Масла для двигателей и трансмиссии вертолетов

Силовые установки вертолетов, как правило, имеют две автономные системы смазки: одну для питания двигателя маслом, другую для смазки редукторов.

Система смазки вертолетного двигателя практически не отличается от системы смазки двигателей самолетов. Поэтому на вертолетах с поршневыми двигателями для смазки самого двигателя используют масло МС-20, а на вертолетах с ГТД – минеральные масла МК-8п, МС-8п и синтетическое Б-ЗВ.

На вертолете мощность от двигателя передается несущему и хвостовому винту при помощи трансмиссии, состоящей из муфты, валов и редукторов.

Условия работы масла в трансмиссиях хуже, чем в двигателях. Основными узлами трения здесь являются зубчатые зацепления червячной, конической и гипоидной передач. При передаче больших мощностей, например, в редукторе вертолета, на зубьях шестерен развиваются сверхвысокие давления при достаточно большой скорости скольжения, а также значительные температуры. Этим и другим воздействиям подвергается пленка масла, находящаяся между зубьями шестерен в момент их контакта.

Одним из основных требований, предъявляемых к маслу для трансмиссий вертолетов, является максимальное уменьшение износа и полное устранение схватывания поверхностей зубьев шестерен.

Масла должны обладать высокими противоизносными и противозадирными свойствами, а также выполнять ряд функций – уменьшать потери на трение, обеспечивая высокий КПД, отводить тепло от зоны контакта, предохранять детали трансмиссий от коррозии, не вспениваться и иметь достаточную стабильность.

Для смазки различных узлов и агрегатов трансмиссий вертолетов применяют масла: шарнирное ВНИИ НП-25 (ГОСТ 11122 – 65) и маслосмеси СМ-8, СМ-9 и СМ-11,5.

Масло шарнирное ВНИИ НП-25 представляет собой смесь диэфирного масла с ннзкозастывающей нефтяной основой, загущенной высоковязким компонентом с антиокпслительной и противоизносной присадками. Вязкость его при 100°С не менее 9,8 мм²/с, температура застывания не выше минус 54°С.

Маслосмесь СМ-8 получают смешиванием 50% масел МК-8п (или МС-8п) и 50% МС-20.

Маслосмесь СМ-11,5 получают смешиванием 25% масел МК-8п (или МС-8п) и 75% МС-20.

Маслосмесь СМ-9 получают смешиванием 67% гипоидного масла и 33% масла АМГ-10.

Гипоидное масло представляет собой осерненную смесь «смолки» (экстракт после селективной очистки остаточных масел) и веретенного дистиллята с добавлением депрессорной присадки. Кинематическая вязкость масла при 100°С равна 20,5... 32,4 мм²/с, температура застывания – не выше минус 20°С.

Пластичные и твердые смазки Состав, структура и классификация пластичных смазок

Пластичные (консистентные) смазки представляют собой дисперсные микронеоднородные смеси жидких масел с твердыми загустителями, ограничивающими их текучесть. Они занимают промежуточное положение между твердыми телами и жидкостями, потому что не растекаются под действием собственного веса и обычных инерционных сил, а при больших нагрузках текут подобно вязким жидкостям. Это придает им особенные эксплуатационные свойства и позволяет использовать в таких узлах трения, где жидкая смазка не удерживается или куда ее трудно подвести (например, в узлах трения шасси, управления ВС и др.). Пластичные смазки применяют также для герметизации резьбовых, фланцевых соединений в трубопроводах и зазоров в механизмах, для защиты открытых поверхностей деталей от загрязнения и предохранения их от коррозии.

Пластичные смазки состоят из структурного каркаса, образованного твердыми частицами загустителя (дисперсная фаза), и масла, включенного в ячейки этого каркаса (дисперсионная среда). Именно наличие структурного каркаса придает смазке свойства твердого тела.

В качестве загустителей смазок обычно применяют твердые, но достаточно пластичные вещества, главным образом, мыла (натриевые, литиевые, кальциевые, цинковые, бариевые, алюминиевые. свинцовые и комплексные), а также твердые углеводороды (парафин, церезин). Некоторые смазки загущаются специально обработанным силикагелем, органическими и фторуглеродными полимерами, твердыми смазочными веществами – графитом, дисульфидом молибдена. В пластичных смазках загуститель содержится в небольшом количестве (как правило, не более 10...25% от массы смазки).

В пластичных смазках сросшиеся кристаллики загустителя образуют непрерывный, но рыхлый структурный каркас смазки, в ячейках которого находится жидкое масло. Обычно кристаллы загустителя, имеющие нитевидную форму длиной от сотых до десятых долей миллиметра и диаметром порядка десятой доли микрометра, обеспечивают микроволокнистую структуру образуемого

Ми пространственного каркаса смазки с большой поверхностью его контакта с маслом (до тысяч квадратных метров в грамме вещества) и, как следствие этого, большую величину адсорбционных сил, связывающих загуститель с маслом. Эти силы обеспечивают устойчивость, нераздельность смазки, которую принято определять как ее коллоидную стабильность.

Свойства пластичных смазок определяются главным образом загустителем и в меньшей мере – маслом. Так, натриевое мыло обеспечивает смазке прочность и тугоплавкость, но растворяется в воде, вследствие чего натриевые смазки разрушаются во влажной среде. Литиевое мыло по тугоплавкости немного уступает натриевому, но оно менее растворимо в воде. Высокой влагостойкостью обладают смазки, приготовленные на кальциевом мыле, структурный каркас которого стабилизируется водой; однако они неработоспособны при температуре выше 80... 100°С: из-за потерн воды мыльный каркас распадается и масло отделяется от него. Наибольшую влагостойкость придают смазке твердые углеводородные загустители (парафин, церезин), но они плавятся при низкой температуре.

Помимо пластичных существуют жидкие и полужидкие смазки. Они в ряде случаев удобнее пластичных, например, для внутренней консервации двигателей, в технологических процессах.

В соответствии с назначением пластичные смазки обычно разделяют на три основные группы: антифрикционные, уплотнительные и защитные. Однако функции смазок часто переплетаются, особенно антифрикционных, которые в некоторых случаях можно использовать и как консервационные, и как уплотнительные.