Смазочные материалы

Смазочные и уплотнительные устройства

План:

9.1. Смазочные материалы.................................................................................................. 96

9.2. Смазочные устройства.................................................................................................. 98

9.3. Уплотнительные устройства........................................................................................ 99

Смазочные материалы

Эксплуатация и хранение машин без смазки невозможно. Смазки используются во всех узлах трения и предназначаются главным образом для:

1. уменьшение потерь на трение;

2. уменьшение или предотвращение износа;

3. отвод теплоты;

4. предохранение от коррозии.

Совершенствование смазки является наиболее быстрым и дешевым средством повышения долговечности машин. Смазочный материал должен по возможности обеспечить полное разделение трущихся поверхностей.

Смазочные материалы разделятся по состоянию:

а) жидкие (масла);

б) пластичные (мазеобразные);

в) твердые (порошки, покрытия);

г) газообразные (аэрозоли, газы).

Нефтяные масла являются основным смазочным материалом для машин. Они получаются в процессе вакуумной перегонки нефти, после отгонки светлых продуктов (эфира, бензина, керосина). В последнее время находят применение и некоторые синтетические жидкие вещества (гликоли, силиколи, фтороуглероды и др.). Масла позволяют:

· заменить внешнее трение твердых тел внутренним трение жидкости;

· уменьшить коэффициент трения в 100 раз и более.

Важнейшим свойством масла – является динамическая вязкость (или внутреннее трение – это свойство сопротивляться сдвигу одного слоя жидкости другому).

По закону Ньютона напряжение сдвига t в слое жидкости пропорционально градиенту скорости:

, [Па×с]

где: u – скорость сдвига, м/с;

h – толщина, м;

m – динамическая вязкость, МПа×с.

Смазочные свойства жидких смазок в первую очередь определяется их адгезионный способностью (маслянистостью, липкостью) – способностью хорошо смачивать поверхности трения и образовывать на них прочные пленки.

Другой важной характеристикой масел является кинематическая вязкость:

, .

Свойства жидких масел зависят от их давления и температуры. Для уменьшения этого и для придания других заданных свойств в масла добавляют присадки:

· антифрикционные;

· противоизносные;

· антикоррозийные;

· для уменьшения влияния температуры.

Пластичные смазочные материалы по назначению разделяются на:

1. антифрикционные;

2. консервационные;

3. уплотнительные.

Онипредставляет собой масла средней вязкости, загущенные кальциевыми (солидолы) или натриевыми (консталины) мылами жирных кислот (иногда используют другие загустители).

Наибольшее распространение получили солидолы. Они обладают однородной мягкой структурой, влагоустойчивы, но имеют низкую температуру плавления(t _пл=70^о…90^оС), что ограничивает область их применения.

Путем введения специальных присадок и наполнителей (графита, талька) удается повысить морозоустойчивость и тугоплавкость консистентных смазок в пределах от –60^о до +170^о С.

Таблица 9.1.

Основные характеристики ПСМ

	Литол 24	ВНИИНП-242	Солидол Ж	ЦИАТИП-221	ВНИИНП-231	ЦИАТИП-205	ВНИИНП-282	Эра	ВНИИНП-254
Вязкость, Па×c при температуре,°С: -30			300…600 (при 15°С)	400…500	80…90	2000… …5000 (при 15°С)	£600	200…280
-20	80…120	140…240	40…80	40…90	25…60	100…300	160…180	50…80	50…70
Испаряемость,% за 1 м при 100°С	£ 6	£ 2	1–4	0,7…1	£ 5 (при 200°С)	0,8	0,4…0,7	0…1	0,5
Температура каплепадения,°С	185-200	170-180	75-85	200-220				180-200
Температура применения,°С	–40 ...+130	–40 ...+110	–30...+70	–60 ...+160	–60 ...+250	–20...+50	–45 ...+150	–60 ...+120	–60 ...+150
Предел прочности на сдвиг, Па, при 20°С	600..1200	500..1200	300…600	40…90	25…60	100…300	160…180	200…400	300…400

Твердые смазочные материалы применяются, когда другие смазочные материалы неработоспособны:

· при больших нагрузках рабочих поверхностей и высоких температурах (Т>200…300^оC);

· работе в глубоком вакууме и агрессивных средах или в случае

· когда применение жидких смазок недопустимо по конструктивным соображениям

· в условиях редких перемещений (где трудно удержать смазку, например для посадок с натягом;

· в случаях одноразового действия.

В качестве таких смазок применяются высокодисперсионный графит, дисульфат молибдена, тальк и др.

Это минералы в порошкообразном состоянии или в виде масляной пасты наносятся на поверхности трения и втираются в них, образуя очень гладкие и прочные пленки.

Слоистые твердые смазочные материалы:

· Графит – высокотемпературный ТСМ. Его применяют в узлах трения при высоких температурных и агрессивных средах.

· Дисульфид молибдена – кристаллическое вещество с ярко выраженной анизотропией механических свойств и высокой адгезией к металлам.

К неслоистым ТСМ относятся хлориды, фториды металлов, а также мягкие металлы и окислы.