Смазочные материалы: общая информация
Смазочные материалы представляют из себя вещества с высокими антифрикционными показателями, которые наносят на соприкасающиеся между собой поверхности для того, чтобы облегчить их взаимное перемещение и уменьшить износ.
Необходимость использования смазок появилась в тот момент, когда было изобретено колесо. Для того, чтобы оно легче крутилось, не издавало скрипов и служило на протяжении длительного времени, ось смазывали животным жиром или растительным маслом.
По мере того, как стали появляться наиболее сложные механизмы, требования к смазочным материалам стали возрастать, из-за чего в жировую основу стали замешивать другие компоненты, которые способны были уменьшать трение (например, мыло). Но полученные таким образом смеси стоили больших денег и обладали низкой термоустойчивостью. Именно по этой причине в конце 19 столетия, когда в промышленное производство стали внедряться быстроходные станки, паровые машины и прочее мощное оборудование, химики и инженеры изо всех сил пытались найти материалы, которые имели бы приемлемую стоимость и могли бы не терять свою способность к смазыванию при максимальных рабочих температурах.
Прорывом в эволюции смазочных материалов явилось применение продуктов, оставшихся после переработки нефти: минеральных масел. В настоящее время на их базе производятся горюче-смазочные материалы, топливо и смазочные материалы, которые способны:
— значительно уменьшить трение;
— герметизировать щели в цилиндропоршневых группах, повышая тем самым коэффициент полезного действия тепловых двигателей и поршневых компрессоров;
— надёжно защищать механизмы с узлами от самопроизвольного разрушения, очищать их от продуктов изнашивания и различных загрязнителей, а также предотвращать возникновение задиров и царапин;
— во время обработки деталей механическим способом выводить теплоту из рабочих областей станков, удалять абразивные частицы и стружку, увеличивая тем самым период эксплуатации оборудования и инструментов, а также улучшая качество товаров в целом.
Смазочные материалы: разновидности, предназначение, классификация
Смазки подразделяют на виды исходя из:
— агрегатного состояния (в жидком, газообразном, консистентном (пластичном) и твёрдом состояниях);
— предназначения (моторные, индустриальные, компрессорные и др.);
— материала, используемого в качестве базы (на минеральной, органической, синтетической и полусинтетической основах).
Основными разновидностями смазок, которые применяются в промышленном производстве с целью обслуживания станков, являются консистентные и жидкие индустриальные смазки, произведённые на базе минеральных масел.
На самом деле, номенклатура смазок намного шире. Помимо этого, их также разделяют исходя из времени года применения на летние, зимние и внесезонные.
Смазки на основе синтетического материала стоят в несколько раз больше, чем минеральные, однако обладают такими высокими эксплуатационными показателями, что многие автовладельцы стали переходить именно на них.
Ключевые характеристики различных разновидностей смазок
1. Жидкие смазки
К основным эксплуатационным показателям жидких смазок относятся:
— коэффициент вязкости, увеличение которого приводит к повышению температурного диапазона использования смазочных материалов;
— кислотное число, которое определяет стойкость к коррозии;
— маслянистость – создание на соприкасающихся поверхностях разделительной плёнки необходимой прочности;
— значения плотности и вязкости, которые обуславливают умение смазывающей плёнки выдерживать нагрузку;
— температурные значения вспышек, воспламенения и застывания;
— термоокислительная стойкость во время нагрева до высоких температурных значений.
В случае, когда масло или смазочно-охлаждающая жидкость выступают в роли охлаждающей среды, надо делать акцент на теплоёмкость, с повышением которой увеличивается эффект охлаждения.
2. Консистентные смазочные материалы
Ключевыми показателями консистентных смазок являются:
— вязкость, определяющая способность заправить смазочный материал в механизмы и узлы;
— число пенетрации, обуславливающее густоту смазочного материала, которая, в свою очередь, влияет на его вязкие способности, тиксотропные показатели и порог прочности;
— предел прочности при сдвиге, означающий наименьшую механическую нагрузку, во время которой смазочный материал принимает текучий вид (вместо пластичного);
— температура каплепадения, которая представляет собой наименьшее значение температуры, при котором смазочный материал становится жидким.
3. Твердые смазки
Наиболее важными требованиями, предъявляемыми к твёрдым смазкам, являются:
— высокая адгезия к соприкасающимся поверхностям;
— небольшой коэффициент трения;
— термоокислительная и термическая устойчивость;
— стойкость к истиранию.
Рекомендации относительно выбора тех или иных смазок
Перед тем, как выбрать тот или иной смазочный материл, необходимо точно решить, для какой цели он будет использоваться. Если их цель состоит в том, чтобы уменьшить трение при умеренном значении температуры и давления работы, то ключевым техническим показателем в таком случае будет являться способность к смазыванию.
Выбор определённого смазочного материала для оборудования и метод его использования напрямую обусловлены его строением и условиями функционирования узла трения. К примеру, смазки в жидком агрегатном состоянии прекрасно подойдут для того, чтобы смазывать ими скоростные соприкасающиеся пары с небольшой нагрузкой. А твёрдые смазки, в свою очередь, применяются в случаях, когда к узлу трения невозможно подвести жидкие или пластичные смазки, а также тогда, когда он функционирует при резких перепадах температур и (или) сильных нагрузках, в суровых, радиационных и вакуумных средах.
Сферу использования и предназначение жидких смазок можно узнать на основании их маркировки. Например, исходя из ГОСТа 17479.4-87, индустриальные масла могут маркироваться при помощи четырёх групп знаков, где первой буквой (И) обозначается их причастность к индустриальным смазочным материалам, второй буквой (Г, Л, Н, Т) – группа по предназначению, третьей (А, В, С, Д, Е) – подгруппа исходя из эксплуатационных характеристик, а цифрами обозначаются классы кинематической вязкости.
Правильно подобрать пластичный смазочный материал по маркировке можно, обратившись к ГОСТу 23258-78. В данном случае первая буква означает группу (подгруппу) по предназначению, а последующие буквы – тип загустителя. Затем идёт дробное число, где числитель со знаменателем отражают значения самых низких и высоких температур эксплуатации, которые уменьшены в 10 раз (например, дробь 2/8 указывает на то, что эту смазку возможно использовать при значениях температуры, варьирующихся от -20 до +80°С). А на основании одной или двух букв, идущих за дробным числом, возможно узнать о дисперсионной среде. Крайние же числа обозначают класс консистенции смазочного материала.
Помимо буквенно-цифрового обозначения консистентных смазок, в технических документах отражаются также и её наименование, состав и эксплуатационные свойства, которые являются рекомендательными, так как обусловлены непосредственными условиями функционирования узла трения.
Способы хранения смазок
Для того, чтобы смазки как можно дольше не теряли свои эксплуатационные показатели, их надо правильно хранить, соблюдая при этом определённый режим температуры, который указывается производителями, не допуская сильных скачков и перепадов в температуре и исключая попадания на ёмкости со смазками яркого солнца.
Согласно СНиПу 2.11.03 и ГОСТу 1510, на производствах смазки необходимо хранить на полках в сухих складских помещениях, имеющих хорошую вентиляцию. Возможно их недолговременное нахождение вне складов, но тогда ёмкости со смазочными материалами следует располагать на подставках и предохранять их яркого солнца и возможных осадков при помощи навеса.
Расход смазочных материалов
Нормы расхода смазочных материалов установлены из расчёта на 100 литров от общего расхода топлива, которое рассчитано по нормам для данного транспортного средства. Норма смазочных материалов установлена в килограммах на 100 литров расхода топлива.
Наиболее известные российские фирмы-производители смазок
Лидерами производства смазок в РФ считаются такие публичные акционерные общества, как «Газпром нефть», «ЛУКОЙЛ» и «НК «Роснефть», доли которых на рынке составляют 14%, 45% и 20% соответственно.
В розничной торговле (например, в различных центрах смазочных материалов) наибольшей популярностью пользуются товары таких иностранных марок, как Castrol, Elf, Mannol, Mobil, Shell, Total и ZIC, однако их всё более уверенно обгоняют недорогие бренды (например, ORLEN OIL, ADWA и WEGO). В золотой середине по соотношению цена\качество в тройку лидеров вошли такие компании как Motul, NEO и Liqui Moly
Начиная с 2019 года, в промышленном производстве видна склонность к переходу от дорогостоящих зарубежных смазок к товарам российского, белорусского и казахстанского производств. Немаловажное значение здесь было отведено Техническому регламенту Таможенного союза, который определил требования, предъявляемые к безопасности масел, специализированных жидкостей и смазок во время их производства, хранения, транспортирования, продажи и уничтожения, и заставившего производителей прилагать к каждой партии товаров соответствующий паспорт качества.
