Пластичные смазки - это... Понятие, ассортимент, состав и применение

Еще древними египтянами в ⅩⅠⅤ веке до нашей эры использовалась смесь из оливкового масла с известью для смазки осей деревянных колесниц. Именно этот состав и явился прообразом современных многокомпонентных пластичных смазок, которые эффективно применяется во многих узлах современной техники для уменьшения износа трущихся деталей.

В современном мире каждый владелец автомобиля прекрасно понимает, что пластичная смазка – это один из основных компонентов, эффективно влияющий на безопасную и долговременную работу как простого, так и сложного механизма с трущимися поверхностями. Поэтому знание состава и ассортимента смазочных продуктов, является залогом их успешного применения.

Из чего изготавливают

Наиболее распространенный тип смазочных материалов – это пластичные смазки, которые представляют собой смесь загустителей, растворенных в жидкой среде. Самыми эффективными считаются трех компонентные системы, которые содержат жидкую составляющую (70-90%), загустители (10-15%) и различные добавки (1-15%).

В роли жидкой составляющей чаще всего используются масла синтетического и нефтяного происхождения, а также смеси этих веществ. Синтетические масла применяют для ответственных узлов механизмов, работающих в больших диапазонах контактных нагрузок и различных температур. Нефтяная составляющая менее устойчива при колебании температурного воздействия. Смеси жидких масел создаются для более эффективного применения пластичных смазок и изменения их эксплуатационных свойств.

Загустители, в качестве которых берут мыло или твердые углеводороды, создают необходимую консистенцию средства.

Улучшение свойства пластичных смазок достигается введением добавок в виде присадок и наполнителей. Каждый из компонентов выполняет свою функцию.

Функциональные особенности использования

Эффективная работа любой марки пластичной смазки обуславливается не только условиями эксплуатации самого материала, но и видом технического узла, который она призвана защищать. Существует множество критериев, в соответствии с которыми и подбирается смазочный материал:

• Режим работы узла трения (переменные или постоянные нагрузки).
• Особенности конструкции эксплуатируемого агрегата (размер, вид, характер перемещения).
• Характеристика материала, с которым происходит контакт смазки.
• Внешние условия функционирования трущихся поверхностей.
• Сроки и возможность замены защитного покрытия.

На основании этих критериев можно сформулировать основное назначение пластичных смазок:

• Снижение силы трения между сопряженными элементами механизма.
• Уменьшение шума и вибрации агрегата в процессе эксплуатации.
• Предотвращение износа трущихся деталей.
• Защита металлических поверхностей от вредного воздействия окружающей среды.
• Эффективное уплотнение зазоров между сопряженными элементами.

Необходимо правильно определить, какие пластичные смазки использовать для осуществления нескольких функций из списка, способных обеспечить надежную работоспособность механизма. Почему не всех? Потому что универсального смазочного материала, который мог бы выполнять все эти функции одновременно, не существует.

Требования, предъявляемые к смазочным материалам

Пластичная смазка – это средство для обеспечения эффективного и долговременного функционирования любого агрегата с трущимися поверхностями. К таким материалам предъявляются следующие требования:

• Способность сохранять свои свойства при различном температурном воздействии.
• Не разрушать структуру поверхности, контактирующей с пластичной смазкой.
• Выдерживать различные виды нагрузок, не изменяя свои свойства.
• Отсутствие вредного воздействия на организм человека, а также на окружающую среду.
• Экономичность в процессе эксплуатации и не очень высокая стоимость материала.

Также к смазочному материалу могут предъявляться требования частного характера, например, в некоторых механизмах очень важны оптические и диэлектрические свойства пластичных смазок.

Принцип действия

Зачем в состав добавляется металлическое мыло? Оно выступает в роли загустителя, создает емкость для масла. Мыло в пластичной смазке – это своеобразная губка. Оно образует решетчатый каркас. В простой губке он поролоновый. При большой механической нагрузке или повышении температуры из этой молекулярной конструкции происходит выдавливание масла. Такое действие эффективно уменьшает силу трения сопряженных деталей.

Ослабление нагрузки способствует восстановлению смазки до пластичного состояния, которое препятствует растеканию масла, а также удерживает его на наклонной и вертикальной поверхности.

Достоинства и недостатки

Качественное определение пластичной смазки можно охарактеризовать ее достоинствами по сравнению с жидкими смазочными материалами. К основным ее преимуществам можно отнести:

• Повышенный коэффициент смазки увеличивает износостойкость трущихся поверхностей.
• Лучшие защитные свойства от коррозии.
• Высокий коэффициент сцепления позволяет смазке надежно удерживаться в вертикальных и наклонных плоскостях.
• Повышенные свойства герметизации защищают сопряженные узлы от попадания постороннего мусора и влаги.
• Более высокий рабочий температурный диапазон.
• Большой срок службы пластичной смазки повышают экономичность ее применения.

Наряду с достоинствами пластичного материала, существует и несколько недостатков его использования:

• Замедляет охлаждение трущихся поверхностей.
• Мыльные смазки имеют слабую химическую устойчивость.
• Способность удерживать посторонние включения существенно увеличивает скорость износа сопряженных узлов.
• Сложность доставки смазки непосредственно к трущимся поверхностям.

Основные свойства

Большое значение в процессе эксплуатации любого механического агрегата имеет правильный выбор смазочного материала. Именно поэтому необходимо хорошо знать основные характеристики пластичных смазок, которые во многом зависят от веществ, входящих в их состав, а также от условий эксплуатации оборудования.

Основные свойства пластичных материалов можно условно разделить на несколько групп, характеризующимися следующими показателями:

• Прочность.
• Вязкость.
• Стабильность.

Прочность

Все марки пластичных смазок характеризуются специальным показателем – пределом прочности. Этот коэффициент указывает на величину минимальной нагрузки, при которой происходит разрушение молекулярного каркаса и осуществляется деформация материала на сдвиг.

Если нагрузка трущихся поверхностей превышает предел прочности, то смазка начинает растекаться. Это способно привести к серьезным деформациям узлов и даже к авариям (если говорить об автомобилях). При снижении нагрузки смазочный материал возвращается в упругое состояние, благодаря чему эффективно удерживается даже на вертикальных поверхностях.

На величину прочности влияют следующие факторы:

• Вид загустителя и его концентрация.
• Свойства и состав жидкой составляющей материала.
• Концентрация и состав наполнителей.
• Режим и способ изготовления смазки.

На показатель предела прочности существенное влияние оказывает температура в узле. При выборе смазки необходимо учитывать минимальное усилие, которое нужно приложить на перемещение сопряженных поверхностей.

Вязкость

Этот показатель характеризует действие пластичной смазки непосредственно в месте трения после ее перехода в жидкое состояние. В смазочных жидких маслах вязкость является постоянной величиной. В пластичных она напрямую зависит от скорости вращения узла и от температуры, поэтому этот показатель называется – эффективной вязкостью.

Увеличение скорости перемещения приводит к снижению этого показателя. Если температура постоянна, то он выражается вязкостно-скоростной характеристикой. Когда скорость перемещения трущихся поверхностей остается постоянной, а температура изменяется, он определяется вязкостно-температурной характеристикой. Повышение температуры в районе трущихся узлов существенно снижает вязкость пластичной связки.

Стабильность

Этот показатель означает, насколько материал способен сохранять свои свойства за определенный промежуток времени под воздействием внешних факторов.

В зависимости от вида внешнего воздействия показатель стабильности можно разделить на следующие группы:

• Механическая стабильность указывает на возможность сохранять свойства пластичной смазки после деформации. Это существенно зависит от времени воздействия и интенсивности. Смазка нестабильного типа не применяется в не очень герметичных узлах.
• Стабильность термического свойства показывает возможность пластичной смазки сохранять свои параметры при кратковременном воздействии температуры повышенного значения. Ее компоненты могут распадаться на загуститель и масло при различных пиковых температурах.
• Химическая стабильность характеризует свойства смазки противостоять вредному воздействию различных кислот или щелочей. Чаще это свойство указывает на стойкость вещества против окисления кислородом.
• Стабильность физического характера показывает способность смазки испаряться или самостоятельно выделять жидкую составляющую без приложения нагрузки.

Также существуют и многие другие свойства пластичных смазок:

– показатель проникновения состава в материал трущихся поверхностей;

- температура каплепадения, при которой выделяется первая капля вещества;

- свойства против износа и другие.

Классификация

Существует множество параметров, по которым производится стандартная классификация пластичных смазок. На ее основе осуществляется выбор материала для конкретных целей.

По области использования пластичные смазки делятся на следующие категории:

• Консервационные – оберегают поверхность металла при хранении.
• Антифрикционные – уменьшают износ трущихся деталей.
• Канатные – используются для предотвращения износа стальных канатов.
• Уплотнительные – применяются для герметизации запорной арматуры и резьбовых соединений.

По типу масляной основы пластичные смазки подразделяются на следующие виды:

• На основе продуктов нефтяной переработки.
• Составы с использованием масел, полученных искусственным путем (синтетические).
• С растительным маслом.
• Смеси масел.

Классификация смазок по виду загустителя:

• Органические. Имеют в своем составе загуститель из полимерного материала.
• Неорганические. Включают в себя загустители неорганического происхождения.
• Мыльные. В качестве загустителя используется мыло.
• Углеводородные. Имеют в составе загуститель из парафина или церезина.

Маркировка

В соответствии с перечисленными свойствами и составами осуществляется маркировка смазок. Ранее она была произвольной, выражалась буквенным или цифровым наименованием, а также по названию производителя. Позднее процесс маркировки был стандартизирован. Смазки стали обозначаться буквами:

• Область применения обозначается буквами: У – универсальная, И – индустриальная, Ж – железнодорожная, П – прокатная.
• В зависимости от температуры использования, универсальные пластичные смазки маркируются буквами: Т – тугоплавкая, С – среднего плавления, Н – низкотемпературная.
• Специфические свойства обозначаются буквами: З – защитная, В – влагостойкая, М – морозостойкая, К – канатная.

Например, пластичная смазка УНЗ обозначает, что она универсальная, низкотемпературная, защитная.

Помните, что эффективная работоспособность любого механического оборудования или агрегата зависит от правильно подобранной смазки. Ее использование позволит существенно снизить силу трения в сопряженных узлах и продлит срок службы механического устройства.