Пластичные смазки для автомобилей

ПЛАСТИЧНЫЕ СМАЗКИ ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ

1. Физико-химические и эксплуатационные свойства смазок Физико-химические и эксплуатационные свойства смазок рассмотрим на примере смазки ЛИТОЛ 24.

Внешний вид смазкиоднородная мазь от светло желтого до коричневого цвета Температура каплепадения, °С, не ниже185

Пенетрация при 25 °C, мм-1−220−250

ффективная вязкость Па-с :при минус 20 °C и среднем градиенте скорости деформации 10 с-1, не более650при 0 °C и среднем градиенте скорости деформации 10 с-1, не более280при 50 °C и среднем градиенте скорости деформации 100 с-1, не менее 8

Предел прочности, Па: при 20°С: 500−1000при 80 °C, не менее200

Коллоидная стабильность, % выделенного масла, не более 12

Испаряемость при 120 °C, %, не более 6

Содержание воды — отсутствие Массовая доля механических примесей, %, не более 0,05

Коррозийное воздействие на металлывыдерживает Смазывающие свойства на четырехшариковой машинепри (20±5)°С, не менее: нагрузка сваривания (Рс), Н- 1410критическая нагрузка (Рк), Н- 630индекс задира (Из) — 28

Набухание резины марки 26−44, %: изменение объема+8; изменение твердости +8Массовая доля свободной щелочи в перерасчете на NаОН, %, не более 0,1.

Эффективная вязкость — это величина динамической вязкости смазки, определенная при заданной скорости деформации и температуре. Эффективная вязкость характеризует прокачиваемость пластичных смазок по шлангам и трубкам к узлам трения под определенным давлением, зависящим от размеров шлангов и трубок, и минимальную температуру при которой смазка способна прокачиваться. Эффективная вязкость характеризует также пусковые свойства механизмов. Эффективную вязкость определяют автоматическими капиллярными вискозиметрами, продавливая смазку через капилляр с переменной скоростью при заданной температуре. В стандартах нормируется значение верхнего предела вязкости смазки для обеспечения ее прокачиваемости.

Предел прочности (предельное напряжение сдвига) показывает, какое минимальное усилие необходимо приложить к смазке, чтобы при определенной температуре изменить ее форму и сдвинуть один слой смазки относительно другого. Если смазка при данной температуре обладает достаточной прочностью, это значит, что она будет удерживаться на негерметизированных поверхностях трения и не будет сползать с вертикальных поверхностей. Предел прочности смазок определяют пластомером по величине давления при котором смазка при заданной температуре выдавливается из капилляра Пенетрация-показатель прочности смазок и представляет собой глубину погружения конуса стандартной массы в течение 5 секунд в смазку, выраженную в десятых долях мм. Чем смазка мягче, тем глубже в нее погружается конус и тем выше число пенетрации. Этот показатель используют для установления идентичности рецептур и соблюдения технологии получения смазок. Лучшей пластичной смазкой будет та, у которой с повышением температуры меньше будет увеличиваться пенетрация. Консистенцию пластичной смазки классифицируют согласно классам NLGI (Национальный Институт Пластичных Смазок США).

Температура каплепадения это минимальная температура, при которой происходит падение первой капли нагреваемой смазки в стандартном приборе. Она условно характеризует температуру плавления загустителя. Максимальную температуру применения смазок обычно принимают на 15−200C ниже их температуры каплепадения. Однако далеко не для всех смазокона позволяет правильно судить об их высокотемпературных свойствах. Так, температура каплепадения Li-смазок отличается от температур, соответствующих верхнему пределу их работоспособности, на 40−70 0C. Механическая стабильность характеризует реологические свойства смазок, т. е. их способность восстанавливаться после разрушения. Вследствие неблагоприятного влияния изменения механических свойств пластичных смазок на функционирование узлов трения (затруднены их запуск, ухудшены рабочие характеристики, поступление смазочного материала к контактным поверхностям и увеличено его вытекание) стремятся приготовлять механически стабильные смазки. Для этого, например, уменьшают (до определенных пределов) размеры частиц загустителей и увеличивают их концентрацию, изменяют хим. состав масел, вводят соответствующие добавки. Механическая стабильность оценивается на ротационном приборе — таксометре изменением прочности пластичных смазок при их деформировании. Пластичная смазка испытывается на механическую стабильность на испытательной машине SKF V2 °F следующим образом: Испытательная машина состоит из железнодорожной буксы, подверженной ударной нагрузке от падающего груза. Частота падения — 1 Гц, ускорение — 12−15 g. Испытания проводятся на двух частотах вращения — 500 и 1000 об/мин. Пластичная смазка вытекает из буксы через лабиринтные уплотнения и собирается в специальном лотке. Если после 72 часов испытаний при 500 об/мин вытекло менее 50 грамм смазки, проводятся следующие 72 часа испытаний при 1000 об/мин. Если за время двойного испытания (72 часа при 500 об/мин и 72 часа при 1000 об/мин) вытекло не более 150 г пластичной смазки — выставляется оценка «М». Если смазка выдержала первую часть испытаний (72 часа при 500 об/мин), но не выдержала вторую часть — выставляется оценка «m». Если утечка составила более 50 грамм после 72 часов при 500 об/мин — выставляется оценка «неудовлетворительно»

Коллоидная стабильностьхарактеризует способность смазок при хранении и эксплуатации сопротивляться выделению масла (под действием температуры, давления и других факторов или самопроизвольному вследствие структурных изменений, например под воздействием собственной массы). Коллоидная стабильность смазок определяется степенью совершенства их структурного каркаса и вязкостью дисперсионной среды: чем выше вязкость масла, тем труднее ему вытекать из объема смазки. Mногие промышленные смазки на основе маловязких масел или с малым содержанием загустителей недостаточно коллоидостабильны. Для предотвращения либо понижения выделения масла из таких смазок их расфасовывают в небольшую тару. Степень маслоотделения зависит от типа загустителя, типа базового масла и метода изготовления смазки. При испытаниях определенное количество пластичной смазки помещается в специальный сосуд, имеющий дно конической формы с отверстиями, под гнет массой 100 г. Сосуд помещается в термостат с температурой +40°C на одну неделю. После этого количество отделенного масла относится в % к первоначальной массе смазки. Испытание на маслоотделение регламентировано стандартом DIN 51 817.

Водостойкость. Водостойкость пластичных смазок измеряется согласно стандарту DIN 51 807 часть 1. Исследуемая смазка наносится на стеклянную пластину, помещаемую в пробирку наполненную дистиллированной водой. Пробирка ставится в водяную баню с заданной температурой на три часа. Изменение вида смазки оценивается визуально по шкале от 0 (изменений нет) до 3 (сильные изменения) при заданной температуре Противоизносные и противозадирные (трибологические) свойства пластичных смазок определяют на четырехшариковой машине трения; предельно допустимые значения их показателей (показатель износа, критическая нагрузка, нагрузка сваривания и индекс задира — см. раздел 6.4) устанавливают в зависимости от назначения смазок и условий их эксплуатации Антифреттинговые свойства пластичных смазок имеют большое значение для обеспечения эффективной работы подшипниковых узлов. SKF оценивает эти свойства с помощью теста FAFNIR, стандартизованного как ASTM D4170. Два шариковых упорных подшипника нагружаются и подвергаются вибрации. Затем каждый подшипник взвешивается для того, чтобы измерить износ. Пластичная смазка считается антифреттинговой, если измеренный износ меньше 7 мг.

Прокачиваемость-возможность прокачать смазку на большие расстояния. Особенно важна хорошая прокачиваемость для централизованных систем смазки, часто используемых в коммерческом транспорте и строительной технике.

Совместимость смазки с другими смазками. Чаще всего определяется типом базового масла и загустителя, входящего в состав смазки.

Испытание на коррозию металлических пластинок характеризует коррозионность пластичных смазок вследствие наличия свободных (не смыленных) органических кислот или щелочей и продуктов окисления смазки. Для испытания в смазку, подогретую до 100 °C, погружают на 3 часа отшлифованные и обезжиренные медные и стальные пластинки. Смазка считается выдержавшей испытания, если после промывки на медных пластинках не обнаруживается зелени, побежалости или оттенков какого-либо цвета, а на стальных пластинках нет точек коррозии. Химическая стабильностьстойкость смазок к окислению кислородом воздуха (в широком смысле — отсутствие изменения свойств смазок при воздействии на них кислот, щелочей и др.). Окисление приводит к образованию и накоплению кислородсодержащих соединений в смазках, снижению их прочности и коллоидной стабильности и ухудшению иных показателейБольшинство методов определения этого показателя длясмазок основано на их окисляемости в тонком слое на какой-либо поверхности (стекло, сталь, медь) при повышенной температуре, оцениваемой по величине индукционного периода и скорости поглощения кислорода.

Термическая стабильностьспособность смазок не изменять свойства и не упрочняться при кратковременном воздействии высоких температур. Термоупрочнение затрудняет поступление к узлам трения смазок, ухудшает их адгезионные свойства. Термическая стабильность пластичных смазок оценивается напрочномере, по изменению предела их прочности до и после выдерживания при повышенных температурах.

Испаряемость-показатель стабильности состава смазок при хранении и применении; зависит главным образом от испаряемости масла, которая тем выше, чем ниже химическая стабильность смазочного материала, тоньше слой и больше его поверхность. Количественная оценка испаряемости смазок основана на измерении потери массы (в %) образца, который выдерживается в стандартных условиях в течение определенного времени при постоянной температуре. Защитные (консервационные) свойства пластичных смазок оценивают при воздействии на смазку, нанесенную на металлическую пластинку, повышенных влажности и температуры, SO2, тумана HCl и др. агрессивных сред. Оценка эксплуатационных свойств пластичных смазок включает также определение в них содержания воды, кислот и свободных щелочей пластичная смазка автомобильный Некоторые характеристики смазок в зависимости от их назначения

2. Классификация пластичных смазок по назначению и эксплуатационным свойствам

Классификация по ГОСТ 23 258–78

По этому стандарту название (марка) смазки состоит из одного слова, а ее модификации могут обозначаться буквенным или цифровым индексом. Каждой смазке присваивается обозначение (код в цифрах и буквах), которое отображает назначение, состав и свойства смазки. Состоит из пяти буквенных и цифровых индексов, которые указывают на: группу или подгруппу по назначению; тип загустителя и наличие красящего пигмента; температурный диапазон применения; жидкая основа (дисперсионная среда) и наличие твердых добавок; класс пенетрации.

В соответствии с ГОСТ 23 258–78 смазки делятся на следующие группы и подгруппы:

Тип загустителя обозначают буквами русского алфавита в соответствии с индексами, приведенными в таблице 2. Комплексное мыло обозначают строчной буквой «к» русского алфавита, после которой указывают индекс соответствующего мыла (кКа, кБа и т. д.).

Смесь двух и более загустителей обозначают составным индексом (Ка-На, Ли-Бн, Си-Пг и т. д.). На первом месте ставят индекс загустителя, входящего в состав смазки в большей концентрации.

Температурный интервал применения обозначают округленно до 10oС в виде дроби. В числителе указывают (без знака минус) уменьшенную в 10 раз максимальную температуру (например, индекс 3/12 соответствует температурному интервалу от минус 30 до 120oС).

Тип дисперсионной среды и присутствие твердых добавок обозначают строчными буквами русского алфавита в соответствии с индексами, приведенными в таблице. Смесь двух и более масел обозначают составным индексом («нк»,, уэ" и т. д.). На первом месте ставят индекс масла, входящего в состав дисперсионной среды в большей концентрации. При изготовлении смазки на нефтяном масле индекс, н" не указывают. Он используется только при изготовлении смазки на смеси нефтяного и какого-либо другого масла.

При наличии в смазке твердых добавок их обозначают строчной русской буквой в соответствии с индексами, приведенными в таблице. Индекс указывают через тире после индекса температурного интервала или индекса дисперсионной среды.

Индекс класса консистенции смазки обозначают арабскими цифрами в соответствии с таблицей консистенции по NLGI. Смазки с промежуточной (между классами) пенетрацией по консистенции, относят к ближайшему индексу класса консистенции. Если индекс консистенции стоит сразу после цифрового индекса температурного интервала, перед ним ставят тире. ГОСТом дополнительно предусмотрен класс консистенции 7 для смазок, у которых пенетрация меньше 70.

Примеры обозначений смазок по ГОСТ 23 258:

СКа 2/8 — 2С — смазка общего назначения; Ка — загуститель — кальциевое мыло;2/8 — интервал рабочих температур от-20 до +80oС;индекса дисперсионной среды отсутствует (т.е. приготовлена на нефтяном масле);твердые присадки отсутствуют;2 — класс консистенции 2 (пенетрация 265−295 при 25oС).

КТ 6/5 к-г 4К — канатная смазка; Т — загущена твердыми углеводородами;6/5 — интервал рабочих температур от -60 до +50oС;к — приготовлена на кремнийорганической жидкости; г (после тире) — содержит твердую добавку графит;4 — класс консистенции4 (пенетрация 175−205 при 25o С).

Классификация по ISO 6743/9

По стандарту смазки относятся к группе Х (пластичные смазки), классу L (смазочные материалы, индустриальные масла и родственные продукты).

Полное обозначение пластичной смазки содержит аббревиатуру ISO и набор букв и цифр, обозначающие основные данные смазки.

L — свидетельствует о принадлежности нефтепродукта к классу смазочных материалов, индустриальных масел и родственных продуктов; X — обозначает принадлежность продукта к группе пластичных смазок

Категория смазки состоит из пяти символов: — минимальная температура эксплуатации пластичной смазки, — максимальная температура эксплуатации пластичной смазки, — смазывающая способность в присутствии воды и защитные свойства этой смазки, — смазывающая способность пластичной смазки при высоких и малых нагрузках, где буквой, А обозначаются смазки, применяемые в малонагруженных узлах трения, а буквой В — смазки с противозадирными (ЕР)присадками, применяемые в тяжелонагруженных узлах трения), — консистенция — обозначающая класс NLGLпо консистенции, выраженный цифрой или числом.

Пример обозначения по ISO 6743/9

ISO — LXBEGB 00, ISO — указывает на обозначение смазки в соответствии со стандартом ISO (Международной организации стандартов);L — класс смазочных материалов; Х — группа пластичные смазки;B — минимальная температура эксплуатации (соответствует значению — 20oС);E — максимальная температура эксплуатации (соответствует значению +160oС);G — смазка вымывается водой и не защищает от коррозии; В — смазка с противозадирными присадками (ЕР-присадками) для тяжелонагруженных узлов трения;00 — класс NLGL по консистенции. Продукт можно обозначать сокращенно: LXBEGB00 (без указания символа ISO)

Классификация по DIN 51 502

Стандарт устанавливает классификацию смазок в зависимости от областей применения, типа дисперсионной среды, наличия в них противоизносно-противозадирных присадок и наполнителей, а также их водостойкости и температурному диапазону применения. Обозначение состоит из пяти групп символов: первая — обозначается одной или двумя буквами и указывает на область применения смазки; вторая — обозначается одной или несколькими буквами и указывает на тип синтетической основы (минеральное масло не имеет символа) и наличие в смазке присадок и наполнителей; третья — обозначает класс консистенции смазки по NLGI; четвертая — обозначает верхний температурный предел работоспособности смазки и ее водостойкость; пятая — обозначает нижний температурный предел работоспособности смазки.

Пример обозначения по DIN 51 502KPF2K -30,К — пластичная смазка для смазывания подшипников качения и скольжения; Смазка на минеральном масле (символ отсутствует);PF — содержит противоизносно-противозадирные присадки (символ P) и твердый наполнитель (символ F);2 — класс консистенции 2 по NLGI;К — работоспособна при температурах до 120 0С, имеет высокую водостойкость (класс 0 или 1 при температуре90 0С по DIN 51 807);-30 0С — нижний предел работоспособности.

Классификация пластичных смазок по NLGI

Классификация NLGI была предложена в 1991 г. и делит смазки по области применения на две группы и пять категорий. Категория смазки устанавливается по результатам испытаний по комплексу методов в соответствии с ASTMD 4950. В последние годы эта классификация используется в США и для индустриальных смазок.

Некоторые ведомства, ассоциации и фирмы предъявляют к смазкам специфические требования, в которых учитываются особенности используемых ими узлов трения, применяемых в них материалов и условий их эксплуатации. Эти требования формулируются в специальных спецификациях, предусматривающих проведение стендовых, а в некоторых случаях и эксплуатационных испытаний.

Классификация пластичных смазок по SR 4951(Румыния)