2105

материала отличными от объемных. Износ поверхностей обусловлен физико-

химическими взаимодействиями, происходящими на пятнах фактического контакта поверхностей. В режиме граничной смазки работает пара «стенка цилиндра — поршневое кольцо» в двигателе внутреннего сгорания; направляющие скольжения станков. Еще одним примером граничной смазки является скольжение по льду шины автомобиля при его замедлении, когда в роли смазки выступает тонкая пленка воды,

образовавшаяся от трения шины о лед.

Механизм смазочного действия при граничной смазке Механизм действия граничной смазки достаточно сложен, так как при

малой толщине слоя смазочный материал теряет свои объемные свойства, в

частности, подвижность, под влиянием молекулярного поля твердого тела.-

Кроме того, смазочный материал вступая в физическое и химическое взаимодействие с поверхностями трения, резко изменяет свойства этих поверхностей.

Согласно молекулярно-механической теории трения эффективность сма-

зочного действия обусловлена двумя явлениями: во-первых, смазка понижает силы адгезионного взаимодействия поверхностей трения(уменьшает молекулярную составляющую коэффициента трениям); во-вторых, снижает сопротивление

упругому или пластическому оттеснению(уменьшает механическую составляющую коэффициента трения ).,так как прочность пленки (смазочного слоя)меньше

прочности основного материала. Смазочная пленка уменьшает фрикционные параметры, от которых зависит величина касательных напряжений, возникающих в результате межмолекулярного взаимодействия.

При смешанном режиме смазки участки поверхностей находятся в режиме гидродинамической и граничной смазки. Расстояние между поверхностями сравнимо с величиной их шероховатости.

11

Жидкие смазочные материалы ( минеральные масла) получают из мазутов -

остатков первичной переработки нефти. После перегонки мазута под вакуумом и очистки масла приобретают необходимые эксплуатационные свойства, в частности стабильность против окислительного действия кислорода воздуха. Улучшение отдельных сортов и марок минеральных масел, применяемых для смазки подшипников качения, достигается добавлением в небольших количествах ( от 0 01 до 10 %) различных химических соединений - присадок. Применяют присадки также для повышения вязкости и улучшения вязкостно-температурных свойств масел,

для тяжело нагруженных механизмов, работающих в условиях большого перепада температур, для улучшения подвижности масел при низких температурах, для большей устойчивости против действия кислорода воздуха, для работы при повышенных температурах.

Синтетические жидкие смазочные материалы и гидравлические жидкости характеризуются более высокими эксплуатационными свойствами, чем нефтяные. Их электрофизические параметры должны быть известны при конструировании и эксплуатации оборудования. В работе установлено, что температура застывания масел совпадает с пиком диэлектрических потерь.

Таким образом, метод диэлькометрии чувствителен к фазовым переходам из жидкого в аморфное ( стекловидное) состояние.

Различаются жидкие смазочные материалы - сУазочные мач5ЛЗ,

консистентные - мазеобразные смазки, твердые смазки.

Кроме жидких смазочных материалов или смазочных масел, существуют полужидкие, так называемые консистентные смазки. Наиболее распостраненными консистентными смазками являются следующие.

13

емкостью от 15 до 55 мя, которые устанавливаются в подвальном помещении на выложенных из кирпича подставках.

Хранение жидких смазочных материалов на центральном маслоскладе производится обычно в стальных резервуарах разных размеров, чаще - в

горизонтальных цилиндрических сварных цистернах емкостью от 15 до 55

м3, которые устанавливаются в подвальном помещении на выложенных из кирпича или камня подставках. Вокруг цистерн оставляются проходы, а

сбоку их устанавливаются металлические лестницы с площадками для доступа к люкам с плотно закрывающимися крышками, один из которых диаметром не менее 450 - 500 мм служит для очистки цистерны, а другой -

для замеров уровня и отбора проб. Снаружи цистерна окрашена маслостойкой краской, а на торцах или сбоку нанесена надпись о находящемся в ней сорте масла. Под сливные краны устанавливаются поддоны. Под спускными кранами делаются углубления для удобства слива отстоя и грязи.

Хранение жидких смазочных материалов на центральном маслоскладе производится обычно в стальных резервуарах разных размеров, чаще - в

горизонтальных цилиндрических сварных цистернах емкостью от 15 до 55

м3, которые устанавливаются в подвальном помещении на выложенных из кирпича или камня подставках. Вокруг цистерн оставляются проходы, а

сбоку их устанавливаются металлические лестницы с площадками для доступа к люкам с плотно закрывающимися крышками, один из которых диаметром не менее 450 - - 500 мм служит для очистки цистерны, а другой -

для замеров уровня и отбора проб. Снаружи цистерна окрашена маслостойкой краской, а на торцах или сбоку нанесена надпись о находящемся в ней сорте масла. Под сливные краны устанавливаются поддоны. Под спускными кранами делаются углубления для удобства слива отстоя и грязи. Цистерны могут иметь также предохранительные клапаны и указатели уровня. Иногда крупные цистерны емкостью до 80 м3 разделяются

14

внутри сплошной перегородкой на две равные части и служат для слива и хранения двух разных сортов масел. Обе секции в этом случае должны иметь отдельные люки, подводку маслопровода и пр. Для хранения масел используются также вертикальные цилиндрические резервуары разной емкости или прямоугольные сварные баки.

Кроме жидких смазочных материалов или смазочных масел, существуют полужидкие, так называемые консистентные смазки. Наиболее распостраненными консистентными смазками являются следующие.

Числитель - жидкий смазочный материал, знаменатель - пластичная смазка.

В случае жидких смазочных материалов возможны только положительные значения давления, так как отрицательные значения исключаются вследствие выделения растворенных газов и повышения парциального давления паров смазочного материала.

При использовании жидкого смазочного материала наилучшим уплотнением являются резиновые армированные манжеты. Манжеты могут работать в минеральных маслах, воде, дизельном топливе при скоростях скольжения до

20 м / с и избыточном давлении до 0 05 МПа. Температура в месте контакта манжеты с валом может изменяться от - 45 до 150 С. Манжеты изготавливают двух типов: однокромочные и однокромочные с пыльником.

При использовании рабочая кромка манжеты должна быть обеспечена смазкой. Перед сборкой наружная поверхность манжеты ( рис. 4.54) и

поверхности трения должны быть смазаны.

При испытании жидкого смазочного материала его заливают так, чтобы шарики были полностью покрыты им, при испытании пластичного смазочного материала его наносят шпателем, не допуская образования пустот. Затем устанавливают чашку со смазочным материалом в машину,

прилагают заданную нагрузку и включают электродвигатель.

15

Однако применение жидких смазочных материалов позволяет снизить момент трения, увеличить предельную частоту вращения в 1 2 - 1 5 раза. С их помощью происходит отвод теплоты и удаление продуктов износа. В узлах с упорно-радиальными роликовыми подшипниками предпочтительно применение жидких смазочных материалов.

В качестве жидкого смазочного материала для подшипников в большинстве случаев используют очищенные минеральные ( нефтяные) масла.

Способ подачи жидкого смазочного материала зависит от конструкции всего механизма и размещения в нем подшипникового узла, расположения вала с подшипниками ( горизонтальное, вертикальное), частоты вращения подшипников, назначения механизма, требований к надежности смазочной системы, доступности мест обслуживания, межремонтного периода и других условий эксплуатации.

При испытании жидкого смазочного материала его заливают так, чтобы шарики были полностью покрыты им, при испытании пластичного смазочного материала его наносят шпателем, не допуская образования пустот. Затем устанавливают чашку со смазочным материалом в машину,

прилагают заданную нагрузку и включают электродвигатель.

Однако применение жидких смазочных материалов позволяет снизить момент трения, увеличить предельную частоту вращения в 1 2 - 1 5 раза. С их помощью происходит отвод теплоты и удаление продуктов износа. В узлах с упорно-радиальными роликовыми подшипниками предпочтительно применять жидкие смазочные материалы. [8]

В качестве жидкого смазочного материала для подшипников в большинстве случаев используют очищенные минеральные ( нефтяные) масла. Чистые минеральные масла не содержат кислот и вредных примесей, таких, как

16

соединения азота, кислорода и серы, которые уменьшают ресурс подшипников.

Способ подачи жидкого смазочного материала зависит от конструкции всего механизма и размещения в нем подшипникового узла, расположения вала с подшипниками ( горизонтальное, вертикальное), частоты вращения подшипников, назначения механизма, требований к надежности смазочной системы, доступности мест обслуживания, межремонтного периода и других условий эксплуатации. Наиболее распространенные в подшипниковых узлах системы подачи масла: масляная ванна; с помощью фитилей и разбрызгивания; с помощью винтовых канавок, конических насадок,

дозирующих масленок; непрерывной прокачкой; периодическим впрыскиванием; масляным туманом; воздушно-масляная.

Периодическое смазывание жидким смазочным материалом без

принудительного давления осуществляют с помощью масленок с поворотной

( рис. 190, а) или шариковой ( рис. 190, б) крышкой. Применяют их в механизмах, работающих периодически при малых скоростях и нагрузках.

Минеральные масла - жидкие смазочные материалы - получают из мазутов -

остатков после отгонки из нефти светлых продуктов - бензина, керосина и дизельного топлива. Для получения минеральных масел мазут подвергают перегонке. Сначала отделяются легкие фракции - дистилляты. Они служат полуфабрикатами для изготовления масел малой и средней вязкости,

называемых дистиллятными. Такие масла имеют меньше асфаль-

тосмолистых веществ, отличаются большей стабильностью и меньшим содержанием веществ, выпадающих в осадок. После отгонки дистиллятов остается масляный гудрон, из которого получают более тяжелые и высоковязкие масла, называемые остаточными.

В этих условиях жидкие смазочные материалы непригодны.

17

Минеральные масла - жидкие смазочные материалы - получают из мазутов -

остатков после отгонки из нефти светлых продуктов - бензина, керосина и дизельного топлива. Для получения минеральных масел мазут подвергают перегонке. Сначала отделяются легкие фракции - дистилляты. Они служат полуфабрикатами для изготовления масел малой и средней вязкости,

называемых дистиллятными. Такие масла имеют меньше асфаль-

тосмолистых веществ, отличаются большей стабильностью и меньшим содержанием веществ, выпадающих в осадок. После отгонки дистиллятов остается масляный гудрон, из которого получают более тяжелые и высоковязкие масла, называемые остаточными.

СМАЗОЧНЫЕ МАСЛА, жидкие смазочные материалы, предназначенные для уменьшения трения и износа узлов и деталей машин и механизмов, защиты их от коррозии, очистки трущихся пов-стей от загрязнений и отвода от них теплоты.

При волочении проволоки жидкие смазочные материалы слабо смачивают платину и ее сплавы, поэтому часто приходится применять сухие мыльные порошки, которыми металл обмазывают перед пропусканием его через фильеры. Фильеры изготовляются из стали, сапфира, карбида вольфрама и алмаза. Следует принимать меры для предотвращения загрязнения металлов и их сплавов в процессе обработки; часто полосы и листы до отжига подвергают травлению для удаления попавшего с вальцов железа.

Консистентные смазки представляют собой жидкие смазочные материалы,

загущенные до полутвердого состояния незначительными количествами диспергированных в них твердых веществ. Выбор этих ингредиентов зависит от условий применения смазок. Жидкой фазой может быть нефтяное или синтетическое масло, например сложные эфиры или силиконы. Загустителем может служить мыло или иное диспергируемое твердое вещество. В течение прошедшего десятилетия широкое распространение получили немыльные

18

загустители, что обясняется тремя факторами: 1) возможности мыльных загустителей были почти полностью исчерпаны; 2) большие успехи были достигнуты в области исследования структуры консистентных смазок и в области изучения роли загустителя; 3) к консистентным смазкам ( особенно военного назначения) стали предъявлять более жесткие требования.

Наряду с применением жидких смазочных материалов ( масел), в различных условиях широко распространены консистентные смазки.

Вотличие от жидких смазочных материалов ( масел) пластичные смазочные материалы ( пластичные смазки) представляют собой твердый или полутвердый продукт, состоящий из смеси минерального или синтетического масла и загустителя.

Вотличие от жидких смазочных материалов для пластичных смазок характерна зависимость смазочной способности от степени заполнения узла трения. В то же время противоизносные свойства дисперсионной среды, на основе которой приготовлена смазка, не зависят от толщины смазочного слоя. Присутствие в смазке присадок ( или других поверхностно-активных веществ) сближает смазки с маслами, хотя по абсолютным величинам износ в случае смазок может быть большим. Следует отметить, что представленная на рисунке обобщенная зависимость четко проявляется при сравнительно небольших нормальных нагрузках.

Вотличие от жидких смазочных материалов для пластич-ных смазок характерна зависимость смазочной способности от степени заполнения узла трения. В то же время противоизносные свойства дисперсионной среды, на ос-нове которой приготовлена смазка, не зависят от толщины смазочного слоя. Присутствие в смазке присадок ( или других по-верхностно-активных веществ) сближает смазки с маслами, хо-тя по абсолютным величинам износ в случае смазок может быть большим. Следует отметить, что представленная

19

на рисунке обобщенная зависимость четко проявляется при сравни-тельно небольших нормальных нагрузках.

По сравнению с жидкими смазочными материалами смазки обладают рядом преимуществ, хотя имеют и некоторые недостатки.

Корп [4] в статье Жидкие смазочные материалы и их будущее приводит значения окружающих условий, в которых придется работать смазочным маслам в космических кораблях.

Для смазки применяются как жидкие смазочные материалы (масла),

например индустриальные масла марок 12, 20, 30, 45 и 50, сепараторные марок Л и Т, так и консистентные универсальные смазочные материалы,

например низкоплавкая марки УН и среднеплавкая марки УС-2. Графит применяется в виде порошка, в смеси с консистентными смазочными материалами или в виде суспензии в масле.

В свою очередь, жидкие смазочные материалы подразделяют на минеральные (масла, полученные на основе перегонки нефти) и

синтетические.

Всемерно развивать работы по неорганическим теплостойким твердым и жидким смазочным материалам, по совмещению их с органическими теплостойкими веществами, по созданию и использованию теплостойких органических смазочных материалов.

6.Требования к смазочным материалам.

По агрегатному состоянию делятся на:

твѐрдые,

20