2015-06-28
702
Смазочная способность – свойство смазочного материала, не зависящее от его вязкости, снижать износ и силу трения. Масла с одинаковой вязкостью в условиях граничной смазки могут обладать разной смазочной способностью. Притом масла, имеющие более высокую смазочную способность, обеспечивают меньшее трение, износ и вероятность заедания трущихся деталей.
Смазочную способность масел оценивают на машинах трения. Наибольшее распространение получили четырехшариковые машины (ЧШМ). Узел трения ЧШМ представляет собой пирамиду из четырех стальных шариков, контактирующих друг с другом. Три нижних шарика закреплены неподвижно в чашке с испытуемым маслом. Верхний шарик закреплен в патроне. Он вращается с частотой 1460 мин-1 относительно нижних шариков под заданной осевой нагрузкой.
На ЧШМ при температуре окружающей среды определяют следующие трибологические характеристики смазочных материалов:
1) противоизносные свойства – по диаметру пятна износа Dи;
2) несущую способность – по критической нагрузке Рк;
3) предельную нагрузочную способность – по нагрузке сваривания Рс;
4) противозадирные свойства – по индексу задира Из.
Испытание на износ проводят в течение одного часа при заданной осевой нагрузке на верхний шарик, обычно Р = 392 Н. Диаметр пятна износа Dи определяют как среднее значение диаметра пятен износа нижних шариков в двух испытаниях.
Другие трибологические характеристики определяют в кратковременных испытаниях при ступенчатом увеличении осевой нагрузки, начиная с Р1 = 196 Н. При каждой нагрузке испытания проводят в течение 10 с на новой пробе испытуемого масла и с новыми шариками; за результат принимают среднее значение диаметров пятен износа трех нижних шариков.
Несущую способность оценивают по критической нагрузке Рк, выше которой происходит скачкообразное увеличение диаметра пятна износа на величину более 0,1 мм (рис. 2.2.).
 |
Рис. 2.2. Зависимость от нагрузки на ЧШМ диаметра пятна:
dг – упругой деформации по Герцу; dи – износа
Нагрузкой сваривания Рс считают наименьшую нагрузку, при которой происходит автоматическая остановка машины вследствие заедания или сваривания шариков.
Индекс задира определяют как среднее значение частных от деления осевой нагрузки Рi на относительный износ dиi/dгi нижних шариков, вычисляя по формуле:
где n – число ступеней нагрузки Рi от начальной Р1 до Рn, предшествующей нагрузке сваривания; dгi – диаметр зоны упругой дефор-мации шариков по Герцу при нагрузке Рi; dиi – средний диаметр пятен износа нижних шариков при нагрузке, равной Рi.
Чтобы повысить смазочную способность масел, в них вводят присадки. Массовую долю активных элементов противоизносных и противозадирных присадок определяют стандартными методами.
Содержание бария, кальция и цинка в маслах определяют комплексометрией. Метод заключается в разложении солей металлов, содержащихся в маслах с присадками, соляной кислотой и комплексоно-метрическом титровании.
Содержание фосфора в маслах определяют фотометрическим методом. Испытуемое масло сжигают в калориметрическое бомбе в среде кислорода в присутствии воды с образованием ортофосфорной кислоты Н3РО4. Массовую долю фосфора определяют замером оптической плотности раствора кислоты на спектрометре или фотоэлектроколориметре с фильтром, используя градуировочный график ''содержание фосфора – оптическая плотность''.
Содержание серы в маслах определяют гравиметрическим (весовым) способом. Для чего исходную массу масла сжигают в калориметрической бомбе в среде кислорода. После охлаждения бомбу промывают дистиллированной водой. Промывные воды обрабатывают соляной кислотой НСl и водным раствором хлорида бария ВаСl2. Образовавшийся осадок сульфата бария ВаSO4 отфильтровывают, просушивают, прокаливают и взвешивают. По массе масла и сульфата бария вычисляют массовую долю серы в масле.
