Пластичные смазки

Автомобильные статьи

Пластичные смазки – специальные технические составы, имеющие двухкомпонентную основу. По классификации располагаются между жидкими и твердыми смазками. Это позволяет им найти применение в тех узлах качения и парах трения, где организовать постоянную смазывающую циркуляцию не представляется возможным.

Ключевые вектора использования пластичных смазок:

• подшипники и ступицы;
• амортизаторы и сальники;
• канаты и их сердечники;
• шарниры;
• винтовые и цепные передачи;
• редукторы;
• прочие трущиеся и движущиеся узлы.

Свойства пластичных смазок определяет их состав. Основным компонентом, как правило, является жидкое масло. Его доля в объеме вещества до 90%. Дополнительными элементами состава являются загустители и добавки. В общей массе вещества они могут занимать до 20%.

Загустители еще называют металлическим мылом. Это связано с его структурой и физическими свойствами. Они имеют хорошо организованную кристаллическую структуру, впитывают масло и удерживают его. Таким образом, на узлах трения и качения создается защитная пленка, а для некоторых модификаций и герметизирующая, и консервирующая база.

Дисперсионная среда или масло, – ключевой элемент пластичной смазки. Исходя из его физико-химических свойств можно дать одну из классификаций техническому составу:

1. Нефтяные или минеральные;
2. Высококипящие с температурой до 300-600 градусов;
3. Синтетические на основе углеводородного сырья;
4. Кремнийорганические или симбиозные;
5. На основе сложных эфиров;
6. На основе галогеноуглеродного сырья;
7. Фторсилоксановые;
8. Перфторалкилполиэфиры.

Загустители – не менее важный компонент. Он придает смазке пластичности. Не позволяет растекаться по поверхности трущихся деталей даже при высокой рабочей температуре.

В качестве агрегата могут использоваться:

• металлические мыла на основе таких элементов как литий, кальций или натрий;
• комплексные мыла;
• неорганические загустители, такие как силикагель или бентонитовая глина;
• синтетические загустители, в основном используется, полимочевина или пертетрафторэтилен.

Добавки – специфический элемент в составе пластиной смазки. Они, как правило, улучшают одно или несколько свойств базового сырья.

В основном их делят на 3 неравные категории:

1. Присадки. Раскрывают свойства базовых масел, входящих в состав;
2. Наполнители. Отвечают за герметизирующие и антифрикционные качества;
3. Модификаторы структуры. Задают необходимую пластичность, для некоторых сред и узлов требуются особые химико-физичекские свойства.

Для добавок используются следующие компоненты: графит, порошки металлов, таких как, цинк, свинец, медь, ряд иных твердых добавок или сложные соединения, например, дисульфид молибдена.

Свойства исходя из базового состава

При отсутствии нагрузки и без повышения температуры пластичные смазки представляют собой очень вязкую среду. Фактически проявляются свойства твердого тела, сохранение формы. Добавив кинетическую и температурную составляющую, мы получаем практически текущую среду, проявляющую свойства жидкости. Для каждой модификации пластичной смазки это температурная и кинетическая граница своя.

В основном пластичные смазки призваны пролонгировать эксплуатационный ресурс пар трения или качения. Снизить износ узлов, зубьев и шестерней в механизмах.

Кроме этого, в отдельных случаях пластичные смазки как раз равномерно распределяют нагрузку для более плавного и равномерного износа – это снижает вероятность заклинивания механизма.

В отдельных случаях, технический состав защищает деталь от агрессивной среды или препятствует проникновению в отдельные сегменты системы влаги, пара или иного инородного проявления.

Стоит отметить, что есть ряд вечных пластичных смазок. То есть составов, не меняющих физико-химических свойств на всем протяжении эксплуатации.

Они закладываются в механизм единовременно и навсегда. Есть и долго играющие вариации, с периодом замены 7-10 лет. Но в основном пластичные смазки требуют периодического обновления.

У каждой вариации свой уникальный интервал, зависящий от множества факторов.

Еще одна особенность пластичных смазок – это антикоррозионные свойства. Более 90% модификаций продукта обладают этой особенностью. Кроме этого, существуют специальные антикоррозионные и герметизирующие смазки. Ими покрывают деталь или узел, требующий длительной транспортировки или хранения.

Отдельные вариации герметизирующих смазок великолепно пропускают электрический импульс или обладают хорошим коэффициентом вязкости в условиях полного вакуума.

Перспективное направление в сегменте изготовления пластичных смазок – это основа в виде натурального растительного масла. Такие компоненты абсолютно безопасны для окружающей среды и многие производители активно двигаются в этом векторе.

Где и когда использовать ту или иную пластичную смазку? – подскажет температура ее плавления и граница разложения ее дисперсной составляющей (масла). Классификация пластичных смазок в России зависит от консистенции, состава и области применения. Частичные характеристики и таблица сравнения будет приведена чуть ниже.

Пластичные смазки – характеристики

По консистенции пластичные смазки можно разделить на три большие подгруппы: полужидкие, пластичные и твердые.

По составу, как мы уже частично упомянули в первом разделе, ПС делят на 4 подкатегории: мыльные, углеводородные, органические и неорганические.

Купить пластичную смазку проще всего ориентируясь на ГОСТ 23258-78. Он дает классификацию по направлениям использования. Такая градация удобна как производителям агрегатов, так и непосредственно оператору (пользователю).

Одна из проблем применения пластичных смазок – это совместимость различных составов. Очень важно, что взаимодействующие компоненты не конфликтовали между собой, ведь даже хорошо вычищенный узел может содержать от 20 до 40% старой смазки.

Решить данный вопрос с минимальными затратами поможет синяя пластичная смазка от СУПРОТЕК. Ее свойства, а главное, физико-химические характеристики мы разберем ниже.

Для увеличения ресурса и восстановления от износа подшипников качения, ШРУСов и других узлов.

Артикул:121892

Объем:200 мл

Рекоменд. цена:530 руб.

Пластичная смазка для подшипников – какую выбрать?

Новые составы от компании Супротек – это модифицированные пластичные смазки, позволяющие продлить эксплуатационный срок автомобильных подшипников и ШРУСов в 1,5-2 раза. Триботехнический состав применяется также, как и любая другая пластичная смазка. Стоит отметить, что удаление старой заводской смазки не требуется, так как компоненты полностью совместимы.

Для увеличения ресурса и восстановления от износа подшипников качения, ШРУСов и других узлов.

Артикул:121885

Объем:50 мл

Рекоменд. цена:980 руб.

Уникальность составов – это вхождение мелкодисперсного активного минерала. Под воздействием температуры и кинетической силы он восстанавливает геометрию и создает защитный металлический слой на поверхностях пар трения и качения.

Независимые тесты составом СУПРОТЕК проводились на легковых, грузовых автомобилях, а также квадроциклах. Везде была показана максимальная эффективность. А толщина образованного металлического слоя в некоторых местах достигали 0,15 мм.

Артикул:122318

Объем:370 мл

Рекоменд. цена:920 руб.

Стоит отметить, что составы полностью готовы к употреблению и не требуют специальных условий для применения. Рабочий температурный диапазон от -40 до +140 градусов Цельсия.

Пластичные смазки СУПРОТЕК – это демократичные цены и возможность сэкономить на дорогостоящем ремонте авто. Новая линейка заметно выделяется на полках, имея отличительный символ S синего цвета и 2 шестерни на упаковке.

Продлите эксплуатационный ресурс вашего авто или специального транспортного средства вместе с пластичными смазками от компании СУПРОТЕК!

Пластичные смазки: классификация, назначение, характеристика и применение

По своей консистенции, смазочные материалы делятся на три категории:

• жидкие, то есть стекающие со смазываемых узлов при нормальных условиях эксплуатации;
• твердые (сухие) – консистенция понятна из названия, выпускаются с монолитной либо порошковой форме;
• пластичные смазки: своеобразный компромисс между жидкой и твердой консистенцией.

Их применяют в узлах, где невозможно обеспечить постоянное обмывание всей поверхности трения, либо на материалах, которые препятствуют нормальной адгезии жидких масел.

К тому же, их удобно наносить на детали (закладывать внутрь) при сборке узлов, для которых не предусмотрена система орошения при работе.

Технология производства и состав

С точки зрения физических свойств, пластичные смазки, это дисперсия твердых загустителей в жидкой основе. Причем загуститель добавляется настолько высокоструктурированный, что достаточно небольшого процента: не более 10%-15%.

Стандартный состав подобных материалов, следующий:

Основа

Жидкая среда, представляет собой обычное нефтяное либо синтетическое масло, которое получают по тем же технологиям, что и обычные материалы.

Для изготовления сложных и дорогих составов исходные основы могут смешиваться, согласно техническому заданию разработчика. Объем базового жидкого масла: 70%-90%.

Нефтяные основы производятся методом гидроочистки, с помощью водорода. Таким образом снижается сернистость и удаляются асфальтовые составляющие.

Последний пункт особенно важен для повышения у готового продукта антиокислительных свойств. Органические пластичные смазки для автомобилей применяются в несильно загруженных узлах, работающих на невысоких скоростях.

Синтетическая основа, как правило, кремнийорганическая. На ее базе создаются масла для работы в нагруженных скоростных подшипниках, а также редукторах, работающих на высоких оборотах.

К этой категории относятся и ШРУСы. Пластичные смазки для подшипников могут быть сменными, или закладываются один раз при производстве.

Загуститель (10%-15%)

Он не просто добавляется в жидкую основу, для получения однородного состава требуется определенная температура в процессе смешивания, и специальные миксеры.

Затем состав охлаждается до температуры окружающей среды, и после этого физико-химические свойства пластичных смазок не меняются. Разумеется, при соблюдении температурного режима эксплуатации.

В качестве загустителя используются высокомолекулярные соли жирных кислот (более привычное определение – мыло). В составах премиум класса применяются твердые углеводороды, а также неорганические соединения (полимеры, карбамиды, и пр.)

Присадки

Как и любой другой продукт, пластичная смазка содержит присадки. Они улучшают свойства, если базовые характеристики не удовлетворяют заказчика.

Набор свойств типичный:

• противоизносные (противозадирные);
• защита от коррозии;
• соединения, препятствующие окислению самого продукта;
• повышающие адгезию;
• антифрикционные.

Состав наполнителей (10%-20%): тальк, графит, медный порошок мелкого помола, дисульфид молибдена, слюда, и пр.

Основное свойство пластичных смазок

Поскольку полутвердые масла должны удерживаться на поверхности изделий, важной характеристикой является температура каплепадения. Дело в том, что при вращении узлов трения, температура неотвратимо повышается.

Вместе с ней снижается вязкость пластичного материала. После критического нагрева, смазка переходит в жидкое состояние, и просто стекает с рабочей поверхности.

Методика следующая:

• специально подготовленная емкость с гладкой поверхностью и тарированным отверстием снизу (как правило, хромированная латунь) помещают в автоклав с масляной баней;
• в емкость помещается тестируемая пластичная смазка;
• происходит нагрев с одновременным снятием температурных показателей с масляной бани и тестируемого материала;
• фиксируется момент начала каплепадения (стекания смазки);
• в качестве полученного параметра регистрируется среднее арифметическое двух температур.

Применение и разновидности пластичных смазок

Проведем краткий обзор популярных продуктов. В последнее время производители предлагают новейшую технологию: металлоплакирование.

Этот термин означает, что на рабочей поверхности трения образуется тончайший слой металла, обладающего низким коэффициентом трения.

В качестве примера рассмотрим популярный среди автомобилистов продукт: МС 1000 смазка пластичная металлоплакирующая.

Blue MC 1510 высокотемпературная пластичная смазка – предназначена для высоконагруженных подшипников, работающих при высоких температурах. Этот состав выдерживает перепады от -40°C до +350°C.

Высокая температура каплепадения сохраняет подшипники при экстремальных температурах: масляная пленка не разрушается, расслоения основы и присадок не происходит.

Срок службы исчисляется сотнями тысяч километров.

Благодаря уникальным свойствам, этот продукт имеет допуски ведущих автозаводов.

Пластичная смазка Molykote Longterm изготавливается с добавлением литиевых присадок. Обладает антифреттинговыми свойствами и усиленной адгезией.

Такой состав позволяет использовать смазку на высоконагруженных узлах в течение длительного времени без замены.

Основное применение – муфты, подшипники, шлицевые соединения на крупных агрегатах и строительной технике. Также популярно нанесение подобных пластичных смазок на резьбовые соединения.

Графитовая смазка пластичная изготавливается методом добавления мелкодисперсного порошка в готовый состав при сохранении вязкости.

Применяемость достаточно широкая: от бытовой техники до автомобилей и промышленных агрегатов.

Неплохие антифрикционные и температурные показатели, однако графитовая смазка не выдерживает высоких оборотов рабочего узла. Поэтому перед приобретением следует изучить характеристики устройства, которое будет смазываться.

Водостойкая пластичная смазка для лодочных моторов выпускается практически всеми производителями, и обладает следующими свойствами:

1. Высокая степень защиты от коррозии.
2. Адгезия и стойкость нанесенного слоя выше среднего.
3. Практически нулевая гигроскопичность, нерастворимость в воде.
4. Способность к консервации металлических деталей.
5. Температурные показатели не относятся к основному требованию допуска.

Итог

Пластичные смазки представлены большим разнообразием типов, однако ни одна из них не является универсальной. Для каждого агрегата следует подбирать необходимый состав продукта.

Пластичные смазки, назначение консистентной смазки, классификация

В отличие от жидких масел пластичные смазки способны:

• хорошо удерживаться на вертикальных поверхностях;
• не выходить из контакта с трущимися поверхностями;
• герметизировать смазываемый узел.

Материалы отличаются высокими смазывающими свойствами в широком температурном диапазоне и обладают длительным эксплуатационным периодом. Благодаря этому применение пластичных смазок может быть более экономичным в сравнении с жидкими маслами.

Состав

Консистентная смазка представляет собой концентрированную дисперсию твердого загустителя (10–15 %) в жидкой среде (70–90 %), в качестве которой выступают масла на синтетической или минеральной основе.

Загустителями служат соли высокомолекулярных кислот (мыла), твердые углеводороды, а также продукты органического и неорганического происхождения. Именно они позволяют материалу вести себя как твердое тело в спокойной фазе и как вязкая жидкость при появлении нагрузки.

Ингибиторами коррозии служат производные парафина, а для повышения противоизносных свойств применяются эфиры ортофосфорной кислоты. В качестве антифрикционных и герметизирующих добавок выступают диосульфит молибдена, графит, порошки свинца, меди или цинка.

Функциональное назначение консистентной смазки

В результате нанесения смазочного материала на рабочие элементы достигаются следующие условия:

• снижается коэффициент трения на поверхности;
• увеличивается скольжение рабочих элементов;
• уменьшается износ поверхностей трущихся деталей за счет наличия между ними смазочной пленки;
• происходит формирование антикоррозионной пленки, предохраняющей элементы механизма от разрушения;
• обеспечивается защитный барьер при работе в агрессивных средах;
• происходит охлаждение механизмов и отвод тепла (такого эффекта позволяют достичь пластичные смазки для подшипников).

Классификация продуктов

Основные виды консистентных смазок классифицируют по типу применяемого в них загустителя.

• Мыльные. Для их приготовления используют соли карбоновых кислот. В эту группу входят кальциевые, натриевые и комплексные (с включением анионов лития, бария, алюминия и др.) смазки. Продукты на основе кальция (солидолы) являются самыми простыми, но имеют низкий температурный предел эксплуатации. Натриевые составы не обладают водостойкостью, поэтому практически вышли из употребления. Комплексные пластичные смазки термостойки и обладают высокими противозадирными свойствами.
• Углеводородные. Составы изготавливаются на основе высокоплавких углеводородов. Преимущественно это канатные и консервационные материалы.
• Неорганические. Для их загущения используют бентонит, силикагель, графит, асбест и другие вещества. Данный вид продуктов обладает высокой термостабильностью.
• Органические. К ним относятся продукты на основе кристаллических полимеров и производных карбамида.

По области использования пластичные смазки делят:

• на антифрикционные – самая большая группа, применяемая для снижения износа механизмов в процессе трения. В нее входят следующие виды смазочных материалов:
  • общего назначения (например, консистентная смазка для подшипников, материал для редукторов и зубчатых передач различных механизмов);
  • термостойкие (например, высокотемпературная консистентная смазка для скоростных узлов скольжения и качения, работающих в экстремальных температурных режимах);
  • морозостойкие (материалы, имеющие низкий порог загустения, используемые при очень низких температурах);
  • химически стойкие (например, консистентная смазка, используемая в механизмах, работающих в агрессивных средах);
  • приборные и др.
• консервационные – предназначены для предотвращения коррозии деталей оборудования как в процессе эксплуатации, так и во время хранения;
• уплотнительные – служат для герметизации соединений и облегчения их монтажа (например, консистентная силиконовая смазка для сальников запорной арматуры и резьбовых соединений);
• узкоспециализированные – применяются в определенных отраслях с особыми требованиями к смазкам (пищевая, электротехническая и химическая промышленность, ж/д и авиационный транспорт и др.).

Стоит отметить, что данное разделение смазок весьма условно, так как материалы обладают одновременно несколькими свойствами и могут выполнять различные функции.

Основные свойства смазок

• Прочностные качества. С помощью частиц загустителя в материале образуется структурный каркас, обладающий определенным пределом прочности на сдвиг, благодаря которому вещество способно удерживаться на вертикальных и наклонных поверхностях. На формирование каркаса также влияет химический состав жидкой основы. При увеличении температуры прочность материала уменьшается.
• Механическая стабильность. Разжижение при деформации и обратное загустевание при снятии нагрузки является отличием смазок от жидких масел.
• Вязкостные свойства. Эффективная вязкость материала определяется его прокачиваемостью при низких температурах. При большой скорости приложения нагрузки и увеличении температуры вязкость резко уменьшается.
• Коллоидная стабильность. Эта характеристика пластичных смазок определяет их способность удерживать дисперсионную среду (базовую масляную основу) от выделения в отдельную массу в результате хранения или эксплуатации. На это влияет как вязкость самой жидкой составляющей, так и структурные связи загустителя.
• Химическая стабильность. Способность смазок противостоять окислению под воздействием кислорода, которое приводит к образованию активных веществ, ухудшающих эксплуатационные свойства продукта.
• Термическая стабильность. Сохранение пластичного состояния под влиянием кратковременного воздействия высоких температур.
• Испаряемость масла. Один из важнейших показателей, определяющий стабильность смазки как при длительном хранении, так и при эксплуатации в условиях высокой температуры. Повышение концентрации загустителя за счет уменьшения количества масла приводит к изменению многих других характеристик.

Klüber Lubrication является крупным производителем смазочных материалов и предлагает качественную продукцию для различных областей применения.

Колонка тех.эксперта

Пластичные смазки использовались еще в XIV веке до н.э. египтянами для осей деревянных колесниц. Изготавливали их из оливкового масла, смешивая его с известью. Современные смазки представляют собой многокомпонентные структуры, отвечающие многим, зачастую противоречивым требованиям, которые выдвигает специфика работы различных узлов.

Пластичные смазки используют для уменьшения трения и износа узлов, в которых создавать принудительную циркуляцию масла нецелесообразно или невозможно. Легко проникая в зону контакта трущихся деталей, смазки удерживаются на трущихся поверхностях, не стекая с них, как это происходит с маслом.

Смазки применяются также в качестве защитных или уплотнительных материалов.

Пластичные смазки использовались еще в XIV веке до н.э. египтянами для осей деревянных колесниц. Изготавливали их из оливкового масла, смешивая его с известью. Современные смазки представляют собой многокомпонентные структуры, отвечающие многим, зачастую противоречивым требованиям, которые выдвигает специфика работы различных узлов.

Пластичные смазки используют для уменьшения трения и износа узлов, в которых создавать принудительную циркуляцию масла нецелесообразно или невозможно. Легко проникая в зону контакта трущихся деталей, смазки удерживаются на трущихся поверхностях, не стекая с них, как это происходит с маслом.

Смазки применяются также в качестве защитных или уплотнительных материалов.

Достоинства и недостатки смазок

К достоинствам следует отнести способность удерживаться, не вытекать и не выдавливаться из негерметизированных узлов трения, более широкий, чем у масел, температурный диапазон применения.

Перечисленные достоинства позволяют упростить конструкцию узлов трения, следовательно, уменьшить их металлоемкость и стоимость.

Некоторые смазки обладают хорошей герметизирующей способностью и хорошими консервационными свойствами.

Основными недостатками являются удержание продуктов механического и коррозионного износа, которые увеличивают скорость разрушения трущихся поверхностей, и плохой отвод тепла от смазываемых деталей.

Состав пластичных смазок

Масло является основой смазки, и на него приходится 70–90% от ее массы. Свойства масла определяют основные свойства смазки.

Загуститель создает пространственный каркас смазки. Упрощенно его можно сравнить с поролоном, удерживающим своими ячейками масло. Загуститель составляет 8–20% от массы смазки.

Добавки необходимы для улучшения эксплуатационных свойств. К ним относятся:

• присадки — преимущественно те же, что используются в товарных маслах (моторных, трансмиссионных и т. п.). Представляют собой маслорастворимые поверхностно-активные вещества и составляют 0,1–5% от массы смазки;
• наполнители — улучшают антифрикционные и герметизирующие свойства. Представляют собой твердые вещества, как правило, неорганического происхождения, нерастворимые в масле (дисульфид молибдена, графит, слюда и др.), составляют 1–20% от массы смазки;
• модификаторы структуры — способствуют формированию более прочной и эластичной структуры смазки. Представляют собой поверхностно-активные вещества (кислоты, спирты и др.), составляют 0,1—1% от массы смазки.

Основные показатели качества смазок

• Пенетрация (проникновение) – характеризует консистенцию (густоту) смазки по глубине погружения в нее конуса стандартных размеров и массы. Пенетрация измеряется при различных температурах и численно равна количеству миллиметров погружения конуса, умноженному на 10.
• Температура каплепадения – температура падения первой капли смазки, нагреваемой в специальном измерительном приборе. Практически характеризует температуру плавления загустителя, разрушения структуры смазки и ее вытекания из смазываемых узлов (определяет верхний температурный предел работоспособности не для всех смазок).
• Предел прочности на сдвиг – минимальная нагрузка, при которой происходит необратимое разрушение каркаса смазки и она ведет себя как жидкость.
• Водостойкость – применительно к пластичным смазкам обозначает несколько свойств: устойчивость к растворению в воде, способность поглощать влагу, проницаемость смазочного слоя для паров влаги, смываемость водой со смазываемых поверхностей.
• Механическая стабильность – характеризует тиксотропные свойства, т.е. способность смазок практически мгновенно восстанавливать свою структуру (каркас) послу выхода из зоны непосредственного контакта трущихся деталей. Благодаря этому уникальному свойству смазка легко удерживается в негерметизированных узлах трения.
• Термическая стабильность – способность смазки сохранять свои свойства при воздействии повышенных температур.
• Коллоидная стабильность – характеризует выделение масла из смазки в процессе механического или температурного воздействия при хранении, транспортировке и применении.
• Химическая стабильность – характеризует в основном устойчивость смазок к окислению.
• Испаряемость – оценивают количество масла, испарившегося из смазки за определенный промежуток времени, при нагреве до максимальной температуры применения.
• Коррозионная активность – способность компонентов смазки вызывать коррозию металла узлов трения.
• Защитные свойства – способность смазок защищать трущиеся поверхности металлов от воздействия коррозионно-активной внешней среды (вода, растворы солей и др.).
• Вязкость – определяется величинами потерь на внутреннее трение в смазке. Фактически определяет пусковые характеристики механизмов, легкость подачи и заправки в узлы трения.

Пластичные смазки по консистенции занимают промежуточное положение между маслами и твердыми смазочными материалами (графитами).

Несмотря на отсутствие в качестве критериев разбивки на классы других характеристик смазок, эта классификация признана основополагающей во всех странах. Некоторые производители указывают в документации не только класс смазки, но и уровень пенетрации.

Классификация пластичных смазок

Следует отметить, что не все нижеперечисленные классификации являются общепринятыми для отечественных и зарубежных производителей.

Классификация по типу масла (основы)

• На нефтяных маслах (полученных переработкой нефти).
• На синтетических маслах (искусственно синтезированных).
• На растительных маслах.
• На смеси вышеперечисленных масел (в основном нефтяных и синтетических).

Классификация по природе загустителя

• Мыльные — это смазки, для производства которых в качестве загустителя применяют мыла (соли высших карбоновых кислот). В свою очередь, их подразделяют на натриевые (созданы в 1872 г.), кальциевые и алюминиевые (созданы в 1882 г.), литиевые (созданы в 1942 г.), комплексные (например, комплексные кальциевые, комплексные литиевые) и др. На мыльные приходится более 80% всего производства смазок.
• Углеводородные — смазки, для производства которых в качестве загустителя используются парафины, церезины, петролатумы и др.
• Неорганические — смазки, для производства которых в качестве загустителя используются силикагели, бентониты и др.
• Органические — смазки, для производства которых в качестве загустителя используются сажа, полимочевина, полимеры и др.

Классификация по области применения.В соответствии с ГОСТом 23258-78 смазки делятся на следующие группы.

• Антифрикционные — снижают силу трения и износ различных трущихся поверхностей.
• Консервационные — предотвращают коррозию металлических поверхностей механизмов при их хранении и эксплуатации.
• Уплотнительные — герметизируют и предотвращают износ резьбовых соединений и запорной арматуры (вентили, задвижки, краны).
• Канатные — предотвращают износ и коррозию стальных канатов.

В свою очередь, антифрикционная группа делится на подгруппы: смазки общего назначения, многоцелевые смазки, термостойкие, низкотемпературные, химически стойкие, приборные, автомобильные, авиационные и т.д.

В автомобилях наибольшее распространение получили антифрикционные смазки многоцелевые (Литол-24, Фиол-2М, Зимол, Лита) и антифрикционные смазки автомобильные (ЛСЦ-15, Фиол-2У, ШРБ-4, ШРУС-4, КСБ, ДТ-1, № 158, ЛЗ-31).

Классификация смазок по консистенции (густоте).

Разработана NLGI (Национальный институт смазочных материалов США). Согласно этой классификации смазки делят на классы в зависимости от уровня пенетрации (см. выше) — чем больше численное значение пенетрации, тем мягче смазка. Классификация NLGI пластичных смазок по консистенции приведена в табл. 8.1 (соответствует сортам по DIN 51818. DIN — Институт стандартов Германии).

Наименование смазок

В бывшем СССР до 1979 г. наименования смазок устанавливали произвольно.

В результате одни смазки получили словесное название (Солидол-С), другие — номер (№ 158), третьи — обозначение создавшего их учреждения (ЦИАТИМ-201, ВНИИНП-242). В 1979 г.

был введен ГОСТ 23258-78 (действующий в настоящее время в России), согласно которому наименование смазки должно состоять из одного слова и цифры.

За рубежом фирмы-производители вводят наименование смазок произвольно из-за отсутствия единой для всех классификации по эксплуатационным показателям (за исключением классификации по консистенции). Это привело к появлению огромного ассортимента пластичных смазок (по различным оценкам несколько тысяч наименований).

Пластичные смазки

Один из самых распространенных видов смазочных материалов – это пластичные смазки. Их выпуск составляет около миллиона тонн ежегодно.

Пластичные смазки (консистентные смазки) могут демонстрировать свойства жидкости или твердых тел исходя из нагрузки.

Состав пластичных смазок: жидкое масло, твёрдый загуститель, присадки, добавки.

Элементы загустителя пластичных смазок имеют коллоидную форму, формируют структуру, в ячейках структуры удерживается дисперсионная среда (масло).

Если температура среды обычная и нагрузки невелики, то смазка становится твердым телом – сохраняет изначальную плотную форму.

А если нагрузка растет, то смазка изменяется, «подстраиваясь» под новые условия – она становится жидкой и течет. Когда же нагрузка идет на убыль, пластичная смазка снова затвердевает.

Как изготовляют пластичные смазки?

Производят пластичные смазки путем добавления в нефтяные или синтетические масла 5-30 (обычно 10-20) % твёрдого загустителя. Весь процесс изготовления состоит из стадий. Сначала в котлах приготовляют расплав загустителя в масле.

Когда он охлаждается, то кристаллизуется – внешне это напоминает сетку мелких волокон.

При процессе выработки состав ряда пластичных смазок обогащается присадками (антиокислительными, антикоррозионными, противозадирными) или твердыми добавками (антифрикционные, герметизирующие).

Как классифицируются пластичные смазки?

По типу загустителя и по сфере применения. Самые распространенные — это мыльные пластичные смазки, загущенные кальциевыми, литиевыми, натриевыми мылами высших жирных кислот. Рабочий предел гидратированных кальциевых пластичных смазок (солидолов) равен +60…

+80 °С, натриевых — +110 °С, эксплуатация литиевых и комплексных кальциевых смазок допустима до +120…+140 °С. Доля углеводородных пластичных смазок, загущенных парафином и церезином, составляет всего 10-15 % от производства пластичных смазок. Они обладают низкой температурой плавления (+50…

+65 °С) и применяются, как правило, для консервации металлоизделий.

По задачам и сферам применения выделяют типы пластичных смазок:

• Антифрикционные смазки. Они уменьшают трение скольжения и снижают износ. Сфера использования: подшипники качения, подшипники скольжения, шарниры, зубчатые и цепные передачи, транспортные и сельскохозяйственные машины

• Консервационные смазки. Антикоррозионная защита металлических изделий. Они свободно удаляются с трущейся поверхности при расконсервировании детали

• Уплотнительные пластичные смазки включают в себя арматурные смазки, резьбовые смазки (смазка для резьбовых соединений), вакуумные смазки

Пластичные смазки. Применение

Пластичные смазки обеспечивают длительную и надежную работу механизмов. Выработка пластичных смазок достигает 1 млн. тонн в год, и это куда меньше объема производства смазочных масел (примерно 40 млн. тонн/год).

Главное назначение пластичных смазок – снижение износа поверхностей трения, увеличение рабочего срока элементов машин и механизмов.

В некоторых случаях смазки призваны упорядочивать износ, не допуская трения и заклинивания поверхностей, а также воздействия агрессивных веществ, абразива. Есть и такие смазки, которые замене не подлежат вовсе (или имеют очень большие интервалы замены). Свойства подобных смазок не изменяются в течение всего периода работы.

Большинство смазок имеет антикоррозионные свойства. Чтобы обеспечить антикоррозионную защиту металлических поверхностей в процессе транспортировки или хранения нужны консервационные смазки. Уплотнительные смазки рассчитаны на герметизацию зазоров в узлах, а также герметизацию трубопроводов.

Ряд специальных смазок могут следующее: повышение коэффициента трения, токоизоляция или, напротив, токопроводность, работа в условиях радиации, вакуума…

Под дисперсионной средой могут подразумеваться разные масла и жидкости. Используются также синтетические масла для смазок, которые эксплуатируются в экстремальных условиях: сложные эфиры, фторуглероды, фторхлоруглероды, полиалкиленгликоли, полифениловые эфиры, кремнийорганические жидкости.

Сфера использования смазки зависит прежде всего от температуры плавления и разложения дисперсной фазы, а также от концентрации и растворимости в масле.

Загуститель влияет на антифрикционные свойства, устойчивость к воде, коллоидную, механическую и кислотостойкость смазки. Чтобы придать такие свойства смазке — в состав добавляют соли карбоновых кислот, высокодисперсные вещества, тугоплавкие углеводороды.

Из-за увеличения нагрузки и требований к эксплуатации узлов трения в современные пластичные смазки добавляют присадки и наполнители.

Присадки бывают: противоизносные, противозадирные, антифрикционные, защитные, вязкостные, адгезионные.

Некоторые из присадок оптимизируют сразу несколько свойств.

Что может быть наполнителем? Очень часто используют графит, дисульфид молибдена, полимеры (у них малый коэффициент трения). Если нужна смазка для тяжелонагруженного узла (трение скольжения), то берутся резьбовые уплотнительные или антифрикционные смазки с добавлением оксидов цинка, титана, алюминия, олова, бронзы, латуни.

Как правило, такие наполнители составляют от 1 до 30 % от смазки.

О классификациях смазок

В Европе рубежом есть 2 классификации, разработанные (NLGI).

Классификация по вязкости разбивает смазки на 9 классов по величине пенетрации. Величина пенетрации вычисляется путем погружения металлического конуса в пластичную смазку.

Чем больше в течение заявленного отрезка времени опустится конус – тем ниже класс NLGI, мягче смазка. Это не очень хорошо – мягкая смазка будет легко выдавливаться из зоны трения. А если класс NLGI велик, то очень густая смазка будет весьма неохотно возвращаться в зону трения и сопротивляться нагрузкам.

Другая классификация определяет 5 классов пластичным смазкам исходя из областей применения в автомобилях.

Смазки делятся по консистенции на полужидкие, пластичные и твердые.

Твердые смазки – тут сложнее, т.к. до отверждения они являются суспензиями (состав: смола + растворитель). Роль загустителя тут исполняют дисульфид молибдена или графит. А после отверждения, когда растворитель испаряется, твердые смазки становятся золями с малым коэффициентом сухого трения.

Состав смазки – тут выделяют 4 группы:

• Мыльные. Загустителями могут быть соли карбоновых кислот (мыла). Кальциевые, литиевые, бариевые, алюминиевые и натриевые смазки. Исходя из жирового сырья, мыльные смазки могут называться условно синтетическими (если основа – синтетические жирные кислоты), или жировыми (если основа – природные жирные кислоты)

• Неорганические. Загустителями могут быть термостойкие вещества. Силикагелевые, бентонитовые, графитные смазки

• Органические. Чтобы изготовить такие смазки применяют термостабильные вещества. Полимерные, пигментные, полимочевинные, сажевые смазки

• Углеводородные. Для загущения применяют тугокоплавкие углеводороды: петролатум, церезин, парафин, воск

Немалой проблемой является совместимость смазок с разным составом.

Когда происходит замена смазки, то часто узел трения не удается полностью освободить от прежней закладки.

Например, в шарнирах рулевого управления остается до 40% отработавшей смазки.

А когда смешивается «старая» смазка со свежей, то утрачиваются рабочие характеристики. Подобная смесь либо вытекает либо сильно уплотняется – это влияет на прочность узла.

Таким образом, никуда не уйти от вопроса, как смешивать разные смазки.

Главный фактор, обуславливающий совместимость смазок – это природа загустителя.

Основа и присадки с добавками несильно влияют на совместимость. Сначала о хорошем – легко могут быть совмещены консервационные материалы с загустителями в виде тугоплавких углеводородов (парафин, церезин). Также нет проблем с совместимостью у продуктов, загущенных стеаратом натрия и оксистеаратом лития.

А вот плохой совместимостью отличаются смазки с загустителями в виде силикагеля, стеарата лития и полимочевины.

Современные смазки на 12-гидроксистеарате лития, скажем, Литол-24, уверенно себя чувствуют в большом диапазоне температур от -40 до +120 °С, обладают хорошими рабочими свойствами, могут заменять устаревшие средства, например, консталин, солидолы и др.

Перспективными смазками являются те, что выработаны на комплексном литиевом мыле. Они рассчитаны на работу в более распространенном температурном диапазоне (от -50 до +160…+200 °С).

Литиевая смазка ЛКС-металлургическая в некоторых случаях заменяет ИП-1, 1-13, ВНИИНП-242, Литол-24. Кроме того, комплексные литиевые смазки используются в промышленности — в машиностроении, автомобилестроении, текстильной отрасли.

Производственная доля натриевых и натриевокальциевых смазок в нашей стране составляет 31 % от объема. У таких материалов хорошие характеристики при рабочих температуре от -30 до +100 °С.

Что касается иных мыльных смазок, то они не очень распространены (0,3 %).

смазок, изготовленных с помощью неорганических загустителей (силикагели, сажа, бентонит) в нашей стране совсем ничтожно. Как правило, это специализированные температуростойкие смазки (до + 200…+250 °С), имеющие химическую стойкость.

Немыльные смазки изготавливают с помощью органических загустителей. Современные полиуреатные продукты изготовленные на нефтяных и синтетических углеводородных продуктах, рассчитаны на температуры до + 220 °С, так что они напоминают термостойкие тефлоновые смазки на базе перфторполиэфиров, но имеют преимущество, поскольку обходятся дешевле.

Экономическое развитие автомобилестроения, металлургии, нефтегазодобычи активизирует увеличение потребления пластичных смазок, в частности, автомобильных смазок, смазок для металлургии, работающие при температуре до +150 °С.