На більшості промислових підприємств використовуються підшипники, частота обертання яких перевищує частоту обертання нормального технологічного обладнання. З цієї причини до питання вибору мастила потрібно підходити зі знанням справи, так як помилка при виборі мастила може призвести до перегрівання підшипників, виникнення надлишкового тертя і передчасного виходу з ладу. Правильно підібрана мастило допомагає підшипників справлятися з навантаженнями при високих швидкостях і дозволяє звести до мінімуму можливі несправності, які виникають через невідповідність мастила області її застосування.
Область застосування високошвидкісних мастил
На заводах мене часто запитують про температуру, при якій підшипники повинні працювати. Незаперечним є той факт, що підшипники, які працюють на високій швидкості, мають більш високу температуру. Наведу такий приклад: під час свого останнього візиту на завод я оглядав підвісний вентилятор, оснащений прямий ремінною передачею від великого електродвигуна. Частота обертання двигуна складає 1750 оборотів в хвилину (об / хв). Оскільки розмір шківа не змінювався ні в бік зменшення, ні в бік збільшення, можна з упевненістю сказати, що частота обертання підшипників була практично однаковою. Ці підшипники були оброблені мастилом занадто гутою консистенції, що призводило до перегріву і, відповідно, до скорочення терміну їх служби. Продовжити термін служби підшипника можна шляхом підбору мастила, властивості якої максимально відповідають поставленій задачі.
В'язкість базового масла (40 ° С), сСт
Швидкісний фактор (NDM)
Розрахунок швидкісного фактора
Значення швидкісного фактора допомагає дізнатися співвідношення швидкості, при якій обертається підшипник, і його розміру. Існують два основних способи визначення цього фактора. Перший називається швидкісним чинником DN, щоб з'ясувати значення якого необхідно помножити значення внутрішнього діаметра підшипника на значення швидкості, при якій він обертається. Другий метод називається швидкісним чинником NDm. Для його визначення використовується медіанний розмір підшипника (також відомий як діаметр початкової окружності) і частота обертання.
За допомогою швидкісного чинника можна визначити ряд властивостей мастильного матеріалу, які необхідно враховувати при виборі правильного типу мастила. До таких властивостей відноситься в'язкість масла і клас по NLGI (National Lubricating Grease Institute -Національний інститут пластичних мастил).
Найбільш важливим фізичним властивістю мастила є в'язкість. В'язкістю визначається товщина шару мастила в залежності від навантаження, частоти обертання і контактуючих поверхонь. В'язкість повинна відповідати вимогам підшипника. В'язкість базового масла більшості мастил широка громадськість, становить, приблизно, 220 сантістокс. Мастила такого типу підходять для роботи при середніх навантаженнях і середній частоті обертання. Якщо частота обертання підшипника вище середнього, в'язкість повинна бути менше.
DN (швидкісний фактор)
* Залежить від інших факторів, таких як тип підшипника, згущувача, в'язкість і тип базового масла
Існує багато способів визначення в'язкості. Якщо ви знаєте значення швидкісного фактора, мова про який йшла вище, ви можете скористатися стандартними схемами визначення в'язкості мастила для підшипника при робочій температурі. У наведеному вище прикладі (підшипник вентилятора) швидкісний фактор NDm дорівнював 293125, отже, в'язкість базового масла повинна складати, приблизно, 7 сСт. Підшипник працював при температурі близько 150 ° F або 65,5 ° C. При стандартному індексі в'язкості (рівному 95) це прирівнюється до марки в'язкості базового масла ISO 22-32. Якби ви використовували стандартну універсальну пластичну мастило, підшипник отримав би в 10 разів більше в'язкості, ніж йому потрібно. Хоча не завжди надлишок в'язкості це погано, проте в даному випадку таке значення є завищеними.
Надмірна в'язкість може привести до перегріву і підвищеного споживання енергії. Обидва ці чинники є несприятливими для підшипника і мастила. Чим вище температура підшипника в роботі, тим менше стає в'язкість мастила. Це може привести до збільшення витрати мастила і вимагає більш частого нанесення мастильного матеріалу. Споживання енергії також може вирости з часом, в результаті чого виникнуть необгрунтовані додаткові витрати. Крім того, надмірна в'язкість призводить до підвищеного тертя.
Вплив стану підшипника на вибір в'язкості базового масла
* На сепарацію і перекачування масла також впливає щільність мастила і тип згущувача.
** Стрілками показана спрямованість.
каналообразования
Одним з властивостей пластичного мастила, яке допомагає визначити, яким чином мастильний процес буде здійснюватися при високих швидкостях, є каналообразования. Цей термін використовується для визначення плинності мастила і її здатності заповнювати порожнечі на поверхні. Перевірити каналообразования мастила можна за допомогою випробувань за Методом 3456.2 Федерального стандарту методів випробувань 791C. Для проведення цих випробувань необхідно нанести на поверхню рівномірний шар мастила. Коли температура стабілізується, по шару мастила проводять сталевий смугою, відомої як інструмент для перевірки каналообразования. В результаті в шарі мастила утворюється порожнеча або канал. Через 10 секунд необхідно перевірити, заповнився чи канал, що утворився мастилом. Якщо канал заповнився мастилом, значить, це мастило «огортає» типу. В іншому випадку перед вами мастило «необволаківающего» типу.
Мастила «огортає» типу швидко витісняються при обертанні елемента - в результаті мастило не піниться, а температура не збільшується. Мастила «необволаківающего» типу затікають назад, що може привести до перегріву.
Тип згущувача
Крім в'язкості базового масла ще однією властивістю мастила, яке впливає на каналообразования, є тип згущувача. Загущувач в мастилі є таку губку, яка утримує масло. Структура волокон загустителя може впливати на певні властивості мастила, такі як каналообразования, водостійкість, температура каплепадения і пенетрація. Волокна загусники можуть бути довгими або короткими. Загусники з короткими волокнами мають більш гладку текстуру. Більш складні загусники, а також загусники, до складу яких входить літій, кальцій, поліуретан і кремній, мають короткі волокна. Каналообразования мастил з такими загустителями, як правило, краще. Крім того, вони легше перекачуються.
Каналообразования загусники з довгими волокнами, наприклад, тих, які містять натрій, алюміній і барій, як правило, гірше. Довгі волокна загустителя сприяють вспениванию, що може привести до зміни консистенції. Крім того, так як ці мастила часто затікають назад в канал, виконаний підшипником, це може привести до зростання температури і посилення процесу зсуву.
Клас по NLGI
Значний вплив на клас по NLGI пластичного мастила надає в'язкість базового масла і консистенція загустителя. Число NLGI є мірою консистенції мастила. Чим вище число NLGI, тим густіше мастило. Діапазон числа NLGI варіюється від 000 (рідка мастило) до 6 (тверде мастило). Що стосується використання високошвидкісних мастил для змазування підшипників кочення, то клас по NLGI підвищується, а в'язкість базового масла зменшується. Такий баланс гарантує, що не буде відбуватися сепарація масла від загустителя. Знаючи швидкісний фактор підшипника і температуру, при якій він працює, ви можете зробити висновок про відповідний класі мастила по NLGI.
Тип підшипника
Тіла кочення підшипників бувають різних форм. Форма тіла кочення впливає на необхідну в'язкість, клас по NLGI і інтервал проведення повторної мастила. Крім того, від форми тіла кочення залежить площа змащувати поверхні між підшипником і кільцем кочення. Чим більше площа цієї поверхні, тим більше масла буде вижато з загустителя. На відміну від стандартних кулькових підшипників, навантаження на підшипники, що мають велику площу контакту з мастилом (сферичні, циліндричні, голчасті, конічні роликові і т.д.), як правило, вище. Підвищене навантаження призводить до збільшення сепарації і вимагає базові масла більшої в'язкості.
Відносний термін служби мастила
температура каплепадения
При виборі високошвидкісний мастила особливу увагу слід приділити температурі, при якій підшипник буде працювати. Щоб обрана мастило виконувала всі свої функції при підвищених температурах, необхідно перевірити її температуру каплепадения (ASTM D566 і D2265). Результати проведених випробувань можна знайти в таблиці технічних даних мастила. Для проведення випробувань використовується маленький ковпачок з отвором в дні, на внутрішні стінки якого наноситься мастило. Потім в цей ковпачок вставляється термометр. При цьому термометр не повинен стосуватися мастила. Ця конструкція нагрівається до моменту відділення краплі олії з отвору в дні чашки. Температура, при якій це відбувається, називається температурою каплепадения мастила.
Висока температура каплепадения важлива для підшипників, що працюють при підвищених температурах. Проте, якщо мастило має високу температуру каплепадения, це зовсім не означає, що її базове масло зможе витримувати підвищені температури. Температуру каплепадения не слід прирівнювати до максимальної робочої температури. Між робочою температурою підшипника і температурою каплепадения повинен бути запас.
несумісність
При зміні типу мастила важливо максимально видалити старе мастило, щоб звести до мінімуму несумісність з новим мастилом. Якщо можливо, розберіть і почистіть обладнання від мастила.
Стандартна максимальна робоча температура мастила
Якщо температура каплепадения <300°F, следует вычесть 75°F
Якщо 300 ° F<температура каплепадения<400°F, из температуры каплепадения следует вычесть 100°F
Якщо температура каплепадения> 400 ° F, слід відняти 150 ° F
Для змащення більшості деталей використовується мастило загального призначення. Однак при високому швидкісному факторі NDm мастило повинна захищати обладнання. Навіть якщо ви підходите до питання вибору мастила належним чином і керуєтеся вищенаведеної інформацією, точно з'ясувати, чи зможе мастило виконувати свої функції саме у вашому випадку, можна тільки після проведення польових випробувань. Під час проведення польових випробувань необхідно контролювати температуру підшипників і відсутність ознак витоку мастила через ущільнення і продувні отвори.
І нарешті, щоб вибрати відповідний мастильний матеріал, не забудьте обчислити швидкісний фактор NDm підшипників. Ваше високошвидкісне обладнання прослужить довше при належному ставленні до нього і виборі відповідних мастильних матеріалів.
6 критеріїв вибору високошвидкісний мастила
- В'язкість базового масла - утворює масляну плівку потрібної товщини, не викликаючи перегріву і надлишкового тертя.
- Каналообразования - мастило повинна володіти хорошими характеристиками каналообразования, так як це запобіжить перегрівання через спінювання мастила.
- Температура каплепадения - повинна значно перевищувати значення максимальної робочої температури, що забезпечить захист від масловідділення і попередить можливі несправності підшипників.
- Тип згущувача - загущувач забезпечує температуру каплепадения, каналообразования і захист від масловідділення.
- Клас по NLGI - консистенція мастила впливає на маслоотделітельние і каналообразующие характеристики пластичних мастил.
- Протизадирне присадка - в більшості випадків змащення використовуються з протівозадірнимі присадками. Різноманітні хімічні і тверді присадки призначені для додання міцності мастильної плівці, зменшення тертя і зносу.
повернення до списку