6. Общие свойства масел. Методы их оценки.

1. Назначение и классификация смазочных материалов.

Основным назначением смазочного материала, искусственно вводимого между перемещающимися деталями машин и механизмов, является уменьшение трения и его вредных последствий. Мощность, затрачиваемая на трение, благодаря смазке уменьшается в десятки и сотни раз.

Уменьшение трения с помощью смазочного материала, т.е. антифрикционное его действие, может быть основано на двух различных по свое природе явлениях. Первое – образование тончайшей защитной пленки на поверхности контакта твердых тел, граничная смазка. При этом так называемом граничном трении твердые поверхности разделены молекулярными слоями адсорбированных на них поверхностно-активных веществ.

Трение при граничной смазке остается по своему характеру внешним, как и при отсутствии смазки, и подчиняется закону Амонтона

F=f ,

где F – сила трения, кгс;

f – коэффициент трения;

p – сила нормальная к поверхности трения, кгс.

Однако при «сухом» трении коэффициент трения колеблется от 0,15 до 1,3 и выше, то при граничном трении f=0,01 0,1 .Граничное трение является основным при качении, при зубчатом и червячном зацеплении, т.е. при тех формах трения, которые характерны для подшипников ротора и редукторов. Свойства смазочного, обеспечивающие граничную смазку, называются смазывающей способностью.

Второе явление, на котором может быть основано антифрикционное действие смазочного материала, 0- разделение твердых тел рпи достаточной высокой скорости их относительного скольжения непрерывным слоем жидкости, гидродинамическая или жидкостная смазка. В этом случае имеет место уже не внешнее, а внутреннее трение, обусловленное вязкостью жидкой смазки.

Закон жидкостного трения впервые математически выразил Н.П.Петров, который и предложил для практического применения следующую упрощенную формулу:

F=

где F – сила жидкостного трения, кгс;

- абсолютная вязкость масла, кгс с/м²;

S – площадь соприкосновения трущихся тел, м²;

V – скорость перемещения трущихся поверхностей, м/с;

n – толщина смазочного слоя, м.

Из этой формулы видно, что при жидкостной смазке трение в трущихся деталях зависит лишь от вязкости масла и не зависит ни от материала, ни от состояния трущихся поверхностей. Если величину силы трения при жидкостном трении выразить через коэффициент трения и приложенную нагрузку, т.е. F=fN, то приложенная нагрузка

Коэффициент жидкостного трения лежит в пределах 0,001 – 0,010.

Из сравнения коэффициентов «сухого», граничного и жидкостного трения следует, что наиболее эффективным является жидкостное трение, которое имеет наибольшее распространение в технике.

Смазочное масло выполняет в машинах и механизмах две главные функции: уменьшает силу трения между взаимно перемещающимися деталями и защищает их трущиеся поверхности от износа. Не менее важной является и третья функция смазочного масла – отвод тепла, в которое превращается работа трения. Охлаждение деталей достигается путем непрерывного прокачивания масла в двигателе. Соприкасаясь с нагретыми деталями, масло отбирает от них тепло. Уносимое маслом тепло составляет небольшую долю (1 в общем тепловом балансе двигателя, но, не смотря на это, значение охлаждения маслом исключительно велико, так как оно охлаждает детали, которые не могут быть охлаждены ни водой, ни воздухом.

Авиационные смазочные материалы – масла, классифицируются по целевому назначению и составу. По целевому составу назначения они подразделяются на смазочные материалы для авиационных двигателей, узлов и оборудования летательных аппаратов. Смазка авиационных двигателей обеспечивается жидкими смазочными маслами (синтетическими и нефтяными), которые, в свою очередь, подразделяются на турбореактивные, турбовинтовые и поршневые. Смазочные материалы узлов и оборудования летательных аппаратов делятся на смазочные материалы силовых передач и шарниров и смазочные материалы агрегатов, систем и приборов. Смазка этих узлов трения обеспечивается жидкими смазочными маслами, консистентными смазками, твердыми и газовыми смазками.

По составу авиационные смазочные материалы подразделяются на: синтетические масла; нефтяные масла; консистентные смазки; твердые смазки; газовые смазки.