Применение в автомобиле литиевой смазки. Что, куда, как и почему

Подшипники качения для высоких оборотов

К факторам, ограничивающим рабочие обороты подшипников качения, относятся:

• перегрев в процессе эксплуатации;
• превышение допускаемых напряжений контактных, вследствие роста центробежной нагрузки.

Соответственно различают номинальные обороты из условия соблюдения допустимого температурного режима. Параметр номинальных оборотов, прежде всего, применим для оборудования, работающего в установившемся режиме. В значительной мере он зависит от типа и особенностей применяемой смазки. В каталогах основных производителей подшипников отдельно выделяют допустимые обороты при масляной и консистентной смазках. Примером служит страница из каталога Koyo.

Из условия отсутствия деформаций принимают предельные обороты особенно актуальные для работы оборудования в старт-стопном режиме с частыми изменениями нагрузки. Предельные обороты обычно больше допустимых номинальных. Однако для шарикоподшипников самоустанавливающихся большими являются номинальные допустимые обороты. Конкретный выбор подшипника проводят исходя из наименьшего значения обоих параметров.

Среди факторов, определяющих скоростные показатели подшипника
:

• форма тел качения с большей быстроходностью у шарикоподшипников;
• геометрические размеры, дающие преимущество маленьким подшипникам в силу снижения центробежных нагрузок и линейных скоростей шариков;
• наличие сепаратора, особенно, полиамидного;
• использование керамики с малым весом и высокой твердостью;
• конструкция, где открытые подшипники выигрывают в скорости у закрытых моделей;
• подшипники с наличием внутреннего зазора имеют лучшие скоростные показатели, чем при предварительном натяге;
• точность и чистота обработки, дающая преимущество в скорости прецизионным модификациям;
• тип смазки, где пластичная смазка уступает масляной по допускаемым оборотам подшипника.

В силу зависимости скоростных характеристик от геометрических размеров для оценки уровня конструкции вводят скоростной коэффициент dmn, определяемый произведением номинальной скорости на средний диаметр подшипника.

Таблица 3

Область применения смазки Castrol Longtime PD 2

Смазки серии Castrol Longtime PD 2, PD 00, PD 0, PD 1 могут использоваться для длительного или пожизненного смазывания подшипников качения и скольжения, работающих в самых сложных условиях эксплуатации, таких как крайне высокое давление, вибрации, ударные нагрузки и широком диапазоне температур. Их также можно использовать для подшипников прядильных веретен и шлифовальных шпинделей, двигателей редукторов, подверженных ударным нагрузкам, сортировочных машин / поперечно-строгальных станков и для рабочих поверхностей печатных форм. Кроме того, смазки Castrol Longtime PD 2 пригодны для подшипников с вращающимся наружным кольцом, которые подвергаются высокому напряжению из-за центробежной нагрузки, как, например, подшипники пропитывающих валиков, шеек валков прокатных станов и подшипники с переменным направлением вращения или поворотным перемещением. Их также можно использовать для муфт с криволинейными зубьями и центральных систем смазки. Longtime PD 0 и PD 00 может использоваться как полужидкая смазка в редукторах (фланцевых, барабанного типа и червячных). Кроме того, смазки данной серии подходят для использования в редукторах, корпус которых не является маслонепроницаемым, в зубчатых колесах и роликоподшипниках с резервуаром для смазки.

Преимущества смазки Castrol Longtime PD 2

• Высокая несущая способность — продлевает срок службы оборудования в условиях повышенных нагрузок и обеспечивает оптимальную защиту от износа.
• Прекрасные смазывающие свойства Castrol Longtime PD 2 и способность разглаживать поверхность благодаря присадкам MFT сокращают количество поломок, что, в свою очередь, уменьшает время простоев и частоту ремонтных работ. Присадки MFT способны продлевать срок службы поврежденных деталей оборудования/подшипников.
• Образование защитного слоя с помощью присадок MFT — данный комплекс присадок эффективно увеличивает область восприятия нагрузки и поэтому понижает удельное давление, рабочую температуру и уменьшает износ, увеличивая тем самым срок службы как деталей, так и смазочного материала.
• Благодаря «обкаточному» эффекту присадок MFT улучшается поверхность подшипников и продлевается их срок эксплуатации.
• Очень низкий коэффициент трения — способствует экономии электроэнергии и снижает уровень шума.
• Многофункциональность — смазки Castrol Longtime PD 0 и Castrol Longtime PD 00 особенно рекомендуется использовать для антифрикционных подшипников с резервуаром для смазки и негерметичных редукторов.
• Легко перекачивается в центральных системах смазки, а в случае использования смазок PD 0 и PD 00 равномерно распределяется по всему объему редукторов, работающих на высоких скоростях.
• Исключительная стойкость к вымыванию Castrol Longtime PD 2 — покровная пленка остается на поверхности даже в присутствии воды, в том числе при воздействии горячей и химически активной технической воды.

Типовые характеристики литиевых смазок Castrol Longtime PD 2, PD 00, PD 0, PD 1

Консистентная смазка

Консистентные смазки обладают хорошими пластическими свойствами, препятствующими выбрасыванию смазки из подшипника под действием центробежных сил. Свойства консистентных смазок определяются в основном составом загустителя. Наиболее широко применяют мыльные смазки, в которых загустителем служат мыла – соли жирных кислот ( в жировых смазках) или синтетических жирных кислот ( в синтетических смазках), а в качестве связующего вещества – минеральные масла различной вязкости. Наиболее широко используют смазки, изготовленные на кальциевых, натриевых и натриево-калыщевых мылах.

Консистентная смазка 1 – ЛЗ или 1 – 13, заправленная в роликовые и шариковые подшипники тепловозов, подлежит замене, если она обводнена ( разжижена), загрязнена механическими примесями ( песок, металлические частицы и др.), имеет черный или ржавый цвет.

Консистентные смазки для защиты металлических изделий от коррозии, содержащие соли лития и органических кислот, сохраняют почти неизменной свою пластичность в условиях широких интервалов температур ( от – 60 до 120 С), что важно для авиации.

Консистентные смазки обладают следующими достоинствами: могут применяться в тяжело нагруженных узлах трения, работающих при высоких температурах, в узлах трения, подверженных динамическим нагрузкам; они герметизируют зазоры, предохраняя трущиеся поверхности от попадания загрязнений.

Консистентные смазки применяют для подшипников, расположенных в труднодоступных местах, подшипников машин, работающих с длительными перерывами, и пр.

Консистентные смазки ( табл. 2) представляют собой минеральные масла, загущенные кальциевыми или натриевыми мылами жирных кислот. Такие смазки хорошо работают при малых скоростях скольжения и высоких удельных давлениях, ударных и знакопеременных нагрузках, хорошо удерживаются в корпусах механизмов, но обладают повышенным коэффициентом внутреннего трения и меньшей стабильностью, чем жидкие: требуют разборки и промывки механизма при замене смазки, не регенерируются.

Консистентная смазка находится в бункере вместимостью 14 кг.

Консистентная смазка характеризуется пене-трацией, выражаемой в градусах глупины погружения конуса за 5 сек.

Консистентные смазки, как коллоидные системы, обладают тиксо-тропными свойствами. При перемешивании и других механических воздействиях первоначальная их структура нарушается, после более или менее длительного пребывания в покое она восстанавливается. Однако при тиксотропном восстановлении механические свойства консистентных смазок далеко не всегда достигают первоначальных значений, имевшихся до нарушения структуры. Это можно объяснить тем, что не все связи структурного каркаса консистентной смазки, разрушенные при механическом воздействии, способны к полному восстановлению.

Консистентные смазки применяют для подшипников, расположенных в труднодоступных местах, подшипников машин, работающих с длительными перерывами, и пр.

Консистентные смазки ( табл. 2) представляют собой минеральные масла, загущенные кальциевыми или натриевыми мылами жирных кислот. Такие смазки хорошо работают при малых скоростях скольжения и высоких удельных давлениях, ударных и знакопеременных нагрузках, хорошо удерживаются в корпусах механизмов, но обладают повышенным коэффициентом внутреннего трения и меньшей стабильностью, чем жидкие: требуют разборки и промывки механизма при замене смазки, не регенерируются.

Консистентные смазки получаются путем загущения минеральных или синтетических масел мылами и другими продуктами.

Консистентные смазки широко используются в качестве защитного покрытия, предохраняющего станки от ржавления в период их хранения на складе, при транспортировании для защиты отдельных поверхностей, а также для сохранения масляной пленки при работе механизмов в условиях повышенных температур.

Антифрикционные смазки

Самыми распространёнными
мыльными смазками из кальциевых смазок общего назначения
являются солидолы. Готовят две марки синтетического солидола – пресс-солидол С и солидол С, и две марки жирового солидола –
пресс-солидол УС-1 и солидол УС-2 (УС – универсальная среднеплавкая). Жировые солидолы готовят
загущением нефтяных индустриальных масел кальциевыми мылами. Солидолы
нерастворимы в воде, обладают высокой коллоидной стабильностью, но не могут
использоваться при температурах выше + 75 С и ниже – 30
С.

Кроме солидолов выпускают
другие кальциевые гидратированные смазки – УссА,
ЦИАТИМ-208 и др.

К комплексным кальциевым
смазкам, изготавливаемым на нефтяных или синтетических маслах, относятся – униол-1, униол-2, ЦИАТИМ-221 и
др. Эти смазки по сравнению с обычными мыльными смазками более термостойки: температура
каплепадения у них выше 200 С (у солидолов 80…90 С),
что позволяет использовать их при температурах до 160 С. Они
обладают хорошими противоизносными и противозадирными свойствами, то есть их
можно применять в тяжелонагруженных узлах. Они так же обладают хорошими
защитными и противокоррозионными свойствами. К недостаткам этих смазок
относится склонность к термоупрочнению.

Натриевые и натриево-кальциевые смазки. По объёму производства эти
смазки занимают второе место после гидратированных кальциевых.
Распространёнными натриевыми смазками
являются консталины УТ-1 и УТ-2 (УТ – универсальная
тугоплавкая), которые в отличии от солидолов работоспособны при температурах до
115 С и хорошо удерживаются при таких температурах в
тяжелонагруженных узлах. Однако натриевые и натриево-кальциевые смазки
растворимы в воде и, следовательно, смываются с металлических поверхностей. При
низких температурах (ниже – 20 С) применять эти смазки не рекомендуется.
Преимущественно консталины используются как железнодорожные смазки.

Среди натриево-кальциевых
смазок самой массовой является смазка 1-13.
Эту смазку и её вариант 1-Л3 или ЛЗ-ЦНИИ применяют в роликовых и шариковых
подшипниках.

Литиевые смазки. Эти смазки работоспособны в широком интервале температур и до – 50 С,
нагрузок и скоростей. Их свойства стабильны во времени. К недостаткам можно
отнести низкую механическуюстабильность
и ограниченный верхний предел температуры – не выше 120…130 С.
Первой литиевой смазкой была ЦИАТИТМ-201.
Сейчас выпускают: литол-24, фиол-2 или 2М, фиол-3 и др.
Литол-24 используется в качестве единой автомобильной смазки.

Алюминиевые смазки. Наиболее распространённой является смазка АМС-1,3. Она используется в механизмах, работающих в морской воде
или соприкасающихся с ней. Относится к защитно-антифрикционным смазкам.
Выпускается смазка МС-70 имеющая
такие же свойства.

В ассортименте
антифрикционных смазок имеются также смазки на бариевых и цинковых мылах.
Бариевые смазки обладают хорошей стойкостью
к воде и нефтепродуктам, повышенной химической и механической стабильностью. В
шаровых шарнирах подвески и наконечниках рулевых тяг автомобилей ВАЗ
применяется бариевая смазка ШРБ-4.

В качестве антифрикционных
смазок используют смазки на неорганических загустителях – силикагелевые,
бентонитовые и др. У них хорошие высокотемпературные свойства, высокая
химическая стабильность и удовлетворительные смазочные свойства. К их недостаткам
можно отнести низкую защитную стабильность. Кселикагелевымотносятсясмазки–ВНИИНП-262,ВНИИНП-264,

ВНИИНП-279. В основном они предназначены для высокоскоростных подшипников
качения, работающих в жёстких режимах трения. Смазки эти дорогие.

К бентонитовым смазкам для подшипников качения относится смазка ВНИИНП-226.

Назначение смазки

По основе масла такие вещества бывают синтетическими и минеральными. Роль присадок зависит от назначения смазки, это:

• антиокислительные свойства;
• антикоррозийные;
• противозадирные;
• разделительные (дезактивирующие металл);
• повышающие липкость.

По типу загустителя они делятся на мыльные и немыльные.

Все смазки создают на поверхности защитную пленку, которая очищает деталь и снижает уровень трения. Очищение гарантирует долгий срок службы механизма и предотвращение появления трещин, царапин, снижение уровня трения, значительно продлевает срок эксплуатации и дает развить большую мощность, повысить технические характеристики механизма.

Важно правильно подобрать нужный материал для каждого узла, учитываю рабочую температуру и температуру окружающей среды. Кроме того, при подборе важны и условия эксплуатации, уровень влажности, возможность попадания воды и грязи

При несоблюдении правил возможен перегрев, что приведет к истончению пленки или ее исчезновению. Если смазка не рассчитана на использование при низких температурах, она будет застывать и затруднять работу механизма. Не все материалы защищают от воздействия влаги, это тоже нужно учитывать.

Жидкая консистентная смазка

Жидкие и консистентные смазки нашли чрезвычайно широкое применение в обычных условиях эксплуатации многих машин, механизмов и приборов. Гидродинамический и граничный режимы трения обеспечивают в большинстве случаев нормальную эксплуатацию трущихся элементов машин.

Промышленные жидкие и консистентные смазки, легко адсорбирующиеся на поверхности других металлов, на титане не эффективны.

Свойства жидкой и консистентной смазки определили и конструктивные схемы подшипниковых узлов применительно к герметическим машинам с вертикальным валом, отдельные примеры которых описываются далее.

Присадки к жидким и консистентным смазкам, обладающие противоизносными свойствами, уменьшающие коэффициент трения и являющиеся ингибиторами коррозии, получают

На участке консервации жидкими и консистентными смазками курение и работа с огнем недопустима, так как эти смазки легко воспламеняются.

Какие различают масленки для жидкой и консистентной смазки.

Для смазывания подшипников качения применяют жидкие и консистентные смазки.

Полиметилсилоксановые жидкости наиболее широко используются в качестве жидких и консистентных смазок самого различного назначения, обеспечивающих надежную работу машин и механизмов при температурах – 70 – – 300 С. Кремнийорганическая смазка примерно в 10 раз долговечнее смазок из минеральных масел. Вязкость различных марок ПМС изменяется в широких пределах – от 1 до 1 106 ест, при этом вязкость ПМС в отличие от минеральных масел в меньшей степени изменяется с температурой.

Твердые смазочные материалы так же, как и обычные жидкие и консистентные смазки, предназначены для уменьшения сил трения и износа. В настоящее время применяется большое количество таких материалов, различных по составу, структуре и свойствам.

Для предотвращения трения между деталями и предохранения от коррозии применяют жидкие и консистентные смазки. Они могут иметь минеральное, растительное и животное происхождение.

Периодическая смазка производится очень часто ручной масленкой или шприцем для жидкой и консистентной смазки чере. Если смазка должна производиться редко, эти отверстия могут быть закрыты для защиты от грязи, пыли и пр. Нормальные конструкции последних показаны на фиг.

Изучение строения первичных слоев смазки показало полную аналогию структуры слоев, образованных жидкими и консистентными смазками. Разница лишь в том, что жидко-кристаллическая решетка из ориентированных поверхностно-активных молекул масла образуется даже в состоянии покоя, а для ориентации поверхностно-активных компонентов консистентной смазки необходимо предварительное механическое воздействие, например растирание.

К вспомогательному оборудованию экскаватора относятся также гидросистема выравнивания, пневматическая система управления тормозами и системы жидкой и консистентной смазки.

Кроме присадок, улучшающих антикоррозионные свойства и стабильность рабочих смазочных материалов и топлив, в последнее время стали создаваться специальные консервационные жидкие и консистентные смазки, содержащие в своем составе ингибиторы коррозии.

Ассортиментсмазок

Автомобильный транспорт
один из основных потребителей пластичных смазок. Здесь применяют
антифрикционные, защитные и уплотнительные смазки. Более всего при эксплуатации
расходуются антифрикционные смазки.

Основными узлами трения
являются:

–

подшипники качения ступиц
колёс;

–

подшипники качения насоса
системы охлаждения (раньше);

–

шарниры рулевого управления;

–

шаровые опоры независимой
подвески;

–

шарниры карданные равных и
неравных угловых скоростей и т.д.

Ассортимент антифрикционных смазок промышленного
производства превышает 100 наименований. В инструкциях по эксплуатации для
одних и тех же узлов разных автомобилей рекомендуются различные смазки.

Схема маркировки пластичных смазок представлена на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 – Схема маркировки пластичных смазок по ГОСТ 23258–78

Пояснение к рисунку 4.1:
1 – подгруппа по назначению (таблица 4.2) (например М – многоцелевая);
2 – тип загустителя (таблица 4.3) (например Ли – литиевое мыло);
3 – температурный диапазон применения смазки;
4 – тип дисперсной среды (у – синтетические углеводороды, к – кремнийорганические жидкости, э – сложные эфиры, ф – фторсилоксаны, н – нефтяное масло, ж – галогеноуглеродные жидкости, а – перфторалкилполиэфиры, «-» – нефтяная основа, п – прочие масла и жидкости);
5 – твердые добавки (г – графит, д – дисульфид молибдена, с – порошки свинца, м – порошки меди, ц – порошки цинка, т – прочие твердые добавки).
6 – число пенетрации (класс консистенции) (по возрастанию густоты изменяется от 000 до 7).
Пример маркировки: СКа 2/7-2 – С – антифрикционная смазка общего назначения, применяемая при температуре до 70°С (солидол), Ка – загуститель – калиевое мыло, 2/7 – рекомендуемый температурный диапазон применения от -20°С до +70°С, «-» – смазка приготовлена на нефтяной основе, 2 – число пенетрации (класс консистенции) (пенетрация при 25°С составляет 265…295).

Таблица 4.2 — Классификация пластичных смазок по назначению

Таблица 4.3 — Типы загустителей пластичных смазок

Характеристики консистентной смазки

Универсальная консистентная смазка удерживается на любой поверхности и образует плотный каркас. Что существенно повышает прочность на сдвиг. Обеспечивается механическая стабильность, с жидкими смазками такого эффекта нельзя достигнуть. Существует защита от вытекания и возвратный процесс загустевания, что всегда сохраняет детали защищенными и не позволяет ей попасть в другие механизмы.

Силиконовая смазка работает при больших перепадах температур. Как показывает тест механизмы отлично заводятся и функционируют даже при самых низких температурах. При воздействии больших нагрузок из пастообразного состояния водостойкая смазка становится жидкой, что уменьшает трение между шестернями и улучшает работу механизма.

Назначение смазывающего вещества может различаться и применяться не только для рабочих механизмов, но и для консервации деталей. Тест показал и отличные свойства как герметика, может применяться для закручивания болтов, для сальников и т.д.

Что такое консистентная смазка

Уникальный материал, который нельзя отнести ни к густым, ни к жидким. Он меняет свое свойство в зависимости от нагрузки и температурного режима. Свое применение нашла наравне с жидкими смазочными маслами. Изготавливается из масла с добавлением загустителей на мыльной или другой основе.

Процентное содержание жидкой части колеблется от 70 до 90%. В зависимости от назначения и производителя добавляются загустители:

• высокомолекулярные кислоты (мыльный загуститель);
• углеводороды;
• органические продукты;
• неорганические продукты.

Для защиты от коррозии может применяться парафин. Для создания более плотного защитного слоя — графит. Также в состав могут входить различные присадки не более 5% от общей массы.

Основа используется нефтяная или синтетическая. Для обработки высокоскоростных механизмов, в том числе таких, как смазка для подшипников, чаще всего используется синтетическая основа. Ее применяют и при укомплектовании деталей на производстве.

Отличительной чертой силиконовых смазок является ее уникальная консистенция. В исходном виде она выглядит как паста, и относится к твердым сортам, но при нагреве или повышении нагрузки из мази превращается в жидкость. Но не вытекает, при снижении показателей температур и нагрузки возвращается в исходное состояние.

Например, используется силиконовая смазка в подшипнике, при работе механизма она станет жидкостью и покроет плотной пленкой все трущиеся элементы, но при выходе из зоны повышенной нагрузки силиконовая смазка вновь станет пастой и останется на подшипнике.

Вывод

Ежегодно от воздействия силы трения страдают механизмы, это приносит колоссальный урон производству, эксплуатации различных механизмов. От разрушительной силы детали перегреваются, царапаются, трескаются и как результат приходят в негодность.

Создание универсальной смазки — это вызов производителям. И такая появилась — консистентная водостойкая смазка. Уже не один тест прошел над этой смазкой и показатели радуют. Для работы любого механизма: зубчатого или подшипника. Уменьшить силу трения и обеспечить долгий срок эксплуатации деталей — задача каждого автомобилиста.

Список источников

• nnneks.narod.ru
• www.ngpedia.ru
• atf.ru
• blackgoldoil.ru
• trotuar199.ru
• AvtoTehnar.ru