Классификация и выбор смазочных материалов: Исчерпывающее руководство

I. Классификация смазочных материалов Смазочные материалы можно разделить на четыре категории в зависимости от их физического состояния: жидкие смазочные материалы, полутвердые смазочные материалы, твердые смазочные материалы и газовые смазочные материалы. 1. Жидкие смазочные материалы Жидкие смазочные материалы - это наиболее широко используемая и разнообразная категория смазочных материалов, включающая минеральное смазочное масло, синтетическое смазочное масло, животное и растительное масло, а также жидкости на водной основе. Жидкости [...]

Классификация и выбор смазочных материалов: Исчерпывающее руководство

Оглавление

I. Классификация смазочных материалов

Смазочные материалы можно разделить на четыре категории в зависимости от их физического состояния: жидкие смазочные материалы, полутвердые смазочные материалы, твердые смазочные материалы и газ.

1. Жидкие смазочные материалы

Жидкие смазочные материалы - самая распространенная и разнообразная категория смазочных материалов, включающая минеральные смазочные масла, синтетические смазочные масла, животные и растительные масла, а также жидкости на водной основе.

Характерной особенностью жидких смазочных материалов является широкий диапазон вязкости, что обеспечивает широкий выбор для механических компонентов, работающих в условиях различных нагрузок, скоростей и температур.

(1) Минерал Смазочное масло: В настоящее время это наиболее широко используемый тип жидких смазочных материалов, составляющий около 90% от общего объема смазочных масел. Обычно он образуется путем добавления присадок в минеральное базовое масло.

(2) Синтетическое смазочное масло: Это смазочное масло, полученное путем химического синтеза.

(3) Животное и растительное масло: Относится к смазочным материалам, добываемым из животных и растений.

(4) Жидкости на водной основе: Это водосодержащие смазочные материалы, включая растворы и эмульсии.

2. Полутвердые смазочные материалы (консистентная смазка)

Полутвердые смазочные материалы, также известные как консистентные смазки, при нормальной температуре и давлении находятся в полужидком состоянии и имеют коллоидную структуру.

3. Твердые смазочные материалы

Твердые смазочные материалы работают в основном тремя способами: Первый тип образует твердую смазочную пленку на поверхности трения, действуя аналогично граничной смазке.

Второй тип, твердые смазочные материалы из мягких металлов, использует низкую прочность на сдвиг мягких металлов для обеспечения смазки. Третий тип включает в себя такие вещества, как графит со слоистой структурой, который использует свои структурные особенности для смазывания.

Для смазки оборудования чаще всего используются твердые смазочные материалы: дисульфид молибдена, графит и политетрафторэтилен.

4. Газовые смазочные материалы

Газы, являясь разновидностью жидкостей, подчиняются физическим законам смазки жидкостей. Поэтому при определенных условиях газы могут служить в качестве смазочных материалов так же, как и жидкости.

К преимуществам газовых смазочных материалов относятся малый коэффициент трения, меньшее выделение тепла при трении на высоких скоростях, низкое повышение температуры, гибкость в эксплуатации и широкий диапазон рабочих температур.

К недостаткам можно отнести их низкую плотность и несущую способность, что делает их пригодными только для пневматических устройств в диапазоне 30-70 кПа и гидростатических устройств, не превышающих 100 кПа.

II. Состав смазочных материалов

Состав смазочных материалов

1. Базовое масло

Базовое масло является основным компонентом смазочных материалов, составляя от 80% до 95% от общего объема, и служит носителем для присадок. Базовые масла подразделяются на минеральные и синтетические.

(1) Минеральное масло.

В нашей стране минеральные масла обычно делятся на парафиновые, промежуточные и нафтеновые.

(2) Синтетическое масло.

Синтетические базовые масла получают в результате химических реакций различных соединений. Они обладают более высокой химической чистотой, превосходными физическими и химическими свойствами по сравнению с минеральными маслами, поэтому имеют более широкий спектр применения и более длительный срок службы. Они представляют собой будущее направление развития смазочных материалов.

В настоящее время синтетические масла широко используются в аэрокосмической технике, и их применение в промышленном оборудовании быстро расширяется. Синтетические масла обычно делятся на синтетические углеводородные масла, эфирные масла, полиизобутиленовые масла, полиэфиры, силиконовые масла и т.д.

2. Добавки

Присадки - это незначительные компоненты, добавляемые в смазочные материалы, которые значительно улучшают определенные характеристики или придают новые свойства. Они выполняют следующие функции:

(1) Моющие средства.

В первую очередь используется в масле для двигателей внутреннего сгорания для удаления лака и нагара на стенках цилиндров и поршневых кольцах. Они также равномерно распределяют частицы камеди и сажи в масле, предотвращая образование более крупных частиц.

(2) Антиоксиданты.

Они замедляют реакцию окисления смазочного масла, тем самым продлевая срок его службы.

(3) Противоизносные средства.

Они повышают устойчивость масла к износу и задирам, снижают износ оборудования, предотвращают заедание или спекание.

(4) Средства для придания маслянистости.

Они снижают коэффициент трения и улучшают смазочные характеристики.

(5) Металлические деактиваторы.

Они образуют пассивную пленку на поверхности металла, чтобы минимизировать коррозионное воздействие масла на металл и каталитическое окисление масла металлом.

(6) Улучшители индекса вязкости.

Они повышают индекс вязкости масла, улучшая его вязко-тепловые характеристики.

(7) Ингибиторы ржавчины.

Они воздействуют на металлическую поверхность, предотвращая появление ржавчины или коррозии при контакте с водой.

(8) Депрессанты точки застывания.

Они снижают температуру застывания масла, замедляя образование кристаллов парафина при низких температурах, тем самым улучшая его низкотемпературную текучесть.

(9) Пеногасители.

Они изменяют склонность нефти к вспениванию и заставляют поверхностные пузырьки быстро лопаться.

(10) Эмульгаторы и антиэмульгаторы.

Эмульгаторы используются для эмульгирования масла с целью образования однородной и стабильной эмульсии с водой. Антиэмульгаторы используются в смазочных материалах общего назначения для быстрого отделения воды от масла.

3. Загустители

Загустители являются важнейшим компонентом консистентной смазки и отличают ее от смазочного масла. Смазка состоит из загустителя, базового масла и присадок, образующих твердую или полутвердую субстанцию, когда загуститель диспергируется в базовом масле.

Загустители обычно влияют на консистенцию, температуру каплепадения и водостойкость смазки, а иногда и на ее грузоподъемность.

III. Выбор смазочного масла

1. Факторы при выборе смазочного масла

Выбор смазочного масла в первую очередь основывается на трех факторах: реальных условиях работы оборудования, спецификациях или рекомендациях производителя оборудования и правилах или предложениях производителя масла.

На практике выбор смазочного масла в основном основывается на рекомендациях производителя оборудования. Однако необходимо также учитывать фактическую нагрузку, скорость и температурные условия работы оборудования.

При выборе смазочного масла решающее значение имеют следующие показатели эффективности:

1. Вязкость:

Вязкость является критерием для классификации и классификации различных типов смазочных масел и играет решающую роль в идентификации и определении качества. Вязкость смазочного масла для оборудования определяется по проектным или расчетным данным, ссылаясь на соответствующие графики.

2. Точка застывания:

Температура застывания косвенно отражает низкотемпературную текучесть смазочного масла при хранении, транспортировке и использовании. Доказано, что температура использования должна быть на 5-10°C выше температуры застывания.

3. Температура вспышки:

Это ключевой показатель безопасности при хранении, транспортировке и использовании смазочного масла. Принцип определения температуры вспышки смазочного масла заключается в том, чтобы оставить запас прочности на половину, т. е. она должна быть в два раза выше, чем фактическая температура использования.

Например, если максимальная температура масла в нижней части корпуса двигателя внутреннего сгорания не превышает 120°C, минимальная температура вспышки для моторного масла должна быть установлена на уровне 180°C.

Поскольку существует множество показателей эффективности смазочного масла, а различия между разными типами весьма существенны, окончательное решение должно приниматься рационально, с учетом условий работы оборудования, требований производителя, технических характеристик и вводных данных нефтепродукта.

2. Замена смазочного масла

Каждый смазочный материал обладает своими эксплуатационными характеристиками, поэтому очень важно сделать правильный и обоснованный выбор, по возможности избегая замены. Если замена все же необходима, следует придерживаться следующих принципов:

(1) Замените маслом того же типа или маслом с аналогичными эксплуатационными характеристиками.

(2) Вязкость должна быть сопоставимой, вязкость масла-заменителя не должна превышать ±15% от вязкости оригинального масла. Предпочтение следует отдавать маслам с немного большей вязкостью.

(3) По возможности замените масло на более качественное.

(4) Также следует учитывать окружающую среду и рабочую температуру оборудования.

3. Смешивание смазочного масла

Следует по возможности избегать смешивания масел различных типов, марок, производителей и условий эксплуатации (новых или старых). Категорически запрещается смешивать следующие типы масел:

(1) Специальные и специфические масла нельзя смешивать с другими типами масел.

(2) Масла, требующие эмульсионной стойкости, не должны смешиваться с маслами, к которым это требование не предъявляется.

(3) Аммиакостойкое турбинное масло не должно смешиваться с другими типами турбинных масел.

(4) Цинксодержащее противоизносное гидравлическое масло нельзя смешивать с противосеребряным гидравлическим маслом.

(5) Запрещается смешивать трансмиссионное масло с маслом для червячных передач.

Однако следующие масла можно смешивать:

(1) Продукция того же производителя с аналогичным качеством.

(2) Продукты разных марок от одного производителя.

(3) Различные типы масел, если они смешаны в составе, не содержащем присадок.

(4) Различные типы масел, которые не показывают никаких аномальных эффектов в тестах на смешивание.

(5) Масла для двигателей внутреннего сгорания с различными присадками и в больших количествах имеют разные эксплуатационные характеристики. Если свойства масла непонятны, необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать негативных последствий или даже аварий при смазывании.

IV. Выбор смазочной жидкости

При выборе консистентной смазки в первую очередь следует учитывать ее назначение, а именно роль в смазывании, снижении трения, защите и герметизации.

Для смазок, снижающих трение, основными факторами являются устойчивость к высоким и низким температурам, нагрузка и скорость вращения.

Для защитных смазок основное внимание уделяется контактирующим средам и материалам, особенно защитным свойствам и стабильности для металлов и неметаллов. Для уплотнительных смазок следует учитывать контактирующие материалы и среды, а также совместимость смазки с материалом (особенно с резиной), чтобы выбрать подходящую смазку.

При выборе смазки следует учитывать рабочую температуру, скорость вращения, величину нагрузки, условия работы и способ подачи смазки в механизм. Общие соображения включают следующие факторы:

(1) Температура.

Температура оказывает значительное влияние на смазочные материалы.

Обычно считается, что когда рабочая температура точки смазки превышает верхний предел температуры консистентной смазки, ускоряются потери на испарение, окислительная деструкция и коллоидная усадка базового масла консистентной смазки.

При каждом повышении температуры на 10-15℃ скорость окисления смазки увеличивается в 1,5-2 раза, а срок службы смазки сокращается вдвое. Рабочая температура точки смазки также изменяется в зависимости от температуры окружающей среды.

Кроме того, на рабочую температуру точки смазки могут влиять такие факторы, как нагрузка, скорость, непрерывная работа и переполнение смазкой.

Для сред с высокой температурой окружающей среды и машин, работающих при высоких температурах, следует использовать смазку, устойчивую к высоким температурам. Температура общей смазки должна быть на 20-30℃ ниже точки каплепадения (температуры).

(2) Скорость вращения.

Чем выше рабочая скорость смазываемых компонентов, тем большее напряжение сдвига испытывает смазка, и тем значительнее повреждение волокнистой структуры, образованной загустителем, что сокращает срок службы смазки.

Если скорость работы оборудования увеличивается вдвое, срок службы смазки сокращается до одной десятой от первоначального.

Компоненты, работающие на высоких скоростях, выделяют больше тепла и с большей скоростью, что может привести к разжижению смазки и ее вытеканию. Поэтому в таких случаях следует использовать более густую консистентную смазку.

(3) Нагрузка.

Выбор подходящей смазки в зависимости от нагрузки является ключевым аспектом в обеспечении эффективного смазывания.

Для мест смазки с высокой нагрузкой следует выбирать смазку с высоковязким базовым маслом, высоким содержанием загустителя и превосходными противозадирными и противоизносными свойствами. Проникновение смазки в конус напрямую зависит от нагрузки, которую она может выдержать в процессе эксплуатации.

Для работы в условиях высоких нагрузок следует выбирать смазку с меньшей проницаемостью конуса (более высокой вязкостью).

Если работа связана с тяжелыми и ударными нагрузками, следует использовать смазку с присадками для работы в условиях повышенного давления, например, содержащую дисульфид молибдена.

(4) Условия окружающей среды.

Под условиями окружающей среды понимается рабочая среда и окружающая среда точки смазки, например, влажность воздуха, пыль, наличие агрессивных веществ.

Во влажной среде или в ситуациях, связанных с контактом с водой, следует выбирать водостойкие смазки, такие как смазки на основе кальция, лития, комплексного кальция или комплексного сульфоната кальция. В тяжелых условиях вместо смазки на основе натрия с низкой водостойкостью следует использовать смазку, предотвращающую ржавчину.

В средах с сильной химической средой следует использовать синтетические смазки, устойчивые к химическим средам, например, фторуглеродные смазки.

(5) Другие факторы.

Помимо вышеперечисленных моментов, при выборе смазки следует учитывать и ее экономическую эффективность.

Это предполагает всесторонний анализ того, насколько использование смазки продлевает цикл смазывания, количество добавок смазки, расход смазки, частоту отказов подшипников и затраты на обслуживание, а также другие факторы.

(6) Взаимосвязь между вязкостью смазки и ее применением.

Таблица: Диапазон применимости в зависимости от вязкости смазки.

Класс NLGIОбласть применения
000 класс, 00 классВ основном используется для смазки открытых зубчатых передач и редукторов.
0 ОценкаВ основном используется для смазки открытых зубчатых передач, редукторов или централизованных систем смазки.
1 классВ основном используется для смазки игольчатых или роликовых подшипников, работающих на высоких скоростях.
2 классНаиболее широко используется для смазывания противоизносных подшипников, работающих при средних нагрузках и средней скорости.
3 классВ первую очередь используется для смазывания противоизносных подшипников, работающих при средних нагрузках и средних скоростях, а также автомобильных колесных подшипников.
4 классВ первую очередь используется для смазки подшипников и манжет валов в водяных насосах и других высоконагруженных, низкоскоростных системах.
5 класс, 6 классВ основном используется для смазки в особых условиях, например, для смазки горловины шаровой мельницы.

Контрольные индикаторы неисправности смазки

ПроектКонтрольные индикаторы выхода из строя смазочной жидкости
Точка каплепаденияСмазочный материал следует отбраковывать, если температура каплепадения попадает в следующие диапазоны: 
1. Температура падения (температура) смазки на литиевой основе ниже 140°C.
2. Температура каплепадения (температура) композитной смазки на основе лития ниже 200°C.
3. Температура падения (температура) смазки на основе кальция ниже 50°C.
4. Температура каплепадения (температура) композитной смазки на основе кальция ниже 180°C.
5. Температура падения (температура) смазки на основе натрия ниже 120°C.
ВязкостьЕсли проницаемость конуса смазки изменяется более чем на +20%, смазку следует выбросить.
Содержание маслаЕсли процентное соотношение содержания масла в использованной смазке к содержанию масла в новой смазке ниже 70%, смазку следует выбросить.
Содержание золыЕсли скорость изменения зольности испытуемого образца превышает 50%, смазку следует отбраковать.
КоррозияЕсли смазка не прошла тест на коррозию медной ленты, ее следует выбросить.
ОкислениеЕсли смазка издает сильный прогорклый запах или кислотность смазки на основе лития превышает 0,3 мг/г (KOH), ее следует заменить новой.
Механические примесиЕсли в процессе эксплуатации в смазку попадают частицы размером более 125 мкм, ее следует заменить новой.
Не забывайте, что делиться - значит заботиться! : )
Шейн
Автор

Шейн

Основатель MachineMFG

Как основатель MachineMFG, я посвятил более десяти лет своей карьеры металлообрабатывающей промышленности. Мой обширный опыт позволил мне стать экспертом в области производства листового металла, механической обработки, машиностроения и станков для обработки металлов. Я постоянно думаю, читаю и пишу об этих предметах, постоянно стремясь оставаться на переднем крае своей области. Позвольте моим знаниям и опыту стать преимуществом для вашего бизнеса.

Далее

Электрический и гидравлический листогибочный пресс - какой из них подходит для вашего бизнеса?

I. Введение С развитием технологий современная обработка листового металла, особенно процесс гибки, требует все более высоких стандартов. Существуют различные технические требования к оборудованию и обработке...

Размеры и вес двутавровых балок

Вы когда-нибудь задумывались о скрытом мире стальных двутавровых балок? В этой увлекательной статье мы раскроем тайны, скрывающиеся за этими важнейшими строительными компонентами. Наш эксперт, инженер-механик, проведет...
Калькулятор коэффициента K

Калькулятор коэффициента K для гибки листового металла (онлайн и бесплатно)

Вы испытываете трудности с проектированием точных деталей из листового металла? Раскройте секреты коэффициента K, важнейшего понятия в производстве листового металла. В этой статье наш эксперт, инженер-механик, объясняет...

Диаграмма веса двутавровой балки, размеры и онлайн-калькулятор

Вы когда-нибудь задумывались о том, как выбрать идеальную двутавровую балку для вашего строительного или производственного проекта? В этом блоге наш эксперт, инженер-механик, проведет вас через весь процесс...

Медные и алюминиевые кабели: Всестороннее сравнение

I. Преимущества кабелей с медными жилами перед кабелями с алюминиевыми жилами: 1. Низкое удельное сопротивление: Удельное сопротивление кабелей с алюминиевыми жилами примерно в 1,68 раза выше, чем у кабелей с медными жилами.....

Как правильно выбрать предохранительный клапан: Пошаговое руководство

Ввиду разнообразия предохранительных клапанов, а также разнообразия и сложности систем, работающих под давлением, при выборе предохранительного клапана необходимо учитывать влияние таких факторов, как температура, давление и среда...

Советы по использованию предохранительных клапанов: Повышение безопасности вашей системы

Исследователь провел проект системы горячего водоснабжения гостиницы, обеспечивающей круглосуточное снабжение паром (0,3 МПа) в качестве источника тепла, температурой подачи воды 60-55 градусов, с использованием...
MachineMFG
Поднимите свой бизнес на новый уровень
Подпишитесь на нашу рассылку
Последние новости, статьи и ресурсы, еженедельно отправляемые в ваш почтовый ящик.

Свяжитесь с нами

Вы получите наш ответ в течение 24 часов.