Смазки и смазочные вещества

Смазки и смазочные вещества

Смазки в электроэнергетике применяются в работе вращающихся машин: генераторов, синхронных компенсаторов и двигателей, в приводных механизмах выключателей, разъединителей, отделителей, для защиты изоляторов от снижения пробивного напряжения используются гидрофобные пасты, для повышения срока службы и предохранения от воздействий окружающей среды различных частей оборудования, они могут покрываться особыми составами.

В то время как многие исследования посвящены развитию в сфере конструктивных материалов, часто использующихся для создания устройств и механизмов, прогрессу технологии смазки разработчики уделяют недостаточно времени. Владение этими знаниями может способствовать получению более надежных и долговечных устройств.

Наилучший выбор смазки можно сделать только тогда, когда есть осознание того, какие элементы будут смазываться, поверхности из каких материалов будут входить в контакт (металл с металлом, с пластиком и т.д), и какой вид движения будет осуществляться (скольжение или качение). Также на выбор смазки влияют внешние условия и показатели надежности, например, увеличенный срок службы смазки, химическая стойкость, способность функционировать при отрицательных температурах или устойчивость к ржавчине.

Как правило, выбор смазки зависит от четырех основных факторов, таких как нагрузка, среда, где она будет работать, температура и скорость.

К примеру, для тяжело нагруженных подшипников, работающих при нагрузках на 20% выше номинальных, применяется масло повышенной вязкости, в состав которого обычно входит твердая смазка. Потребность в таком виде смазки продиктована высокими вибрационными и знакопеременными нагрузками.

Потребитель при выборе смазки также должен учитывать воздействие погодных условий и окружающей среды. Это, к примеру, сезонные и суточные изменения температуры, воздушная пыль, грязь, ветер и влажность. В разных регионах эти факторы различны — в частности, береговые районы являются более агрессивной средой, чем материковые или горные.

Многие масла, используемые в тормозах или переключателях передач, выбираются в зависимости от их возможности работать на холоде. Такие смазки, как правило, имеют пониженную вязкость основы, для того, чтобы противостоять температурному влиянию на вязкость и консистенцию смазки.

Нельзя забывать, что нормальная рабочая температура для смазки может сильно отличаться от обычной температуры окружающей среды. Например, температура внутри корпуса высоковольтного выключателя, при которой в нем находится смазка, совсем не такая, как в окружающей среде. Масла и смазки дают наибольший эффект при рабочей температуре, на которую они рассчитаны.

Перегрев смазки способен вызвать её повышенное испарение, ухудшить работу оборудования или совсем вывести его из строя. Снижение же температуры делает смазку более вязкой и снижает скорость работы. В результате повышенных нагрузок механизм также может отказать.

Ущерб, причиненный смазке в результате перегрева, неисправим, смазка лишается своих свойств, в то время как переохлажденная смазка возвращает свои свойства при нагреве до нормальной температуры.

Синтетическая смазка по сравнению с минеральной более устойчива к испарению и может функционировать в широком диапазоне температур более долгий срок.

В неподвижных соединениях или там где есть небольшие скорости рационально применять масла с повышенной вязкостью, включающие в себя твердые смазочные присадки.

Соотвтственно, можно сказать, что в узлах, двигающихся с высокой частотой и испытывающих легкие и средние нагрузки, не подвергаясь при этом воздействию экстремальных температур, лучше применять жидкие масла в смазках или отдельно. Со снижением скорости и частоты движения узла, увеличением нагрузок и вибраций, а также приближении рабочих температур к экстремальным, пользователь должен рассмотреть вариант применения твердых смазок, паст, сухих смазок, для улучшения надежности и предотвращения неисправностей.

Элементы, подлежащие смазке

В идеале, было бы удобно смазывать все устройство одним видом смазки, но в реальности одним видом смазки ограничиться невозможно. Различные элементы из-за неодинаковых условий работы нуждаются в разных видах смазки.

К примеру, при определенных условиях (большие нагрузки, низкая скорость, высокие температуры) наилучшим смазывающим веществом для шариковых подшипников будет смазка, в состав которой входят молибден или графит.

Прямозубые или косозубые зубчатые зацепления испытывают как трение качения, так и трение скольжения и могут смазываться маслом и смазкой с вязкостью 150-220 сантистоксов по ISO.

Червячная передача функционирует в более жестких условиях трения скольжения и требует масло с повышенной вязкостью.

Уплотнительные кольца и соединения типа металл-резина смазываются силиконовыми смазками, сохраняющими эластичность резиновых частей и хорошо ведущими себя в нестабильных условиях.

Исходя из этого, следует понимать, что части устройства, находящиеся в разных условиях и изготовленные из разных материалов, не могут быть смазаны одним видом смазки. Различные материалы требуют «своих» видов смазки, например, медные, серебряные или латунные детали могут вступать в реакцию или разрушаться при взаимодействии с некоторыми смазками, включающими в себя активные сернистые элементы.

Типы смазки

1. Смазка

2. Смазывающие пасты

3. Масла

4. Дисперсии твердых смазочных компонентов или смазочного масла в растворителе

5. Сухие смазки

Смазка обычно состоит из 80-90 % масла и 10-20% загустителя. Помимо этого, в ней может содержаться 0-5% добавок. Масло дает смазывающие свойства и является компонентом, чья рабочая температура жестко ограничена. Масла могут быть различных жидкостных типов и варьироваться по вязкости. Функция загустителя сводится к сохранению смазки, пока она не используется. Загуститель обычно не имеет смазывающих свойств и не стоек к нагреву. От вида жидкости смазки, вязкости и технологии загустителя зависят свойства смазки и её возможность работать при различных условиях, предоставляя высокую надежность оборудования. Добавки в смазке улучшают её свойства, например, устойчивость к окислению, защита от ржавчины, низкий коэффициент трения и т.д.

Смазывающие пасты часто сильно напоминают на смазки. Они имеют консистенцию сливочного масла и могут быть разных цветов. Пасты состоят из примерно одинаковых частей твердых смазок и масел низкой вязкости. Твердые смазки содержат дисульфид молибдена, графит, тефлон или порошковые металлы. Такие смазки обычно работают в большем диапазонетемператур, чем жидкостные. Масло в таких смазках обладает функцией смачивания поверхности и адгезии с материалом детали. В работе жидкостный компонент смазки быстро испаряется из-за повышенных температур. В состав паст не входит загустител, из-за чего они быстро разделяются, особенно под давлением. Пасты часто имеют в себе добавки, используемые для улучшения их рабочих свойств.

Твердые смазки, применяемые в пастах, великолепно подходят для формирования тонкого смазывающего слоя в месте контакта двух поверхностей. Они являются отличным разделителем металлических деталей и элементов, сделанных из других материалов. Они будут хорошо предохранять металлические поверхности от влаги и кислорода. В отличие от масляных смазок, твердые смазки способны долгое время функционировать в экстремальных условиях с сохранением своих свойств. Такие смазки обладают хорошими смазывающими характеристиками при небольших рабочих скоростях, высоких нагрузках, скольжении и поверхностном контакте.

Дисперсии делятся на пропиточные масла и аэрозоли. Основная смазка разбавлена растворителем для лучшего распределения масла по всей поверхности и для гарантии её попадания в самые укромные уголки и щели. Дисперсии, как правило, легки в использовании, но за это удобство приходится платить: растворитель, являющийся главной составляющей дисперсии, достаточно нестабилен и может смыть смазывающие вещества, нанесенные на деталь еще при её изготовлении.

Фторосиликоновые смазки устойчивы к воздействию растворителей, применяющихся в аэрозолях и пропиточных маслах.

Пропиточные масла используются только для очистки и избавления от ржавчины. Такие масла не обладают длительными смазывающими свойствами. Их смазывающие вещества способны действовать на протяжении нескольких часов, после чего они теряют свои свойства. Такие масла неприменимы в качестве смазки, ведь после их использования из-за влияния растворителя вымывается не только грязь, но и остатки предыдущей смазки.

Аэрозоли всего на 5-10% состоят из смазывающих веществ. Аэрозолем можно быстро обработать крупную поверхность, но при этом стоит проявлять осторожность и осознавать, что при обработке детали, можно случайно нанести смазку туда, где она не нужна, а то и противопоказана.

Сухие смазки широко используются в машиностроении. Они образуют тонкую смазывающую пленку, обладающую хорошими антикоррозионными свойствами и длительным сроком службы. Некоторые сухие смазки с успехом применяются в высоковольтных выключателях и разъемах. Там твердые смазки продлевают срок службы устройств и предохраняют их от преждевременных поломок.

Такие смазки наносятся как краски, формируя тонкий сухой слой после выветривания растворителя. Твердые смазки защищают поверхность от отрицательных воздействий и обладают отличными смазывающими свойствами. Твердые смазки лучше всего работают при малых скоростях и больших нагрузках.

Минеральное или синтетическое масло

Смазки и индустриальные масла могут подразделяться на минеральные или синтетические.

Минеральное масло изготавливается из сырой нефти. Она рафинируется и дистиллируется, после чего получают куски масла, из которых делают конечный продукт. В них содержится множество примесей, уменьшающих диапазон рабочих температур масел, сокращающих срок сохранения смазывающих свойств и делающих их склонными к испарению.

Синтетические смазки являются результатом химических реакций и изготавливаются специально для удовлетворения определенных физических свойств. Эти смазки превосходят минеральные в термической и окислительной стабильности и способны функционировать при более высоких температурах.

Старение масла

Старение масла представляет собой значительную проблему. Со временем масло стареет и лишается своих смазывающих характеристик, в результате чего замедляется работа узлов и повышается износ. Смазка теряет масло из-за испарительных процессов, она высыхает и затвердевает.

Также наблюдается разделение смазки на фракции. При этом масла, отвечающие за смазывающие свойства смазки, отделяются от загустителя и вытекают. Особенно серьезной эта проблема является в неподвижных соединениях.

Надо сказать, что смазка — важный элемент любого механизма. Она увеличивает срок службы и надежность узла, при выборе смазки нужно отталкиваться от условий, в которых она будет работать и стремиться к тому, чтобы она имела хорошую стойкость к старению. Таким образом, можно повысить надежность и эффективность работы смазываемого механизма.

Рубрики2

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *


*