ЧТО ТАКОЕ СМАЗОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ

СМАЗКИ

В машине поверхности движущихся или скользящих деталей трутся друг о друга, и это сопротивление называется трением, оно вызывает сильный износ поверхностей движущихся деталей. Любое вещество, которое вводится между двумя движущимися/скользящими деталями, называется смазкой. Основное назначение смазки – уменьшение износа, трения, передачи усилия, перенос инородных частиц, нагрев или охлаждение поверхностей.

ФУНКЦИИ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

СОКРАЩЕНИЕ ТРЕНИЯ: смазочный материал образует тонкую пленку, которая разделяет движущиеся детали в машинах; добавление смазки на две соприкасающиеся поверхности уменьшает трение, износ и нагрев поверхностей деталей.
ОХЛАЖДЕНИЕ: конечно, трение вызывает нагрев, когда металлы трутся друг о друга, и смазочные материалы используются для уменьшения нагрева, расширения металла и разрушения материала.
ЗАЩИТА ОТ РЖАВЧИНЫ: смазочные материалы защищают металлические детали от ржавчины, образуя пленку, которая предохраняет поверхность детали от воздействия кислорода, влаги или агрессивных газов, содержащихся в воздухе.
ЭФФЕКТ УПЛОТНЕНИЯ: смазка, попадая в зазор между гильзой цилиндра, поршнем и поршневыми кольцами в двигателях внутреннего сгорания, предотвращает утечку газов из цилиндра двигателя, образуя гидравлическую пленку, поддерживающую внутреннее давление и защищающую систему.
ЭФФЕКТ ОЧИСТКИ: смазка поддерживает чистоту двигателя, удаляя нагар или пыль внутри двигателя, поэтому смазка сама очищает двигатель от посторонних веществ, например, от мыла.
БАЛАНС НАГРУЗКИ: смазка защищает системы от повышенной нагрузки, образуя масляную пленку, которая распределяет нагрузку и силу, действующие на поверхности трения.

МЕХАНИЗМ СМАЗКИ

Учитывая природу движения между движущимися или скользящими поверхностями, существуют различные типы механизмов, с помощью которых осуществляется смазка.

1. ТОЛСТОПЛЕНОЧНАЯ СМАЗКА /ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ СМАЗКА: движущиеся поверхности разделены давлением сплошной непрерывной пленки или слоя смазки, при этом нагрузка полностью воспринимается масляной пленкой. Гидродинамическая смазка зависит от относительной скорости движения поверхностей, вязкости масла, нагрузки и зазора между движущимися или скользящими поверхностями.

2. ТОНКОПЛЕНОЧНАЯ СМАЗКА / ГРАНИЧНАЯ СМАЗКА: этот тип смазки предпочтителен в тех случаях, когда при использовании сплошной пленки невозможно создать условия полной текучести; в этом случае зазор между движущимися/скользящими поверхностями смазывается таким материалом, который может адсорбироваться на обеих металлических поверхностях; эта адсорбированная пленка помогает удерживать металлические поверхности на расстоянии друг от друга.

3. СМАЗЫВАНИЕ ПРИ ПОВЫШЕННОМ ДАВЛЕНИИ: когда движущиеся или скользящие поверхности находятся под очень высоким давлением и скоростью, достигается высокая температура, в таких условиях жидкий смазочный материал не прилипает к движущимся частям, может разлагаться и даже испаряться; чтобы соответствовать условиям повышенного давления, в минеральные масла добавляются специальные присадки, которые называются "смазывание при повышенном давлении".

КЛАССИФИКАЦИЯ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Смазочные материалы классифицируются в зависимости от их физического состояния следующим образом.

Жидкие смазочные материалы: Масло животного происхождения, растительное масло, минеральное масло
Полутвердые смазочные материалы: Консистентная смазка
Твердые смазочные материалы: Графит, слюда, порошок талька

ЖИДКИЕ СМАЗОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ИЛИ СМАЗОЧНЫЕ МАСЛА

Смазочные масла, также известные как жидкие смазочные материалы, подразделяются на три категории.

Животные и растительные масла
Минеральные масла
Компаундированные масла

1- ЖИДКИЕ СМАЗОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

МИНЕРАЛЬНЫЕ МАСЛА
Это низкомолекулярная жидкость на основе природного углеводорода с числом атомов углерода от 12 до 50, отличающаяся большим количеством и стабильностью в условиях эксплуатации. Минеральные масла не дороги в производстве и широко применяются в областях, соответствующих их свойствам, однако маслянистость минерального масла ниже, поэтому добавление более высокомолекулярных соединений повышает маслянистость минерального масла.

КОМПАУНДИРОВАННЫЕ МАСЛА
Ни одно масло не обладает всеми свойствами, необходимыми для хорошего смазочного материала. Компаундированные масла – это масла с добавлением присадок, поэтому добавление правильных присадок необходимо для обеспечения хорошей работы масла. Присадки используются для улучшения различных свойств, таких как индекс вязкости, окислительная стабильность, маслянистость и температура застывания, поэтому компаундированные масла превосходят минеральные масла. 2- ПОЛУТВЕРДЫЕ СМАЗОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

2- ПОЛУТВЕРДЫЕ СМАЗКИ

СМАЗКА
Смазка представляет собой полутвердую жидкость, состоящую из жидкого смазочного материала, смешанного с загустителем. Основным компонентом смазки является масло, которое может быть нефтяным или синтетическим углеводородом с низкой или высокой вязкостью. Масло выполняет смазывающие функции, а загуститель удерживает масло и обеспечивает сопротивление течению. В смазку добавляют присадки для повышения несущей способности, устойчивости к окислению и коррозии, но смазка не может эффективно отводить тепло от подшипников, поэтому смазки работают при относительно низкой температуре

3- ТВЕРДЫЕ СМАЗОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Твердые смазочные материалы – это материалы в виде порошка или тонкой пленки, которые уменьшают трение и износ соприкасающихся поверхностей при относительном движении и обеспечивают защиту от повреждений; они могут обеспечивать улучшенную смазку при высоких температурах; другие термины, используемые для обозначения твердой смазки, включают сухую смазку; наиболее распространенные твердые смазочные материалы – графит, дисульфид молибдена, дисульфид вольфрама и оксид цинка; они выдерживают температуру до 650° C и могут применяться в условиях непрерывной работы.

ХАРАКТЕРИСТИКА ХОРОШИХ СМАЗОЧНЫХ МАСЕЛ

Высокая температура кипения
Низкая температура замерзания
Высокий индекс кинематической вязкости
Высокая устойчивость к окислению и нагреву
Коррозионная устойчивость
Устойчивость к разложению при рабочих температурах

СВОЙСТВА СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

ВЯЗКОСТЬ
Вязкость – это свойство жидкости, определяющее ее сопротивление течению. Это важнейшее свойство любого смазочного масла, поскольку оно является основным фактором, определяющим эксплуатационные характеристики смазочного материала. Смазочные материалы с более высокой вязкостью густые и не текут, а смазочные материалы с более низкой вязкостью по консистенции ближе к воде и действительно текут. Вязкость жидкостей уменьшается с повышением температуры и, следовательно, если вязкость масла слишком низкая, то между двумя движущимися/скользящими поверхностями не может поддерживаться жидкая масляная пленка, а если вязкость масла слишком высокая, то возникает чрезмерное трение, вязкость хорошего смазочного масла не должна сильно изменяться при изменении температуры.

ИНДЕКС ВЯЗКОСТИ
Вязкость смазочного материала зависит от температуры, в основном используется для характеристики температурного поведения вязкости смазочных масел (индекс вязкости V. I), если вязкость масла быстро падает при повышении температуры, то оно имеет низкий индекс вязкости, а если вязкость масла слабо изменяется при повышении температуры, то его индекс вязкости высокий, индекс вязкости смазочного материала определяется путем измерения кинематической вязкости при 40°С и 100°С, синтетические жидкости имеют высокий индекс вязкости.

ТЕМПЕРАТУРА ВСПЫШКИ И ТЕМПЕРАТУРА ВОСПЛАМЕНЕНИЯ
Температура вспышки – это самая низкая температура, при которой смазочное масло выделяет достаточное количество паров, способных мгновенно воспламениться в результате непрерывного нагрева смазочных материалов. В большинстве случаев температура воспламенения на 5-40° C выше температуры вспышки, поэтому хороший смазочный материал должен иметь температуру вспышки как минимум выше температуры, при которой он будет использоваться.

ТЕМПЕРАТУРА ЗАСТЫВАНИЯ
Температура застывания – это самая низкая температура, при которой смазочное масло становится полутвердым или мутным и перестает течь. Температура застывания показывает пригодность смазочных материалов для использования в холодных условиях, смазочное масло, используемое в машинах, работающих при низких температурах, должно обладать низкой температурой застывания, иначе застывание масла приведет к заклиниванию или снижению эффективности работы машины, поэтому температура застывания должна особенно учитываться при выборе моторного масла для использования в зимний период.

УСТОЙЧИВОСТЬ К ОКИСЛЕНИЮ
Устойчивость к окислению – это реакция, происходящая при соединении кислорода со смазочным маслом. Такие факторы, как высокая температура, вода и кислоты, ускоряют скорость окисления, также скорость окисления зависит от качества и типа базового масла, а также от используемого пакета присадок, это свойство особенно важно для определения срока службы и хранения моторного масла.

ЭМУЛЬГИРУЕМОСТЬ
Эмульгируемость является важным свойством смазочных материалов, это способность масла отделяться от воды, вода, попадая в гидравлическую систему, может смешивать масло с водой и собирать пыль и грязь, что может повлиять на работу машин и увеличить износ, коррозию и окисление жидкости, хорошее смазочное масло должно иметь более низкий уровень деэмульгирования.

ОБЩАЯ КИСЛОТНОСТЬ
Тест на общую кислотность измеряет уровень кислотности в смазочном материале, он полезен для контроля накопления кислот в маслах из-за истощения антиоксидантов, окисление масла приводит к образованию кислотных побочных продуктов, высокий уровень кислотности может указывать на чрезмерное окисление масла и может привести к коррозии внутренних компонентов машины, это важное измерение качества контроля качества рецептур смазочных масел

ОБЩАЯ ЩЕЛОЧНОСТЬ
Общая щелочность – это количество кислоты, выраженное в количестве миллиграммов гидроксида калия на грамм образца масла (мг KOH/г), в современных смазочных материалах общая щелочность в основном колеблется в пределах 6-8 мг KOH/г, более высокая общая щелочность эффективнее суспендирует загрязнения, вызывающие износ, и снижает коррозионное воздействие кислот в течение длительного периода времени, если общая кислотность выше общей щелочности, то смазочный материал требует замены.

ЗАГУСТИТЕЛЬ
Загуститель – это материал, который в сочетании с базовым маслом и присадками образует твердую или полужидкую структуру; загуститель является важным элементом, определяющим свойства смазки; основным типом загустителя является металлическое мыло к таким мылам относятся литий, алюминий, органофильная глина, полимочевина, дымящийся диоксид кремния, фторполимеры и другие. В последнее время все большую популярность приобретают смазки с комплексными загустителями, которые выбирают из-за их высокой температуры каплепадения и отличной несущей способности, загустители обычно используются только в особых случаях, например, при работе в условиях высоких температур.