1 Требования, предъявляемые к смазочным материалам

Узлы трения металлургического оборудования работают в тяжелых условиях, вызванных большими нагрузками, повышенными температурами, обводнением и загрязнением абразивными частицами из окружающей среды. Поэтому к применяемым смазочным материалам предъявляются повышенные требования, которые заключаются в следующем.

Для минеральных масел:

1) обеспечение минимального износа и минимальных потерь на трение при работе узлов трения;

2) эффективный отвод тепла от узлов трения;

3) хорошая жидко текучесть в интервале температур +40 -15°С для обеспечения свободной прокачки по трубопроводам и свободного слива масла самотеком от узлов трения в резервуары смазочных систем;

4) высокая сопротивляемость термоокислению, обеспе­чивающая срок службы масла без замены в циркуляционных системах не менее 2-х лет;

5) способность легко отделяться от воды без образования с водой стойких нерасслаивающихся эмульсий в условиях возможного обводнения узла трения; предохранять от коррозии трущиеся поверхности, а также не вспениваться при хранении, заливке и в процессе эксплуатации.

Для пластичных смазок:

1) обеспечение минимального износа и минимальных потерь на трение смазываемых узлов;

2) хорошая прокачиваемость по трубопроводам длиной до 150 м при температуре окружающей среды от -10 до +180°С;

3) способность не подвергаться разложению при нагнетании под давлением до 20 МПа; незначительно изменять

свои свойства в процессе хранения и эксплуатации, не подвергаться термоупрочнению, не растворяться в воде и обладать минимальной испаряемостью.

2 Общая характеристика смазочных материалов

Для снижения тренья и скорости изнашивания широкое распространение получили смазочные материалы. Различают несколько видов смазочных материалов:

• жидкие смазочные материалы (ЖСМ);

• пластичные смазочные материалы (ПСМ);

• твердые смазочные материалы (ТСМ);

• газообразные смазочные материалы (ГСМ);

По происхождению ЖСМ подразделяются на:

• минеральные (нефтяные и сланцевые);

• жировые (растительные и животные);

• синтетические.

Минеральные масла представляют сложную смесь углеводородов (парафиновых, нафтеновых, ароматических). В них присутствуют сернистые соединения, смолы, нафтеновые кислоты.

Чистые нефтяные масла работоспособны в диапазоне температур -40°С...+50°С. Эксплуатационные свойства масел улучшают путем введения присадок. Эти масла наиболее широко используются для смазывания узлов трения механизмов металлургических машин.

Жировые масла обладают лучшими антифрикционными свойствами, чем чисто нефтяные масла, но являются менее стабильными в эксплуатации, быстро окисляются, особенно при повышенной температуре. Работоспособны при температурах -20°С...+100°С. В чистом виде используются в основном в процессе холодной прокатки полос, в качестве присадок к нефтяным маслам и при производстве ПСМ.

Синтетические масла пока не используются в узлах трения металлургических машин из-за их высокой стоимости.

Они работоспособны в диапазоне температур -60 - +400°С.

Применение ЖСМ обеспечивает в узлах трения:

• режим жидкостной смазки;

• интенсивный теплоотвод;

• фильтрацию продуктов износа.

Пластичный смазочный материал (ПСМ) представляет собой систему, состоящую из жидкой среды, которая удерживается в структурном каркасе загустителя. В качестве жидкой среды используются ЖСМ (от 70 до 95% по массе), преимущественно минеральные масла. В качестве загустителя используются мыла жирных кислот, твердые углеводороды, пигменты, силикагель, бентонитовые глины. Для улучшения эксплуатационных свойств вводятся присадки и наполнители (до 10% по объему).

Применение ПСМ обеспечивает в узлах трения:

• режим граничной смазки;

• избирательный перенос;

• защиту от коррозии;

• снижение вибрации;

• снижение трения и износа;

• уплотнение зазоров в сопряжениях.

Твердые смазочные материалы (ТСМ) и твердые антифрикционные покрытия применяются тогда, когда не могут применяться ЖСМ и ПСМ, т.е. при температурах застывания этих материалов и при высоких температурах, когда эти материалы разлагаются и испаряются.

Твердые смазочные материалы подразделяются на неорганические и органические. Из неорганических твердых смазочных материалов наиболее широкое распространение получили: графит, дисульфид молибдена MoS₂, дисульфид вольфрама WS₂.