Присадки к смазочным материалам
Присадкой называют вещество, добавляемое к смазочному материалу для придания ему новых свойств или изменения существующих. Применяют в основном три вида присадок: антифрикционные, противоизносные и противозадирные (рис.20).
Рисунок 20 - Виды присадок к смазочным материалам
Жидкие смазочные материалы
Жидкие смазочные материалы, широко используемые в современных машинах, условно делятся на три группы: моторные, автотракторные трансмиссионные масла и масла для промышленного оборудования (индустриальные).
Моторные смазочные масла применяются для смазки поршневых двигателей внутреннего сгорания. Эти смазочные материалы состоят из основы базового масла, а также присадок, улучшающих природные свойства базового масла или придающих ему необходимые новые свойства. Эксплуатационные свойства моторного масла определяются в основном составом и вязкостью базового масла, а также типом и концентрацией добавленных к нему присадок.
Автотракторные трансмиссионные масла предназначены для смазывания механических и гидромеханических передач подвижных наземных машин.
Типичный вид повреждения рабочих поверхностей зубьев шестерен и подшипников трансмиссий - усталостное выкрашивание, при наличии высоких контактных температур, и заедание. Эффективные меры борьбы против заедания - добавление противозадирных присадок к маслам.
|
|
|
Назначение масел для промышленного оборудования (индустриальных масел) - способствовать снижению коэффициента трения и интенсивности изнашивания в трущихся узлах станков, прессов, прокатных станов и другого промышленного оборудования. Одновременно индустриальные масла должны отводить тепло от узлов трения, защищать детали от коррозии, очищать трущиеся поверхности от загрязнения, не допускать образования пены при контакте с воздухом и т.д.
Индустриальные масла по вязкости условно делят на три подгруппы:
маловязкие (легкие) вязкостью от 6 сСт при 20°С до 10 сСт при 50°С;
средневязкие (средние) вязкостью от 10 до 58 сСт при 50°С;
вязкие (тяжелые) вязкостью от 58 сСт при 50°С до 95 сСт при 100°С.
Пластичные (консистентные) смазочные материалы
Эти смазочные материалы представляют собой полутвердый или твердый продукт, состоящий из смеси минерального и синтетического масла, загустителя (твердые углеводороды, различные соли жирных кислот и др.), присадок и наполнителей (графит, дисульфид молибдена и др.).
Основные достоинства пластичных смазочных материалов:
способность удерживаться в негерметичных узлах трения;
работоспособность в широких температурных и скоростных диапазонах;
|
|
|
хорошая смазывающая способность;
работоспособность в контакте с водой и другими агрессивными средами;
большая экономичность применения.
Недостатки пластичных смазочных материалов;
плохая охлаждающая способность;
склонность к окислению;
сложность подачи к узлу трения.
Твердые смазочные материалы
Твердые смазочные материалы - это материалы, которые обеспечивают смазку между двумя поверхностями в условиях сухого или граничного трения в экстремальных условиях. Они могут или входить в качестве наполнителя материала или покрытия в состав одного или двух элементов пары трения или вноситься в виде порошка.
Основные типы твердых смазочных материалов: графит, дисульфид молибдена (MoS2), дисульфид вольфрама (WS2) и некоторые другие (MoSe2, WSe2, NbSe2, PbJ2, BN, MoT2). Графит при трении по твердой поверхности служит хорошим смазочным материалом для деталей, работающих на воздухе.
Самосмазывающиеся материалы
Чтобы обеспечить малый коэффициент трения и малую интенсивность изнашивания согласно молекулярно-механической теории трения, необходимо создать положительный градиент механических свойств, при котором прочность возникающих в зоне трения молекулярных связей должна быть меньше прочности нижележащих слоев трущихся деталей. Иными словами, прочность пленок, покрывающих поверхности раздела двух трущихся тел, должна быть ниже прочности основного материала этих тел. Это достигается нанесением на поверхность трения жидких, консистентных или твердых смазочных материалов, так как прочность на сдвиг слоев смазочного материала значительно ниже, чем металлов пары трения. В паре трения такой градиент может быть достигнут нанесением пленки, применением самосмазывающегося монолитного материала, который в процессе трения также обеспечивает положительный градиент механической прочности за счет архивного наполнителя или выдавливания смазочного материала, либо смолы с твердым смазочным материалом. С ростом температуры в зоне трения все эти явления усиливаются.
|
|
|
К технологическим достоинствам самосмазывающихся полимерных материалов относятся:
практически неограниченные запасы сырья;
меньшие капиталовложения в производство, чем для производства металла;
возможность изготовления деталей высокопроизводительными методами без снятия стружки (отходы в 5 раз меньше, чем у металла);
низкая трудоемкость (в 5....10 раз меньше, чем у металла).
|
|
|
Преимущества самосмазывающихся материалов при эксплуатации заключаются в следующем:
упрощение конструкции узлов трения, поскольку отпадает необходимость в сложных системах смазывания;
снижение трудоемкости обслуживания (отпадает необходимость в периодической профилактической смазке, замене или доливке смазочного материала);
обеспечение надежной смазки в условиях хранения;
более широкий, чем у жидких смазочных материалов, диапазон рабочих температур.
К недостаткам самосмазывающихся полимерных материалов относятся:
более высокий, чем при гидродинамической смазке, коэффициент трения; он примерно равен коэффициенту трения при граничной смазке;
ухудшение отвода тепла из зоны трения из-за отсутствия циркуляции жидкого смазочного материала.
Основным направлением в разработке самосмазывающихся полимерных материалов является создание многокомпонентных систем. Подбор соотношения компонентов в этих системах определяется условиями работы (режимом трения, несущей способностью, средой эксплуатации), технологичностью получения материала и экономической целесообразностью его использования.
В условиях вакуума, в которых самосмазывающиеся полимерные материалы имеют большую скорость газовыделения, применяют металлокерамические материалы или материалы с рабочим слоем твердого смазочного материала.
Металлокерамические самосмазывающиеся материалы либо пропитывают жидким смазочным материалом, либо в их состав вводят твердые смазочные материалы. Последние можно также вносить на поверхность металлокерамических материалов.
Существует особый класс теплостойких самосмазывающихся материалов, предназначенных для работы в вакууме, на поверхности трения которых создается рабочий слой твердого смазочного материала.
Наиболее распространенные отечественные самосмазывающиеся материалы - АФ-Зам, АМАН-2, АМАН-4, Эстеран-33 в паре трения со сталью имеют коэффициент трения 0,1 и максимальную рабочую температуру до 300...350 °С.
В прецизионных узлах трения оптико-механических приборов, скользящих электрических контактах, а также в некоторых силовых узлах трения, работающих в широком диапазоне температур и высоких удельных нагрузок, применяют мягкие металлические покрытия, выполняющие роль смазочного материала. В качестве мягких металлических покрытий используют пленки олова, свинца, серебра (толщиной 1,5....100 мкм).
К недостаткам таких покрытий относятся:
невозможность восстановления пленки смазочного материала в процессе износа;
высокий коэффициент трения;
худший (по сравнению с жидкой смазкой) теплоотвод от поверхности трения.
Дата добавления: 2018-09-22; просмотров: 343; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!