9.3.Методысмазыв ания и смазочныематериалы

9.3.Методы смазывания и смазочные материалы

9.3.1.Условия смазывания и смазочное действие

Термины и определения, описывающие процесс смазывания,

Смазочный материал — материал, вводимый на поверхность трения для уменьшения силы трения и( или) интенсивности изнашивания.

Смазка — действие смазочного материала, в результате которого между поверхностями уменьшаются износ, повреждения поверхностии (или)сила трения.

Смазывание — подведение смазочного материала к поверхнострения .

Жидкостная смазка — смазка, при которой полное разделение поверхностей трения деталей осуществляется жидким смазочнымматериалом

Твердая смазка — смазка, при которой разделение поверхностей трения деталей, находящихся в относительном движении, осуществляетсятвердым смазочным материалом

Эластогидродинамическая смазка — смазка, при которой ха-

рактеристики трения и толщина пленки жидкого смазочного материала между двумя поверхностями, находящимися в относитель-

ду поверхностями, находящимися в относительном движении, определяются свойствами поверхностей и свойствами смазочного материала, отличными от объемной вязкости. Такими свойствами являются поверхностная и химическая активность компонентов смазочного материала и соответствующая восприимчивость поверхностиконструкционного материала.

Полужидкостная (смешанная ) смазка — смазка, при которой осуществляется частично гидродинамическая, частично граничная смазка.

Вид смазочного действия определяется не только внешними параметрами (нагрузка, скорость относительного скольжения), но также свойствами смазочного материала и условиями смазывания. Для соблюдения условий жидкостной смазки важна зависимость вязкости от температуры (рис. 9.8). Вязкость изготовленных смазочных

181

Рис. 9.8. Зависимость кинематической вязкости от температуры для некоторыхмарок индустриальных масел:

1 — И-Л-А-30; 2 — И-Л-А-40, 3 — И-Л-А- 50; 4 — И-Л-А-70; заштрихованная область соответствует диапазону значений вязкости, предпочтительных для эксплуатации

материалов характеризуется кинематической вязкостью , мм2/с. Кинематическая вязкость связана с динамической через плотность: = / ρ. Плотность нефтяных смазочных масел зависит от давления и находится в диапазонезначений 880…960 кг/м 3.

Для реализации эластогидродинамической смазки важна зависимость вязкости от давления, определяемая таким показателем, как пьезокоэффициент вязкости . Эта величина, измеряемая в единицах, обратных давлению (МПа–1), обусловливает увеличение вязко-

стипри повышении давления . Интегральнаязависимость вязкости от давления и температуры имеет вид exp ( р– t), где 0 —

вязкость при нормальных условиях; — коэффициент, определяющий зависимость вязкости от температуры; t — прирост температуры в смазочном слое по сравнению с заданным в маркировке значением. Отметим, что пьезокоэффициент также зависит от температуры (табл. 9.3).

Дляпроцессов , протекающихпри граничнойсмазке , характерна склонность смазочного материала к образованию пленок на контактирующих поверхностях вследствие физико-хими ческого или химического взаимодействия молекул смазочного материала с поверхностью детали. В этом случае для формирования необходимых

182

9.3. Методысмазыв ания и смазочныематериалы

эксплуатационных свойств используют противоизносные, противозадирные и пленкообразующие присадки. Показателями работоспособности присадок являются температурная стойкость граничных смазочных слоев, характеризующаяся максимально допускаемой температурой в зоне контакта, интенсивностью изнашивания и нагрузочнойспособно стью в условияхграничной смазки .

Перечисленные свойства смазочных материалов проявляются при эксплуатации в зависимости от параметров внешних воздействий (давления в зоне контакта, скорости относительного скольжения, температуры и т. д.) и условий смазывания. Эти параметры зависят отагрегатного состояния смазочного материала (жидкий, пластичный, твердый и газообразный).

ка при недостаточном объеме подавае- нияредуктора погружением

183

Глава 9. Основытриботехник и

мого в зону контакта масла может не сформироваться в связи с тем, что для поддержания необходимой толщины смазочной пленки требуется соответствующий расход масла через зону контакта. Для гарантированного обеспечения необходимого расхода масла используют циркуляционное смазывание, при котором смазочный материал после прохождения по поверхностям трения вновь подводится к ним механическим способом (рис. 9.10).

Рис. 9.10. Схема системы циркуляционного смазывания:

1 — фильтр; 2 — насос; 3 — трубопровод; 4 — резервуар

Подобный способ применяют в механизмах, работающих в тяжелых условиях, например для высоконагруженных редукторов или двигателей внутреннего сгорания. В этом случае кроме прокачки масла могут осуществляться его фильтрация и охлаждение. Существуют также методы локальной циркуляции, когда в зону контакта принудительно подают масло разбрызгивателем.

Для пластичных и твердых смазочных материалов характерно использование ресурсного смазывания, при котором требуемый объем закладывают в сопряжение до начала эксплуатации. При необходимости непрерывной подачи смазочного материала в зону контакта для пластичных материалов применяют такие способы, как периодическое смазывание: смазочный материал подается периодически с помощью специального прессаили закладывается при очередном техническом обслуживании. Для твердых смазочных материалов пригоден ротапринтный способ смазывания, при котором в процессе работы к поверхности трения прижимают твердосмазочную вставку, например мягкий графитовый стержень; при

184