Назначение и классификация пластичных смазок

Пластичные смазки представляют собой жидкие масла, специальным образом загущенные для того, чтобы придать им ряд эксплуатационных свойств, не обеспечиваемых ни жидкими, ни твердыми смазочными материалами. Основное предназначением смазок является уменьшение износа плоскостей трения и увеличение срока эксплуатации деталей механизмов. Помимо этого, смазки предотвращают заедание, заклинивание, задир поверхностей трения. Важным является свойство смазки не допускать перегрева трущихся деталей. Практически все смазки осуществляют защиту металлических поверхностей от коррозии, а также, благодаря антифрикционным качествам, уменьшают энергозатраты на трение, что способствует снижению потери мощности механизмов. В основном применяются пластичные и жидкие смазки. Длительность работы смазочного масла определяется скоростью накопления в нем опасных примесей и старением. Заменять его необходимо при повышении вязкости больше, чем на 30%.

По физической структуре пластичные смазки представляют собой дисперсионые (коллоидные) микронеоднородные системы, состоящие из дисперсионной среды и дисперсной фазы.
Дисперсионной средой служат жидкие вещества, обладающие хорошими смазочными и антикоррозионными свойствами, дисперсной фазой - твердые вещества, основным назначением которых является поддержание стабильности системы и ограничение подвижности дисперсионной среды - ее загущение.
Вещество, образующее дисперсную фазу, называют загустителем. Действие загустителя основано на том, что он создает в объеме смазки структурный каркас, во внутренних ячейках которого жидкость удерживается силами взаимодействия между молекулами дисперсной фазы и дисперсионной среды.

В наибольшей степени пластичные смазки используются в следующих областях - подшипники скольжения и качения, шарниры, зубчатые, винтовые и цепные передачи машин и механизмов, многожильные тросы.    

Большинство современных смазок одновременно обладают свойствами, допускающими их использование и по другим назначениям, например антифрикционные пластичные смазки в некоторых случаях можно использовать как консервационные или уплотнительные.

Преимущество пластичных смазок по сравнению с маслами: более длительный срок службы в механизмах и узлах, что позволяет существенно снизить конструкционные расходы. 

Недостаток пластичных смазок: невозможность отвода отработанного материала из узлов трения.

Способность смазок сопротивляться выдавливанию узла трения, а также "легкость" подачи смазки к трущимся поверхностям называется консистенцией.

В качестве присадок к смазкам используют те же присадки, что и в маслах. Присадки могут быть: противоизносные, противозадирные, антифрикционные, защитные, вязкостные и адгезионные.

Особое значение для улучшения свойств смазок при высоких нагрузках, температурах и скоростях относительного движения поверхностей трения имеют наполнители, в качестве которых наиболее эффективны твердые слоистые смазки - дисульфид молибдена и графит.

 

Работоспособность пластичных смазок:

- солидолы (гидратированные кальциевые) смазки работоспособны до 60-80 °С
- натриевые смазки - до 110 °С
- литиевые и комплексные кальциевые смазки - до 120-140 °С
- углеводородные смазки (загущаемые парафином и церезином) - до 50-65 °С.

 

Свойства пластичных смазок

- стабильность - определяет способность смазок сохранять заданные физико-химические свойства в течение определенного промежутка времени при воздействии внешних факторов длительного хранения, измерений температуры, механических воздействий радиационного облучения и прочее
- механические свойства - большая зависимость прочности от температуры, способность восстанавливать прочность после разрушения и зависимость прочности от интервала времени между последующими нагружениями - "времени отдыха"
- вязкостно-скоростные и вязкостно-температурные свойства смазок определяют потери на трение на рабочих режимах, условия начала движения в узлах трения при низких температурах и усилия (затраты энергии) на подачу смазки по мазепроводам к узлам трения
- смазочные, защитные и герметизирующие свойства.

Пластичные смазки имеют разную консистенцию и классифицируются по типу загустителя и по области применения. Наиболее распространены мыльные пластичные смазки, загущенные кальциевыми, литиевыми, натриевыми мылами высших жирных кислот.

 

Классификация пластичных смазок по составу базового масла:

- минеральные смазки, которые получаются путем переработки нефти
- синтетические смазки, которые получаются путем синтеза из органического и неорганического сырья
- полусинтетические смазки, которые получаются путем смешивания минерального и синтетичеческого масла.

 

Классификация пластичных смазок в зависимости от назначения:

- антифрикционные смазки применяются для уменьшение трения и износа сопряженных деталей
- консервационные (предохранительные, защитные) необходимы при постановке техники на хранение, чтобы не допустить коррозию ее металлических деталей, при расконсервировании механизма они легко убираются с трущихся поверхностей
- уплотнительные пластичные смазки применяются для герметизации зазоров, для сальниковых устройств, в различных соединениях
- канатные смазки используются для предупреждения коррозии и истирания стальных канатов

 

Классификация пластичных смазок по консистенции:

- твердые - до отвердения этот вид смазки представляет собой суспензию, после отвердения - коллоидный раствор (золи), который обладает всеми качествами твердых тел и низким показателем сухого трения. Их используют, когда другие виды смазок из-за сложных условий эксплуатации не обеспечивают устойчивую работу механизмов. Обычно твердые смазки применяют в тормозных колодках
- пластичные и полужидкие особенно необходимы для подшипников скольжения и качения, шарниров, винтовых, цепных и зубчатых передач, то есть там, где необходимо уменьшить трение и износ узлов. При небольших нагрузках пластичные смазки не изменяют свою форму и с вертикальных поверхностей не стекают. Под нагрузкой смазка деформируется и, подобно жидкости, начинает течь. После отмены нагрузки смазка вновь застывает.

Классификация пластичных смазок по консистенции (NLGI)

 

Классификация пластичных смазок по составу:

- органические
- мыльные
- углеводородные
- неорганические.

 

Достаточно остро стоит проблема совместимости смазок различного состава. Смазка предыдущей закладки при замене не всегда удаляется полностью, что отрицательно влияет на надежность узла. Это следует учитывать при подборе новой смазки-заменителя.