Виды смазочных масел
1. Классификация смазочных масел
Смазочные масла являются наиболее популярным видом жидких смазок для узлов трения машин и механизмов, выполняют функции рабочего тела в гидравлических приводах и амортизаторах, используются в качестве СОЖ при металлообработке, охлаждающей и изолирующей жидкости в масляных трансформаторах.
1.1 По происхождению
- Минеральные (нефтяные) являются основной группой выпускаемых смазочных масел (более 90 %). Их получают при переработке нефти;
- Органические, имеющие растительное или животное происхождение. Данные масла по сравнению с нефтяными обладают более высокими смазывающими свойствами и более низкой термической устойчивостью. В связи с этим их чаще используют в смеси с нефтяным;
- Синтетические, получаемые из различного исходного сырья многими методами. Обладают всеми необходимыми свойствами, но из-за высокой стоимости их производства применяются только в самых ответственных узлах трения.
1.2 По внешнему виду
– Жидкие смазочные масла, которые в обычных условиях являются жидкостями, обладающими текучестью (нефтяные и растительные масла);
– Пластичные (консистентные) смазки, которые в обычных условиях находятся в мазеобразном состоянии (солидол, литол, консталины, жиры и др.);
– Твердые, которые не изменяют своего состояния под действием температуры, давления и других факторов (графит, тальк). Их обычно применяют в смеси с жидкими или пластичными смазочными материалами.
1.3 По назначению
По назначению смазочные материалы делятся на масла:
- Индустриальные;
- Гидравлические;
- Трансмиссионные;
- Моторные;
- Компрессорные;
- Цилиндровые;
- Электроизоляционные;
- Вакуумные.
2. Важные характеристики масел
Для каждого из типов масел, в зависимости от назначения, важны различные характеристики. Поговорим о самых основных.
2.1 Вязкость масла
Вязкость - это величина, которая характеризует текучесть жидкости. Индекс вязкости – относительная величина, показывающая степень изменения вязкости в зависимости от температуры. Чем больше индекс вязкости, тем меньше вязкость масла изменяется при колебании температуры.
2.2 Температура застывания
Температура застывания – это предельная температура, при которой масло теряет подвижность.
Летние масла имеют температуру застывания –15 °С и выше.
Температура застывания зимних масел идет от –20 °С и ниже.
2.3 Температура вспышки
При увеличении температуры из масла выделяются пары, которые при открытом огне вспыхивают. Эта температура называется температурой вспышки, которую можно измерять либо в открытом, либо закрытом тигле.
2.4 Щелочное число
Щелочное число — это показатель способности масла противостоять кислотам и окисям, которые образуются в результате сгорания топлива и окисления масла. Используется данный показатель для моторных и трансмиссионных масел.
2.5 Зольность
Зольность масла– это показатель того, сколько шлаков содержится при сгорании топлива.
Масла состоят из основы и присадок. Чем больше присадок, тем оно эффективнее. Присадки бывают зольные и беззольные. Зольные присадки состоят из органических соединений металлов и под воздействием высоких температур превращаются в золу. Зола спекается и прилипает к поверхностям камеры сгорания, клапанов, поршня и колец.
Масло с более высокой зольностью увеличивает образование нагара и износ деталей. Масло с низкой зольностью предохраняет двигатель от нагара.
2.6 Содержание примесей и воды
Механических примесей в маслах без присадок не должно быть. В маслах же с присадками их значение не должно превышать 0,015% по массе, и данные примеси не должны оказывать абразивного действия на трущиеся поверхности.
Содержание воды – один из важнейших показателей состояния смазочного масла. Попадая в масло, вода вызывает коррозию металлических деталей машин, гидролиз и вымывание присадок, приводит к нарушению целостности масляной пленки и, соответственно, к ускоренному изнашиванию механизмов.
3. Назначение масел
Смазочные масла имеют огромную область использования. Рассмотрим самые основные.
3.1 Индустриальные масла
Индустриальные масла представляют собой нефтяные масла малой и средней вязкости (5-50 мм2/с при 50 °С).
Используют главным образом как смазочные масла в узлах трения станков, кузнечно-прессового оборудования, текстильных машин, вентиляторов, насосов и другого оборудования, а также в качестве гидравлических жидкостей, базовых масел для производства пластичных смазок .
Помимо традиционных индустриальных масел изготавливаются масла с комплексом присадок (антиокислительной, противоизносной, антикоррозионной и др.) – так называемые масла серий ИГП (гидравлические), ИРП (редукторные), ИСП (для направляющих скольжения).
Назначение индустриальных масел - обеспечить снижение трения и износа деталей металлорежущих станков, прессов, прокатных станов и другого промышленного оборудования. Также они должны должны отводить тепло от узлов трения, защищать детали от коррозии, очищать поверхности трения от загрязнения, быть уплотняющим средством, не допускать образования пены при контакте с воздухом, предотвращать образование стойких эмульсий с водой или быть способными эмульгировать, хорошо фильтроваться через фильтрующие элементы, быть нетоксичными, не иметь неприятного запаха.
Масла И-20А, И-30, И-40А, И-50А используют в качестве рабочих жидкостей в гидравлических системах станочного оборудования, автоматических линий, прессов, для смазывания легко- и средненагруженных зубчатых передач, направляющих качения и скольжения станков и других механизмов. Применение масел в тех или иных механизмах зависит от их вязкости: по мере ее увеличения масла используют в более нагруженных и менее быстроходных механизмах.
3.2 Гидравлические масла
В зависимости от области применения гидравлические масла делят на следующие:
- для летательных аппаратов, мобильной наземной, речной и морской техники;
- для гидротормозных и амортизаторных устройств различных машин;
- для гидроприводов, гидропередач и циркуляционных масляных систем различных агрегатов, машин и механизмов, составляющих оборудование промышленных предприятий.
Основная функция рабочих жидкостей для гидравлических систем - это передача механической энергии от ее источника к месту использования с изменением значения или направления приложенной силы.
Большинство сортов гидравлических масел изготавливают на основе хорошо очищенных базовых масел и функциональных присадок - антиокислительных, антикоррозионных, противоизносных, антипенных , которые значительно улучшают качество масла.
3.3 Трансмиссионные масла
Масла, служащие для смазывания коробок передач, раздаточных коробок, дифференциалов, механизмов рулевого управления, представляющих собой зубчатые передачи – цилиндрические, конические, червячные, гипоидные и другие, называются трансмиссионными.
Противоизносные и противозадирные свойства – основная характеристика трансмиссионных масел. Масла с такими свойствами обладают высокой смазывающей способностью, при которой на трущихся поверхностях зубьев шестерен создается прочная пленка, предотвращающая сваривание и задирание микронеровностей. Эта способность определяется наличием поверхностно-активных веществ, содержащихся в наибольшем количестве в остаточных нефтепродуктах, из которых получают трансмиссионные масла. Кроме того, для повышения противозадирных свойств в масла вводят специальные присадки, содержащие соединения хлора, фосфора, серы и цинка. Эти вещества при большом давлении и высокой температуре образуют пленки оксидов, предохраняющие металл от схватывания в точках контакта. Противокоррозионные свойства трансмиссионных масел обусловливаются отсутствием в них водорастворимых кислот и щелочей.
3.4 Моторные масла
Моторные масла — это масла, применяемые главным образом для снижения трения между движущимися деталями поршневых и роторных двигателей внутреннего сгорания.
Все современные моторные масла состоят из базовых масел и улучшающих их свойства присадок. Моторное масло может надежно и долго выполнять свои функции, обеспечивая заданный ресурс двигателя, только при точном соответствии его свойств тем термическим, механическим и химическим воздействиям, которым масло подвергается в смазочной системе двигателя и на поверхностях смазываемых и охлаждаемых деталей.
3.5 Компрессорные масла
Это нефтяные или синтетические масла, используемые в поршневых и роторных компрессорах для улучшения герметичности камер сжатия, уменьшения трения и износа, отвода теплоты. Они отличаются низкой испаряемостью, высокой термической стабильностью, химической стойкостью, хорошими противоизносными свойствами.
В зависимости от области применения и предъявляемых требований выделяют следующие классы компрессорных масел:
- для поршневых и ротационных компрессоров;
- для турбокомпрессорных машин;
- для холодильных компрессоров.
3.6 Цилиндровые масла
Цилиндровые масла, нефтяные масла, используемые для смазывания цилиндров, золотников, штоков и клапанов паровых машин. Некоторые применяют в судовых крейцкопфных дизелях. Данные масла обладают хорошей смазывающей способностью, не склонны к нагарообразованию, предотвращают коррозию металлических поверхностей, имеют сравнительно высокую вязкость, обусловливающую их герметизирующую способность и стойкость к смыванию конденсатом или влажным паром.
3.7 Электроизоляционные масла
Изоляционные масла, являясь жидкими диэлектриками, должны обеспечивать изоляцию токонесущих частей электрооборудования (трансформаторов, конденсаторов, кабелей и др.), служить теплоотводящей средой, а также способствовать быстрому гашению электрической дуги в выключателях.
К этой группе масел относят:
- трансформаторные;
- конденсаторные;
- кабельные масла;
- масло для выключателей.
3.8 Вакуумные масла
Вакуумное масло – это, прежде всего, жидкость, относящаяся к вакуумным материалам, в которой имеет место быть низкое давление пара при комнатной температуре. Используется данное масло в основном в качестве рабочей жидкости (в случае применения в паромасляных насосах), в качестве уплотняющей и смазывающей жидкости (при работе с механическими насосами), а также как наполнитель при производстве жидкостных вакуумметров.
