Смазки для подшипников общие сведения о составе

Необходимо учитывать, что в низкоскоростных подшипниках рабочая зона заполняется полностью, в скоростных узлах (более 400 тысяч оборотов в минуту) смазка должна заполнять только четвертую часть внутреннего пространства, этого достаточно для обеспечения надежной защиты. В остальных случаях рекомендуется заполнять примерно одну треть объема внутреннего пространства.

Виды смазок

Для обслуживания подшипников могут использоваться газы, пластичные смазки, масла, а также различные типы твердых смазочных материалов. Во всех случаях главная задача – снижение трения между отдельными элементами.
Пластичные смазки допускается использовать при разных скоростях работы узла, а также при наличии высоких нагрузок. Если сравнивать с маслами, то пластичная смазка может использоваться практически при любых условиях эксплуатации.
Принято использовать следующие категории:

• морозостойкие смазки;
• высокотемпературные;
• универсальные;
• шумоподавляющие;
• материалы для использования в химически агрессивных средах;
• смазки для использования в пищевой промышленности;
• для использования в узлах с высокой и очень высокой нагрузкой;
• для высокоскоростных подшипников.

Состав пластичных смазок

Такой материал обычно на 70-90% состоит из базового масла (в качестве основы может использоваться полусинтетическое, синтетическое или минеральное масло). В качестве загустителя (занимает 10-15%) могут использоваться твердые углеводороды, продукты неорганического и органического происхождения. Это достаточно важный компонент, который позволяет смазке в покое вести себя как твердое тело, а при наличии нагрузки – приобретать физические свойства жидкости.
До 5% массы занимают различные добавки и присадки, которые позволяют смазочному материалу получить нужные свойства. Список их довольно обширен – предотвращение коррозии, противозадирные, сохранение свойств при понижении температуры и так далее.
Для получения дополнительных свойств производители часто добавляют в смазку различные герметизирующие и антифрикционные вещества. Наибольшее распространение получили: графит, порошок цинка или свинца. Но вариантов гораздо больше, часто компании тестируют новые составы в попытке улучшить первоначальные свойства.
Во многих странах используется дополнительная классификация NLGI, которая указывает на консистенцию:

• 2. Вазелинообразные;
• 3. Почти твердая консистенция;
• 4. Зернистые;
• 5. Твердые составы;
• 6. Мылообразные;
• 000. Очень густые и вязкие масла;
• 0, 1. Мягкие смазочные материалы;
• 00. Очень мягкие.

Стоит учитывать, что данная классификация применяются только к продукции, которая поступает из других стран. Для отечественных смазок используется собственная классификация.

Твердые смазочные материалы

Твердые смазки в чистом виде используются в подшипниках скольжения, это обусловлено свойствами данного материала. В этом случае на поверхности металла формируется тонкий слой, который обеспечивает снижение трения и защиту от износа. Смазка данного вида преимущественно используется, когда условия эксплуатации не позволяют использовать другие виды смазочных материалов. К примеру, это может быть повышенный радиационный фон или узел работает в условиях пониженного давления.
К примеру, часто в качестве смазки используется графит, который сохраняет смазочные свойства при очень высоких температурах. Однако он плохо подходит для использования в условиях вакуума, в качестве альтернативы для таких условий лучше подходит дисульфид молибдена.
Если графит используется при экстремально низких температурах (ниже -100 градусов по Цельсия), то коэффициент трения начинает резко возрастать. Для устранения данного эффекта необходимо обеспечить постоянный приток адсорбированных паров к слою графита.
Политетрафторэтилен (ПТФЭ) имеет низкий коэффициент трения в вакууме и обычной атмосфере. Ключевое преимущество – хорошая устойчивость к различным агрессивным средам, что значительно расширяет сферу использования. Политетрафторэтилен плохо переносит очень высокие температуры, рабочий диапазон составляет 100-250 градусов по Цельсия. Также состав не отличается долговечностью и не предназначен для узлов с высокой нагрузкой.
Широкое распространение получили порошки мягких металлов, в качестве смазки они хорошо справляются с задачей при различных условиях. Способны сохранять смазочные свойства при высоких температурах, вплоть до 1000 градусов.

Свойства смазок

У смазочных материалов разного типа свойства могут сильно отличаться. Однако есть возможность составить обобщенный перечень наиболее важных характеристик.
Прочность смазки. При повышении данного параметра повышается вероятность того, что смазочные материал не сможет выполнить свои функции и будет выдавлен из подшипника, что неизбежно приведет к нарушению штатного режима работы. Газы и твердые смазки лишены данной характеристики в силу своих физических особенностей, она применима только к маслам и пластичным смазкам.
Вязкость (консистенция). Масла могут быть густыми или жидкими, для пластичных смазок для обозначения крайних состояний используют термины «мылообразный» и «мягкий». Стоит учитывать, что вязкость не является фиксированным параметром и может меняться в широких пределах при изменении внешних факторов, например, температуры.
Поэтому всегда учитывают термостойкость материала: максимальную температуру, при которой выбранный состав сохраняет необходимые для работы характеристики. При превышении данного порога смазка может просто затвердеть или, наоборот, вытечь из внутренней части подшипника. В некоторых ситуациях смазка может даже воспламениться, что неприемлемо для любых механизмов.
Важно учитывать и нижний порог диапазона температур. При ее прохождении смазка может загустеть, что не позволит проникнуть в труднодоступные места. Таких ситуаций стоит избегать, поскольку сокращается срок службы агрегата.
В отдельную категорию принято выделять физико-химическую стабильность. Указывает на способность состава сохранять свои первоначальные свойства в процессе окисления, испарения или других воздействиях.
Механическая стабильность указывает на особенности поведения смазки при физическом воздействии. При низком показателе смазку не рекомендуется использовать в узлах, в которых не обеспечивается герметичность.
Адгезия. Указывает на способность смазочного материала удерживаться на различных поверхностях. Хорошая адгезия позволяет надежно покрывать все рабочие поверхности тонкой пленкой для защиты от износа.
Водостойкость. Указывает на особенности взаимодействия с водой: насколько хорошо растворяется, возможно ли вступление в химическую реакцию и так далее.
Антикоррозийные и противозадирные свойства защищают соприкасающиеся поверхности от повреждения и износа.