Енциклопедия по трибология - Течни лубриканти

ТЕЧНИ СМАЗОЧНИ МАТЕРИАЛИ (МАСЛА).

Те са основа (базово масло) от петролен, синтетичен, растителен или смесен произход и добавки - продукти, чието въвеждане придава определени свойства на течен лубрикант: антифрикционни, противоизносни, екстремно налягане, почистващи, защитни и др. В допълнение към смазочните функции, маслата осигуряват ефективно отстраняване на топлината и продуктите от износване от контактната точка и поддържат замърсителите (продукти от износване и продукти от трансформация на масло по време на работа) в суспендирано състояние, като по този начин изпълняващи функции "миене".

Класификация на маслата по основно предназначение:

моторни масла за смазване на бутални двигатели с вътрешно горене. Включва масла за смазване на бензинови (карбураторни) двигатели (карбураторни масла), дизелови двигатели (дизелови масла), както и универсални масла, които са предназначени за смазване и на двата вида двигатели с вътрешно горене;
трансмисионни - масла за смазване на механични, хидромеханични и хидростатични трансмисии - и трансмисионни масла;
индустриални - масла за смазване на фрикционни възли на различно индустриално оборудване. Разделени на масла за общо и специално предназначение;
турбинни, авиационни, хидравлични, силови, компресорни и др. - масла със специално функционално предназначение.

Маслата се класифицират и по произход (петролни, синтетични, растителни), а маслата от нефтен произход - и по метода на тяхното производство (дестилатни, остатъчни, смесени).

Маслата трябва да имат определено ниво на експлоатационни свойства. Определящото свойство е способността за смазване, т.е. осигуряват необходимите антифрикционни свойства,характеристики против износване и екстремно налягане на фрикционния възел. Способността на течния лубрикант да осигури оптимален (хидродинамичен) режим на смазване зависи от неговия вискозитет (вътрешно триене), който се определя от силите на сцепление на молекулите на течността в обема и зависи от химичната структура на молекулите на маслото, техния размер и форма. Вискозитетът е основната характеристика на маслото, според стойността на която маслото се избира за използване във всеки конкретен случай. Основните показатели, характеризиращи вискозитета на маслото, включват динамичен вискозитет, кинематичен вискозитет и индекс на вискозитет (VI).

Динамичният вискозитет η е съотношението на напрежението на срязване към градиента на скоростта на срязване на течността [Pa s]. Характеризира течливостта на маслото при екстремни условия - при ниска температура, както и при висока температура, високи и ниски скорости на срязване. Определя се съгласно GOST 1929-87.

Кинематичен вискозитет ν - съпротивление на флуида на потока под действието на гравитацията [mm 2 /s]. Характеризира течливостта на маслото при нормални и повишени температури.Определя се съгласно GOST 33-2000 (обикновено при 40 и 10 0 ° C).

Индексът на вискозитет VI е относителна стойност, показваща степента на промяна на вискозитета на маслото в зависимост от температурата в градуси по Целзий и определяща равнината на кривата на кинематичния вискозитет спрямо температурата. Позволява ви да сравните промяната във вискозитета с температурата на маслото с вискозитетно-температурните свойства на две референтни масла, на едното от които, едното с незадоволителни вискозитетно-температурни свойства (вискозитетът се променя силно с температура), се присвоява индекс IV = 0, а на другото, с добри вискозитетно-температурни свойства (вискозитетът се променя малко с температура), се присвоява вискозитетен индекс 10 0. Определя се съгласно GOST 25371-97. Маслас IV. 10 -2 MPa -1. С повишаване на налягането от атмосферно до 50 ... 500 MPa и умерена температура, вискозитетът се увеличава 100 ... 200 пъти. При по-високи налягания (за минерални масла - при 700 MPa, за етерични масла - при 2000 MPa, за полисилоксани - при 500 ... 2500 MPa) вискозитетът може да се увеличи толкова много, че маслото губи подвижността си и се превръща в пластично или почти твърдо тяло.

В случаите, когато хидродинамичният слой не осигурява разделяне на повърхностите на контактуващите части, фрикционният възел работи в режим на гранично смазване. В този случай антифрикционните, екстремни налягания и противоизносните свойства на маслата са от голямо значение. Тези свойства се определят от способността на смазочните материали да образуват здрави гранични слоеве върху триещите се повърхности, които предотвратяват директния контакт между триещите се повърхности.

GOST 9490-75 установява най-често срещания метод за оценка на основните характеристики на смазващата способност на маслата на машина с четири топки.

Оценката на експлоатационните свойства на маслата включва и ускорени тестове на моделни единици, стендове и пълномащабни единици. По този начин свойствата против износване на моторните масла се оценяват чрез износването на буталните пръстени и цилиндровите втулки на двигателя. Нивото на антипитинг свойства на маслата се оценява на стендовете "cam-pusher" или на стендовете на двигателя.

Високо- и нискотемпературни характеристики на маслата.

Точката на възпламеняване е минималната температура, до която маслото трябва да се нагрее, така че неговите пари да образуват смес с околния въздух, която се запалва при контакт с открит пламък. Симулира горната граница на температурния диапазон на приложение на смазочното масло. За търговските масла тя е 160...240°C. Определя се: при нагряване на масло в отворен тигел - съгласно GOST 4333-87 и когатонагряване на масло в затворен тигел - съгласно GOST 6356-75.

Точка на течливост (течност) - температурата, при която маслото губи подвижността си и преминава от течно в пластично състояние (GOST 20287-91). Това е долната граница на работния температурен диапазон на смазочните масла.

Химични свойства на маслата.

Алкалността и киселинността на маслата се изразяват в количеството (в mg) калиев хидроксид (KOH), съответно еквивалентно на съдържанието на всички видове основи в 1 g масло или необходимо за неутрализиране на всички видове киселини в 1 g масло.

Общото основно число (число на осапуняване) характеризира наличието на добавки в маслото и преди всичко на високоалкални детергенти.

Корозивните свойства на маслата са от голямо значение, т.к. техните окислителни продукти (пероксиди), добавки, съдържащи се в маслото, както и водни пари, които са влезли в маслото, стимулират корозията на частите, работещи в масло (особено цветни метали). Корозивността на маслата се определя от нивото на увреждане на стоманени и медни плочи (GOST 2917-76) и оловни плочи (GOST 20502-75). Оценяват се и защитните свойства на маслата, т.е. способността им да предпазват метала от атмосферна корозия.

Термоокислителната стабилност е показател, който оценява устойчивостта на маслото към образуването на въглеродни отлагания върху горещи повърхности (GOST 23175-78).

Коксуващата способност на маслата е склонността на маслата, когато се нагряват, да образуват остатък след изпаряването на летливите фракции, последвано от термично разлагане на този остатък в отсъствие на въздух. Определя се съгласно ГОСТ 19932-99 само за базови масла.

Съдържанието на пепел характеризира количеството пепел, образувано след изгарянето на петрола. За масло без добавки характеризира неговото замърсяване; за масло с пепелни добавки - тяхното присъствие (GOST 1461-75).

перилни препаратиСвойствата на маслата характеризират способността им да устояват на образуването на отлагания (отлагания, лакове, отлагания) върху горещи (100–150 ° C и повече) повърхности, за да осигурят диспергирането на продуктите на окисляване и тяхното задържане в маслото в суспензия. Те се оценяват в точки съгласно GOST 5726-2013.

Други характеристики на маслата:

Термофизичните свойства на маслата определят условията за отвеждане на топлината от триещите се повърхности и следователно термичното напрежение на трибосъединителя. За петролни и синтетични масла специфичен топлинен капацитет cp = 0,82…2,1 J/(kg K); топлопроводимост λ=0,1…0,15 W/(m K).

Свиваемостта на маслата се характеризира с модула на еластичност при цялостно свиване (800…2000 MPa). Хидравличните масла трябва да имат висок модул на еластичност, докато маслата, които трябва да имат добри амортизационни свойства, напротив, трябва да имат нисък модул на еластичност.

Доценко А.И., Буяновски И.А. / Основи на трибологията. Учебник. - М.: Инфра-М, 2014.

<!-->