Пластичные (консистентные) смазки. Лекция №3

1.

Лекция № 3
ПЛАСТИЧНЫЕ (консистентные)
СМАЗКИ
Вопрос 1
Назначение и область применения
пластичных(консистентных)смазок

2.

• Пластичные (консистентные) смазки используют в
таких узлах трения, где жидкая смазка не удерживается
или куда ее трудно подвести (узлы трения шасси,
систем управления и др.).
• Для смазки таких узлов применяют густые
мазеобразные продукты, которые получили название
пластичных или консистентных.
• Они занимают промежуточное положение между
твердыми телами и жидкостями, потому что не
растекаются под действием собственного веса и
инерционных сил, а при больших нагрузках текут
подобно вязким жидкостям.
• Пластичные смазки применяют также для
герметизации резьбовых, фланцевых соединений
трубопроводов и зазоров в механизмах, для защиты
поверхностей металлических деталей от коррозии.

3.

4.

Вопрос 2
Состав и структура пластичных смазок

5.

• Пластичные смазки представляют собой
коллоидные системы
• Состоят пластичные смазки из двух фаз: жидкой и
твердой.
• Твердая фаза – структурный каркас,
образованный твердыми частицами загустителя
(дисперсная фаза)
• Жидкая фаза – минеральное масло или
синтетическая жидкость, включенная в ячейки
каркаса (дисперсионная среда).
Жидкое масло удерживается в ячейках
структурного каркаса, главным образом, под
действием капиллярных сил.

6.

Механические и эксплуатационные свойства смазок
во многом определяются характером и строением
структурного каркаса. Способность каркаса упруго
деформироваться без разрушения при малых
нагрузках придает смазке пластичность.

7.

8.

• В качестве загустителя применяют:
- мыла (соли высших жирных кислот) -натриевые,
кальциевые, алюминиевые, цинковые литиевые,
бариевые и т.д.
- твердые углеводороды – парафины и церезины.
- неорганические загустители - силикагель, графит,
двусернистый молибден, силикаты, сажа, слюда,
бентонитовые глины и т.п.
- органические вещества - фталоцианиновые
соединения, полимочевина (полиуретан),
фторуглеродные полимеры, синтетические гели и т.д.
Помимо основы и загустителя в составе многих пластичных
смазок содержится:

9.

• Стабилизаторы, повышающие коллоидную
стабильность.
Концентрируясь на границе твердой и жидкой
фазы, стабилизатор препятствует уплотнению
пористой структуры смазки и выделению
жидкого масла.
Роль стабилизатора могут выполнять вода (чаще
всего), жирные кислоты, высокомолекулярные
спирты, глицерин и некоторые другие ПАВ.
• Присадки вводят для придания смазке
определенных свойств в зависимости от
назначения.
Присадки могут иметь антиокислительные,
антикоррозионные, противозадирные свойства,
улучшать механические характеристики и т.п.

10.

11.

Производство пластичных смазок

12.

13.

Вопрос 3
Основные свойства пластичных смазок
• Число пенетрации – глубина погружения
стандартного конуса (весом 150 г.) пенетрометра в
испытуемый образец смазки за 5 секунд. Выражают
число пенетрации в десятых долях миллиметра
или градусах (1мм = 10о).
• Число пенетрации характеризует густоту
(консистенцию) смазок, которая в какой-то мере
отражает структурно-механические свойства
смазок. Чем мягче смазка, тем больше число
пенетрации.
• Числа пенетрации пластичных смазок определяют
при помощи пенетрометра при температуре +25˚С,
-15˚С, -60˚С.

14.

Современный пенетрометр

15.

• Определение пенетрации смазки

16.

• Температура каплепадения – температура,
при которой из смазки, нагреваемой в специальном
приборе (прибор Убеллоде) , выпадает первая капля
расплавившейся смазки.
• Температура каплепадения позволяет приближенно
судить о верхней температурной границе применения
смазки. Пластичные смазки применяют при
температуре не менее чем на 10…20 С ниже их
температуры каплепадения, чтобы избежать вытекания
смазки из узла трения. Наиболее теплостойкие смазки
не имеют температуры каплепадения. Их загустители –
твердые материалы, измельченные до размеров
коллоидных частиц.

17.

Прибор Убеллоде

18.

• Стабильность пластичных смазок – их способность
сохранять заданные физико-химические свойства при
воздействии внешних факторов – длительного
хранения, изменений температуры, механических
воздействий и пр.
• Коллоидная стабильность – способность смазки
сопротивляться выделению из нее жидкой фазы при
хранении и эксплуатации. Нарушение коллоидной
стабильности определяется величиной синерезиса –
явления, заключающегося в отделении жидкой фазы
коллоидной системы от загустителя .
• Коллоидную стабильность смазки определяют на
приборе КСА (Климова, Синицына, Алеевой) и других.
• Коллоидная стабильность выражается в процентах к
массе смазки и указывается в паспорте на смазку

19.

Прибор для определения коллоидной стабильности
1 – штатив; 2 – стальная шайба; 3 – чашечка дл смазки;
4 – поршень; 5 – металлический шарик d=8мм; 6 – шток;
7 - груз

20.

Вопрос 4
Классификация пластичных смазок
Пластичные смазки классифицируют:
По назначению:
• а) антифрикционные (уменьшающие трение и износ в различных узлах
трения);
• б) уплотнительные (герметизирующие резьбовые, фланцевые и другие
соединения);
• в) защитные (предохраняющие металлические детали от коррозии).
По типу загустителя:
• а) мыльные (соли жирных кислот) (натриевые, литиевые, кальциевые,
цинковые, бариевые, алюминиевые, свинцовые и комплексные мыла);
• б) углеводородные (парафин, церезин);
• в) неорганические (силикагель, силикаты, сульфиды, сажа, графит, слюда
и т.п.);
• г) органические (фталоцианиновые соединения, фторуглеродные
полимеры и т.п.).
По тугоплавкости:
• а) тугоплавкие (температура каплепадения выше 100 С);
• б) среднеплавкие (температура каплепадения 65…100 С);
• в) низкоплавкие (температура каплепадения ниже 65 С).

21.

Вопросы для самоконтроля
• Поясните область применения пластичных
смазок
• Перечислите основные компоненты
пластичных смазок
• Назовите основные свойства пластичных
смазок
• Приведите классификацию смазок по
назначению

22.

• Задание на самоподготовку:
• Пособие «Авиационные ГСМ и
специальные жидкости» стр. 75-81

23.

Прибор для определения коллоидной стабильности
Авторы патента:
Краснокутский Николай Иванович (RU)
Лесников Василий Васильевич (RU)
Белоусов Петр Васильевич (RU)

24.

Наполненную смазкой 1 чашку 2 с поршнем 3 и положенным на смазку промасленным фильтром 4
устанавливают в термостабилизирующий узел (термостат). В цилиндрическое гнездо поворотного фиксатора
груза 11 укладывается набор сухих фильтров 5, покровное стекло 6, термоизолирующая пластина 12, прижимной
груз 11. При этом поворотный фиксатор находится в положении, обеспечивающем среду раздела между
исследуемой смазкой 1 (на которой находится промасленный фильтр) и сухими фильтрами 5 для
предотвращения самопроизвольного проникновения масла в сухие фильтры во время последующей
термостабилизации (поз.а) на чертеже).
По окончании термостабилизации (30 мин) на промасленный фильтр 4 поворотом фиксатора груза 11 опускают
пакет сухих фильтров 5 с покровным стеклом 6 и прижимают через термоизолирующую пластину 12 грузом 7
весом 1200 г (позиция б) на чертеже).
Нагрузку на поршень обеспечивают рычажной системой. Силу нагружения создают пружинным компенсатором
19 с помощью шагового двигателя 17. В качестве измерителя усилия нагружения используют тензодатчик 13.
Включают шаговый двигатель 17. Преобразователь вращательного движения в поступательное перемещение 18
через пружинный компенсатор 19 поднимает рычаг 14, создавая заданное нагружение на поршень 3.
В момент соприкосновения шарика 16 с торцом штока поршня 3 появляется дополнительная реакция рычага на
опору 15 тензодатчика 13. С учетом соотношения плеч рычага (L1/L2) датчик будет фиксировать усилие F:
F=1000×(L1/L2)(г).
При достижении заданного усилия нагружения дается сигнал на отсчет времени (30 мин), в течение которого
происходит отпрессовка масла. При этом шаговый двигатель 17 отрабатывает рассогласование сигнала нагрузки
с заданным, поддерживая постоянное усилие на шток поршня. Величину отпрессовки Δh определяют как
результат пересчета вращательного движения шагового двигателя в линейное перемещение Δh1 с учетом плеч
рычажной системы:
Δh=(K×N)×(L2-L1)/L2,
где К - коэффициент передачи, мм/шаг;
N - суммарное количество шагов шагового двигателя от момента выхода системы на требуемую силу F
нагружения до окончания анализа.
При определенных допущениях неизменности плотности испытуемой смазки до испытания и плотности
остатка смазки после испытания можно утверждать, что массовые параметры отпрессованной смазки связаны с
ее объемом. При исходной высоте смазки над поршнем Н, которая пропорциональна исходной массе смазки, и
перемещении поршня за время анализа на величину Δh, пропорциональную отпрессованной массе смазки,
вытесненной поршнем, массовую долю масла, отпрессованного из смазки, или коллоидную стабильность X, в
процентах, можно вычислить по формуле: