4. Свойства консистентных смазок и методы их оценки

Предел прочности.

Консистентная смазка проявляет свойства, присущие пластичному телу. Она не течет и сохраняет свою форму в состоянии покоя при приложении к ней небольшой силы. Когда приложенная в смазке сила превысит некоторую величину, то структурный каркас начнет разрушаться и смазка подобно вязкой жидкости потечет. Соответствующее этому переходу усилие, отнесенное к единице площади сдвига слоев, называется пределом прочности или пределом текучести смазки (называют его также предельным напряжением сдвига). Выражается оно в грамм-силах на квадратный сантиметр или динах на квадратный сантиметр.

Предел прочности консистентной смазки зависит от количества загустителя в смазке, а также от его загущающей способности. Предел прочности для различных смазок различный и колеблется в довольно широком диапазоне (от 1 до 30 гс/см²)

Вязкость. Консистентные смазки обладают структурной вязкостью. Их вязкость в отличии от вязкости масел и других жидкостей зависит от скорости сдвига слоев смазки, причем с ростом градиента скорости сдвига уменьшается. Это объясняется тем, что при относительном перемещении слоев смазки происходит разрушение ее структурного каркаса. Чем выше градиент скорости сдвига, тем глубже разрушение структурного каркаса и соответственно ниже вязкость консистентной смазки. Вязкость консистентных смазок может быть очень большой при малом градиенте скорости деформации, и с увеличение его может уменьшаться до некоторой минимальной величины ŋ_мин.

Теплостойкость. Одним изважнейших показателей консистентных смазок является их отношение к температуре. С повышением температуры повышаются такие свойства смазок, как вязкость, предел прочности, пенетрация и др. предел прочности, например, может при этих условиях уменьшаться до нуля, и смазка приобретет способность течь при очень малых усилиях, в том числе под действием собственного веса. Это объясняется тем, что у частиц загустителя настолько возрастет кинетическая энергия, что связи между ним разрываются и структурный каркас разрушается. Теплостойкость консистентных смазок контролируется по температуре каплепадения и в какой-то мере по температуре сползания.

Температура каплепадения для консистентных смазок определяется следующим образом: испытуемая смазка, запрессованная в капсюль специального прибора. Последний помещается в специальную пробирку, которую ставят в баню. В качестве теплоносителя в бане используется дистиллированная вода (при определении температуры каплепадения ниже 80⁰С) и глицерин или силиконовая жидкость (при определении более высокой температуры каплепадения). Баню нагревают и отмечают температуру, при которой из капсюля падает первая капля смазки (капсюль находится на расстоянии 25 мм от кружка бумаги на дне приборки).

Температурой каплепадения называют ту температуру, при которой происходит падение первой капли смазки из капсюля специального прибора. Она характеризует собой верхний температурный предел применимости консистентной смазки. Чтобы избежать вытекания смазок из угла трения, применяют их при температурах на 10 - 20⁰С ниже температуры каплепадения.

Смазки с температурой каплепадения ниже 65⁰С считаются низкоплавкими, с температурой от 65 до 100⁰С - среднеплавкими, а с температурой каплепадения выше 100⁰С – тугоплавкими.

Пенетрация. Густота, степень мягкости консистентной смазки контролируется таким показателем, как пенетрация. Пенетрация определяется по глубине погружения в испытуемую смазку стандартного корпуса весом 150 грамм за 5 секунд, и выражаются, в градусах, отмечаемой стрелкой на шкале циферблата пенетрометра (рисунок - 4). Число градусов, показывается стрелкой, соответствует десятых долей миллиметра глубины погружения конуса в смазку.

Пенетрометр B53

ASTM D 5, EN 1426, AASHTO T 49, BS 2000, CNR 24

Точная вертикальная настройка. Основание из легких сплавов с регулировочными винтами. Градуированный шпиндель из нержавеющей стали (весом 47,5 г) с движением без трения. Кнопка остановки и пуска. Шкала с 360 делениями, соответствующими шагам проникновения по 0,1 мм. Автоматическая установка на нуль и соответствующий микрометрический винт. Прибор прикреплен к литому основанию из легких сплавов и скользит по стойке основания. Оснащен фиксатором и устройством для точной регулировки перемещения. Предназначен для битума (игла) и смазочных веществ (конус). Размеры: 290 х 270 х 530 (в) мм. Вес: 5,5 кг.

Стандартные вспомогательные принадлежности: Устройство поставляется в комплекте со стандартным пенетрометром Проктора (для битума), грузами массой 50 и 100 г и контейнерами для образцов:

- Диаметр 55 х 35 мм (проникновение до 20 мм)

- Диаметр 70 х 45 мм (проникновение 20-35 мм)

B531/1 ПЕНЕТРОМЕТР

Аналогичен B 531, но без вспомогательных принадлежностей.

B531/2 ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКИЙ ПЕНЕТРОМЕТР

Аналогичен B 531 (оснащен вспомогательными принадлежностями) и электромагнитной системой и таймером в основании для автоматической остановки и пуска шпинделя каждые 5 секунд. 220-240 В, 50 Гц, однофазное питание.

B532 АВТОМАТИЧЕСКИЙ ЦИФРОВОЙ ПЕНЕТРОМЕТР

EN 1426, ASTM D5 - AASHTO T49

Компактный микропроцессорный прибор, использующий новейшие технологии и средства программирования: головка с электроприводом, цифровая клавиатура, алфавитно-цифровой ЖК-дисплей.

- Программное обеспечение для интерактивной работы позволяет задавать и программировать время проникновения и время выдержки от 0 до 999 секунд

- Головку можно перемещать вертикально с 4 различными скоростями с точностью от 1/10 мм до 1/100 мм

- 4 положения передвижной головки можно запомнить для сокращения времени, требуемого на подвод и выравнивание.

- Также можно ввести предельные значения.

Если испытания выйдут за эти заданные пределы, включатся визуальные и звуковые сигналы.

- В ходе испытаний постоянно отображается глубина проникновения в единицах и в десятых долях (0,01 мм)

- Электронно-оптическое определение глубины проникновения с автоматической системой подвода и выравнивания для электропроводных образцов

- Прибор имеет основание из анодированного алюминия с регулировочными винтами и уровень с воздушным пузырьком, центрирующую направляющую для контейнеров для образцов, увеличительную линзу и низковольтный светильник, установленный на гибких ручках.

- Также имеется подключение RS 232 к компьютеру и принтер

- Электропитание: 220-240 В, 50-60 Гц, однофазное

- Размеры: 260 х 320 х 540 (в) мм

- Вес: 23 кг

Стабильность. Стабильностью консистентных смазок называются их способность сохранять неизменными структуру и химический состав при хранении и применении принятого разделять стабильность механическую, коллоидную химическую

Наиболее жесткие требования по химической стабильности предъявляются к смазкам, которые работают в соответственных механизмах и где смена пополнение смазки затруднено, а условие работы довольно жесткие.

Антикоррозионные свойства. Консистентные смазки могут содержать в своем составе вещества, способные вызвать коррозию металлических деталей. К таким веществам следует отнести органические кислоты, органические кислоты могут оказаться в смазках не только в результате окисления углеводородов, но также и вследствие неполного омыления исходных жировых веществ.

В случае же введение при варке мыла избытка щелочи смазки могут содержать свободную щелочь.

Как антифрикционные, так и особенно защитные смазки должны предохранять металлические поверхности от коррозии со стороны окружающей среды и сими соответственно не должны выше нормы, определяемой стандартом, содержать веществ, способных вызвать коррозию смазывающих поверхностей.

Содержание механических примесей и воды в консистентных смазках. Механические примеси, вызывающие абразивный износ трущихся поверхностей, в смазках не допускаются. В связи с этим необходимо обеспечить такие условия их хранения и применения, при которых исключалось бы возможность их загрязнения.

На эксплуатационные свойства консистентных смазок существенное влияние оказывает содержащихся в них вода. В одних смазках (например, кальциевых) она необходима, так как выполняет функцию стабилизатора и потеря ее ведет к синерезису, в других крайне нежелательна (например, в натриевых), где повышенное содержание ее приводит к разрушению структуры. Поэтому вода, не выполняющая функции стабилизатора, в консистентных смазках не допускается или ограничивается стандартом, так как она ухудшает их смазывающую способность и способствуют процессу коррозии.