьбових з'єднань: пасти, антифрикційні покриття, дисперсії, очисники та інші продукти. Їх властивості відповідають практично всім можливим умовам експлуатації обладнання.
Для вибору мастильного матеріалу виходячи з умов роботи різьбових з'єднань і характерних проблем при їх експлуатації рекомендується використовувати нижченаведену таблицю (табл.1). У ній враховані всі характеристики і багаторічний досвід застосування матеріалів Molykote.
Таблиця 1. Проблеми, які вирішуються матеріалами Molykote
Матеріали для вирішення
Відомо, що міцність нарізного сполучення в чому залежить від розподілу навантаження по витків різьби. У болтове з'єднання звичайної конструкції гайка і болт відчувають протилежні навантаження: гайка працює на стиск, болт - на розтягнення. При цьому велику частину навантаження сприймають витки болта, розташовані найближче до опорної поверхні гайки. Найбільш навантажений крайній виток, саме його міцністю лімітується несуча здатність з'єднання в цілому. Щоб вирівняти навантаження, необхідно створити між витками гайки і болти прошарок пластичних металів за допомогою мідної пасти.Медние пасти, крім захисних і мастильних функцій, виконують ще одну не менш важливу задачу.
Антифрикційні покриття Molykote
Останнім часом все більшої популярності набирають антифрикційні покриття (АФП). На відміну від традиційних мастил, які застосовуються безпосередньо перед складанням з'єднань, покриття Molykote наносяться заздалегідь і проходять цикл затвердіння. АФП подібні фарбам, тільки замість фарбувального пігменту містять частинки твердих мастильних речовин, рівномірно розподілені в суміші смол і розчинників. Велика частина антифрикційних покриттів отверждается при нормальних умовах і не вимагає застосування додаткового обладнання. Такі АФП використовуються не тільки в промисловості, але і в сфері ремонту техніки та побуті (рис. 2).
Мал. 2. Колісні болти з антифрикційним покриттям Molykote D-321R
Деякі антифрикційні покриття для затвердіння вимагають нагрівання до + 120 ... + 220 ° С і витримки при встановленій температурі. Такі матеріали використовуються в промислових умовах (наприклад, при виготовленні металевих виробів).
Отверждаемие АФП мають ряд переваг перед традиційними різьбовими мастилами:
- кращий захист від корозії;
- більш ефективне запобігання заїдань і зривів різьблення;
- одноразове нанесення протягом всього терміну служби нарізного сполучення;
- запобігання налипання абразивних частинок завдяки здатності утворювати суху мастильну плівку.
Склад і характеристики антифрикційних покриттів Molykote наведені в таблиці 3.
Таблиця 3. Характеристики антифрикційних покриттів Molykote
Якщо при складанні нарізні сполучення не обробляють спеціальними мастилами або покриттями, їх демонтаж може викликати складності. Під впливом корозії і прикипання може відбутися зрив або деформація різьблення, руйнування деталей.
Полегшити розбирання заржавілих різьбових з'єднань допоможуть проникаючі мастила: дисперсії з високу проникаючу здатність Molykote Supergliss. Molykote Multigliss і Molykote Omnigliss.
ЧОМУ НАМ ДОВІРЯЮТ
Інженери БОРФІ - професіонали у своїй справі. Серйозний підхід до вирішення будь-якої виробничої завдання - наше кредо. Знання та досвід дозволяють нам надавати кваліфіковану технічну підтримку найбільшим російським підприємствам. Ми цінуємо тих, з ким працюємо, і дорожимо їх довірою.
ОСТАННІ НОВИНИ
Перший G-Profi Service почав свою роботу в Казахстані
«Газпромнефть-СМ» провела першу дистриб'юторську конференцію для партнерів з країн Балтії і Білорусі