Твердые смазочные материалы

К ним относятся графит, дисульфид молибдена и другие вещества, которые под механическим воздействием расщепляются с образованием на трущихся поверхностях тонкой пленки. Коэффициент трения при этом равен 0,05-0,15, интервал температур возможного применения составляет от минус 250 до плюс 350 °С. Считается эффективным применение твердых смазочных материалов в качестве добавок к жидким маслам и пластичным смазкам машин, работающих при нормальных температурах, но в особо неблагоприятных условиях .

К недостаткам твердых смазочных материалов относятся быстрое истирание слоя смазки в узлах трения и более низкий отвод тепла от трущихся поверхностей, чем при жидкостной смазке. Однако при работе пар трения машин в условиях вакуума твердые смазочные материалы являются единственно возможным видом смазки.

Выбор смазочных материалов

Выбор смазочных материалов производится при разработке конструкции машины или же при ее модернизации, а также при изменении условий эксплуатации. Основным документом по выбору смазочных материалов и периодичности смазки отдельных узлов конкретной машины служит карта смазки, разрабатываемая заводом-изготовителем и поставляемая вместе с машиной. Карта смазки состоит из схемы смазки машины и спецификации.

Схема смазки - схематические чертежи машины с четко нанесенными точками залива и слива масла, маслоуказателями, масленками и другими смазочными приборами.

В спецификации приводятся сведения о порядковых номерах точек смазки на схеме, наименовании смазываемого узла или детали, типе смазочного материала, начальном количестве смазки, способе и режиме смазки (табл. 6.6). В табл. 6.7 в качестве примера приведена карта смазки бурового насоса.

Основными критериями при выборе смазочного материала являются: конструкция узла трения; режим работы, т.е. нагрузка, скорость, температура; особенности рабочего и технологического процесса; параметры внешней среды, т.е. температура воздуха, его влажность, запыленность, наличие агрессивных газов и т.д.; профессиональность обслуживающего персонала и удобство смазки механизма; требования надежности и экономические факторы.

Таблица 6.6

Карта смазки

Номер точки смазки	Элемент механизма	Число точек смазки	Условное обозначение смазочного материала	Периодичность, мес	Указания по выполнению работ
1 2 3 4 5 6 7	Редуктор Подшипники качения: направляющей зубчатой рейки прижимных роликов шестерни зубчатой рейки Шестерни концевого выключателя Подшипники электродвигателей Шестерня и зубчатая рейка Электрогидравлические толкатели Шарниры тормозов и электрогидравлических толкателей	11 2 2 2 1 4 1 2 2	А Б Б Б Б Б Б В А	1 12 12 12 12 1 12 1 1 1	Долить масло Заменить масло Заменить смазку То же То же Смазать узлы трения Заменить смазку Смазать узлы трения Долить масло Смазать узлы трения

Таблица 6.7

Карта смазки бурового насоса

Место смазки	Применяемая смазка	Указание по смазке
Подшипники трансмиссионного вала Подшипники кривошипного вала Масляная ванна приводной части	Солидол Ж или пресс-солидол Ж (ГОСТ 1033) То же Масло И50А (ГОСТ 29729)	Смазывать ручным насосом через отверстия не реже одного раза в неделю То же Заливать масло в количестве, указанном в инструкции к насосу. Менять масло не реже одного раза в 3 мес. Уровень масла замерять щупом

Выбор смазочного материала начинают с анализа свойств различных смазочных материалов для обоснования целесообразности их применения.

Преимуществами минеральных масел являются: наиболее низкий коэффициент внутреннего трения; наименьший износ пар трения при высоких скоростях, при повышенных и низких температурах; возможность очистки и контроля за состоянием масла и его подачей; процесс смены и добавки масла достаточно прост; возможность сбора и регенерации масла. Кроме этих преимуществ важнейшее преимущество состоит в охлаждающем действии масел.

К недостаткам жидких минеральных масел относятся: утечки через неплотности в разъемах корпусов и маслопроводов, устройство сложных уплотнений и пожароопасность.

Преимуществами пластичных смазочных материалов являются: относительно высокая эффективность применения при низких скоростях скольжения и значительных давлениях, амортизация при ударных и знакопеременных нагрузках, при частых остановках, хорошее заполнение зазоров в узлах трения и неплотностях корпусов подшипников и предотвращение загрязнений трущихся поверхностей.

Недостатки пластичных смазочных материалов: возможность расслоения, расплавление и вытекание при длительной работе при высоких температурах, более трудоемкий процесс смены смазочного материала.

При отсутствии карты смазки смазочный материал можно выбрать руководствуясь следующими общими рекомендациями: узлы трения, работающие при высоких удельных нагрузках, смазывают более вязкими смазочными материалами во избежание выдавливания смазки из зоны контакта; пластичные смазки применяют при низких скоростях скольжения, например, в открытых зубчатых передачах и подшипниках качения; малые потери на трение при смазывании маловязкими смазочными материалами повышают КПД механизма и снижают температуру нагрева деталей; при проточной циркуляции применяют жидкие смазочные материалы; с увеличением скорости вязкость смазочного материала должна понижаться.

Кроме перечисленных общих рекомендаций рассмотрим рекомендации по выбору смазочных материалов для конкретных узлов трения машин.

Подшипники скольжения могут смазываться жидкими минеральными маслами и пластичными смазочными материалами в зависимости от удельных нагрузок, скоростей перемещения, температуры и условий окружающей среды.

Подшипники качения также могут смазываться жидкими и пластичными смазочными материалами в зависимости от конструкции механизма и условий работы. Так, например, жидкие смазочные материалы используются в редукторах при смазке разбрызгиванием. При работе в тяжелых условиях эксплуатации (повышенная запыленность и влажность) смазка производится пластичными смазочными материалами. На выбор смазочных материалов для подшипников качения влияют конструктивные параметры, т.е. если произведение диаметра вала в миллиметрах на число его оборотов в минуту менее 300000, применяют пластичные смазочные материалы.

При заполнении подшипника более чем на 1/3 его емкости повышается сопротивление качению и смазка, нагреваясь, расслаивается.

Зубчатые и червячные передачи закрытого типа в редукторах, коробках передач и других механизмах, как правило, смазывают минеральными маслами. В зависимости от окружной скорости зубчатых передач применяется смазка разбрызгиванием масла из картера при величине окружной скорости 12-15 м/с, а при более высоких скоростях используется принудительная циркуляционная смазка.

Количество масла в картере определяется расчетом, а именно 0,25-0,50 л на единицу передаваемой мощности. Оно должно регулярно контролироваться и по мере необходимости добавляться.

Пригодность смазочных материалов при необходимости может контролироваться при работе машины. Для этого производится замер температуры у подшипника через 15-20 мин работы с тем или иным сортом смазочного материала.

Смазка считается пригодной для данного подшипника при минимальной температуре смазочного материала. Дальнейшее наблюдение в течение одной - двух смен за машиной позволяет подтвердить правильность выбора смазочного материала.