Консистентные смазки виды назначение

Смазка консистентная

Смазка консистентная, или пластичная, используется наравне с жидкими маслами. Их производят путем загущения жидких смазок мылами жирных кислот, твердыми углеводородами или другим веществами. Для улучшения их свойств используют различные присадки, обладающие противокоррозионными, антиокислительными и противоизносными свойствами. Характеристика и применение таких смазок отличаются от жидких.

Состав и отличительные особенности

Консистентная смазка может иметь различный состав, но практически всегда в ее основе лежит нефтяное или синтетическое масло, которое не отличается от тех, которые используются для производства жидких. Иногда применяется их смесь, главное, чтобы объем сырьевого масла от конечного продукта составлял от 70% до 80%.

Нефтяные масла очищаются для понижения сернистости, очень важно для защиты механизмов от окисления. Пластичные, на основе органических масел, применяются в низкоскоростных узлах, работающих при низких нагрузках.

Синтетическая консистентная смазка на кремнийорганической основе чаще всего встречается в скоростных подшипниках и высокооборотных редукторах.

Загуститель обычно составляет около 10-15% от общего объема. Процесс смешивания выполняется в специальных миксерах при определенных температурах, что необходимо для получения однородного состава. Охлажденная смесь обладает всеми необходимыми свойствами, которые не меняются при работе в допустимом диапазоне температур.

Наиболее распространенными загустителями являются соли жирных кислот, так называемое мыло. При производстве смазок премиум класса часто применяются твердые углеводы, полимеры и карбамиды.

С помощью присадок достигаются свойства, необходимые в процессе эксплуатации. Объем присадок обычно не превышает 10% от общей массы. В качестве присадок используют графит, слюду, медный порошок.

Консистентность смазки охлаждающей жидкости подбирается индивидуально, в зависимости от конечных требований.

Главной особенностью консистентных смазок является пластичность. Но также можно выделить ряд других особенностей:

Могут иметь различный цвет и степень прозрачности.
Обеспечивают защиту механизмов от коррозии.
Практически не имеют запаха.
Сохраняют необходимую степень густоты при смене рабочей температуры.
Не текут, что особенно важно при эксплуатации некоторых механизмов.
Срок эксплуатации обычно составляет около 3 недель.

Виды консистентных смазок

Пластичные консистентные смазки имеют широкий ассортимент, что связано с различными эксплуатационными требованиями, в зависимости от сферы применения. Консистентные смазки, можно разделить на виды в зависимости от основы (минеральной или органической):

Натриевые – бюджетный вариант, который используется в механизмах, работающих в температурном диапазоне от 60 до 100 градусов. Недостатком является разрушение в результате воздействия воды.
Литиевые – применяются в механизмах большого давления, отличаются долгим эксплуатационным сроком. Также подвержены воздействию воды.
Силиконовые – минимизируют трение в процессе роботы, а также отлично противостоит воздействию воды, обладая антикоррозийными свойствами.
Алюминиевая – может использовать для работы в широком температурном диапазоне, отличается высокими антикоррозийными свойствами, благодаря устойчивости к воде.
Тефлоновая – относится к высокотемпературной смазке, сохраняет свои свойства при температуре до 250 градусов.
Полиуретановые – абсолютно безопасные для человека, поэтому применяются в пищевой и медицинской промышленности. Срок их службы ограничен, так как со временем они разлагаются.

Следует отметить, что универсальных консистентных смазок не существует, так как различные сферы применения имеют разные требования. Поэтому можно выделить 3 группы:

промышленные (применятся для различных механических узлов);
медицинские (используются для медицинского и пищевого оборудования);
специальные (сфера применения ограничивается офисной и бытовой техникой, а также измерительными приборами).

Область применения

Область применения пластичных смазок неограниченная. Сфера применения напрямую зависит от необходимых свойств. Консистентная смазка для авто широко применяется для смазывания узлов и механизмов, обычно для защиты поверхностей трения. Наиболее известным можно считать Солидол. Число узлов в автомобиле, обслуживание которых необходимо, равняется примерно 30. Практически 50% всех производимых смазок предназначены для авторынка.

В промышленности ее использование можно встретить в подшипниках качения, срок службы которых напрямую зависит от типа. Также они применятся в металлургии, их использование обеспечивает беспрерывную работу механизмов. В горной промышленности, она необходима для обслуживания экскаваторов, самосвалов и транспортных конвейеров. В железнодорожной сфере она применяется для обслуживания системы привода, тягового двигателя и буксовых подшипников.

Особое применение она нашла в пищевой промышленности, для чего был разработан ряд смазок, соответствующих определенным требованиям. Они должны быть абсолютно безопасными для людей, при контакте с пищевыми продуктами, не вступать с ними в реакцию, а также разлагаться со временем.

Для текстильной промышленности разработан особый тип, на основе белых масел с водорастворимыми добавками. Это необходимо в тех случаях, когда ткань требуется очистить от следов.

Некоторые типы можно использовать для обслуживания пластиковых механизмов, имеющих особые требования, так как они слишком чувствительны к различным химическим веществам.

Учитывая разнообразие типов и сфер применения, выбор подходящей консистентной смазки, даже у неопытного пользователя, не составит труда.

Консистентные смазки

Консистентные пластичные смазки созданы, чтобы решать следующие задачи:

Решение данных проблем привели к созданию консистентных (пластичных смазок).

Что такое консистентная смазка?

Консистентная (пластичная) смазка – это обладающий хорошей адгезией состав. Основой служат жидкие масла – нефтяные (минеральные) или синтетические (кремнийорганические, на основе углеводородного, галогенуглеродного или другого сырья). На их долю приходится от 70 до 90% общей массы. Базовое масло обеспечивает текучесть. Для улучшения свойств в его состав вводятся загустители и добавки.

Загустители создают «пространственный каркас» – в их «ячейках» удерживается масло (вплоть до момента, когда будет нарушена коллоидная структура). На долю загустителя приходится 8-20%. Находят применение:

синтетические вещества (РТFЕ, полимочевина);
неорганические загустители (например, силикагель);
металлические мыла на основе бария, натрия, цинка, свинца, алюминия, лития (последний металл присутствует почти в 70% продукции);
комплексные мыла (наиболее распространен литиевый комплекс).

Для улучшения эксплуатационных характеристик используются:

присадки, снижающие износ механизмов, обладающие антиокислительными, антитурбулетными, антидымными, восстанавливающими и другими свойствами;
твердые наполнители неорганического происхождения, обеспечивающие антифрикционные и герметизирующие свойства (чаще всего используются дисульфид молибдена, графит);
модификаторы структуры, повышающие эластичность.

Свойства и характеристики

Все пластичные (консистентные) смазки обладают тиксотропностью – способностью разжижаться от механического воздействия и возвращать исходную консистенцию в состоянии покоя. Основные их характеристики:

максимальный температурный порог (температура каплепадения) – показатель, при превышении которого вещество теряет исходное агрегатное состояние и становится текучим (так же есть смазки, которые не имеют температурного порога каплепадения);
консистенция – число пенетрации зависит от состава, оно показывает степень густоты в твердом состоянии (измеряется от 0 до 6 – показатель тем выше, чем гуще продукт);
предел прочности – минимальное усилие, в результате которого происходит сдвиг слоев по отношению друг к другу и нарушается коллоидная структура (чем ниже показатель, тем хуже удерживается вещество в подшипниковых узлах);
испаряемость – чем активнее дисперсная среда испаряется, тем гуще со временем становится масса;
коллоидная стабильность – эта характеристика показывает способность вещества сохранять исходную консистенцию (сопротивляться выделению масла);
водостойкость – важная качественная характеристика, показывающая способность смазки сохранять свои свойства под воздействием воды;
смазывающие и противозадирные свойства – они зависят от густоты масла-основы и показателей вещества-загустителя в предельных условиях;
защитные свойства – способность вещества препятствовать повреждению металла коррозией во влажной среде.

Для конструкций с централизованной системой смазки имеет значение такая характеристика, как предел возможности запрессовки. ЦСС продавливает смазку до 3 NLGi.

По типу используемых загустителей выделяют следующие основные виды пластичных смазок:

натриевые, натриево-кальцивые – устойчивость к влаге отсутствует, температурный диапазон – от 70 до 100°C;
литиевые – они имеют низкую устойчивость к влаге, но способны выдерживать серьезное давление в рабочей зоне и имеют продолжительный срок службы;
бариевые – при высокой устойчивости к воде они обладают еще одним преимуществом – стойкостью к напряжению сдвига;
алюминиевые – такой состав может использоваться при высоких термонагрузках, он обеспечивает защиту от окисления, обладает устойчивостью к высокой влажности;
тефлоновые – к их достоинствам можно отнести высокий температурный порог (вплоть до 250°C), а также антифрикционные и диэлектрические свойства;
силиконовые – благодаря характеристикам загустителя они не смываются водой, обеспечивают хорошую антикоррозийную защиту, имеют неплохие антифрикционные свойства;
полиуретановые – главным их преимуществом является абсолютная безвредность для человека (продукция используется в медицинской и пищевой промышленности), недостаток – короткий срок службы (материал подвержен биологическому разложению).

Назначение

Консистентные смазки продлевают срок службы элементов агрегатов и узлов за счет уменьшения износа трущихся поверхностей. Они:

при любых нагрузках, скоростях, температурах обеспечивают разделение взаимодействующих поверхностей;
защищают от нагрева, возникающего при трении;
ограждают поверхности от негативного действия частиц, образующихся при работе механизмов или попадающих извне, а также обладают способностью выводить их из зоны соприкосновения;
подходят практически для всех узлов трения «металл/металл» или «металл/пластик».

Особенности

Уникальность смазочного материала заключается в способности проявлять свойства жидкости или твердого тела – состояние зависит от нагрузки. Если она незначительна или отсутствует, то вещество сохраняет плотную консистенцию. Когда нагрузка превышает предел прочности, то смазка приобретает текучесть. Увеличение скорости движения металлических узлов приводит к равномерному распределению массы по всем контактирующим друг с другом частям деталей. Когда деформация прекращается (отсутствует напряжение сдвига), то теряется текучесть и вновь приобретается твердость.

Консистентные смазочные материалы применяются при широком диапазоне температур. Их главная особенность – отличное сцепление с поверхностью. Пластичные смазки способны держаться на поверхности в любом положении, не стекая вниз под действием гравитации, не вытекая из негерметизированных узлов трения. Некоторые их виды обладают отличными герметизирующими и консервационными свойствами.

Классификация

Важно! Классификацию пластичных смазок регламентирует ГОСТ 23258-78.

Для обозначения используются буквенные и цифровые символы. Они располагаются в установленном порядке и дают полное представление о характеристиках продукции:

к какой группе относится (термостойкая, морозостойкая, общего назначения, многоцелевая, приборная, отраслевая, вакуумная, резьбовая, арматурная, брикетная);
какой тип загустителя используется (обозначается русскими буквами);
каков температурный интервал применения (приводится в виде дроби мин./макс.);
какой тип дисперсионной среды используется;
какую консистенцию имеет (от 000 до 6, соответственно – от очень жидкой до сверхтвердой).

Некоторые виды пластичных смазок создаются специально для корпоративных потребителей (производителей автомобилей, подшипников, агрегатов). Формула составляется в соответствии с ТЗ заказчика. При разработке состава для широкого круга потребителей учитываются диктуемые рынком требования.

Смазочные материалы — виды, назначение, производители

Смазочные материалы – это вещества с высокими антифрикционными свойствами, которые наносятся на контактирующие поверхности с целью облегчения их взаимного перемещения и уменьшения износа.

Общие сведения о смазочных материалах

Необходимость в применении смазочных материалов возникла еще в глубокой древности – с момента изобретения колеса. Чтобы оно легко вращалось, не скрипело и долго служило, на ось наносили животный жир или растительное масло.

По мере появления более сложных механизмов эксплуатационные требования к смазкам возрастали, в связи с чем в натуральную жировую основу начали добавлять мыло, графит, квасцы и прочие ингредиенты, снижающие коэффициент трения. Но получаемые смеси дорого стоили и имели низкую термостабильность. Поэтому во второй половине XIX века, с внедрением в производство быстроходных станков, мощного прессового оборудования, паровых машин и т.д., инженеры и химики упорно искали приемлемые по цене материалы, способные сохранять смазывающую способность при высоких температурах.

Настоящей революцией в развитии смазок стало использование продуктов нефтепереработки – минеральных масел. Сегодня на их основе создаются смазочные материалы, которые не только эффективно уменьшают силу трения, но и:

надежно защищают узлы и механизмы от коррозии, очищают их от загрязнений и продуктов износа, предотвращают образование царапин и задиров;
при механической обработке деталей отводят тепло из рабочей зоны станка, обеспечивают тщательное удаление стружки и абразивных частиц, чем продлевают срок службы инструмента и оборудования, улучшают качество продукции;
используются в качестве рабочего тела гидравлических приводов и амортизаторов, изолирующей и теплоотводящей среды в масляных трансформаторах;
герметизируют зазоры в цилиндропоршневых группах, чем повышают КПД поршневых компрессоров, двигателей внутреннего сгорания.

Виды, назначение и классификация смазочных материалов

агрегатному состоянию – на жидкие, пластичные (консистентные), твердые, газообразные;
материалу основы – на минеральные, синтетические, полусинтетические, органические (животные и растительные);
назначению – на индустриальные, гидравлические, моторные, трансмиссионные, компрессорные и т.д.

Основными видами смазочных материалов, используемых в промышленности для обслуживания станков, являются жидкие и консистентные индустриальные смазки на базе минеральных масел.

Спектр автомобильных смазочных материалов гораздо шире (Рис.1). Кроме того, их дополнительно классифицируют по сезонности использования на летние, зимние и всесезонные.

Рис.1

Синтетические смазочные материалы для автомобилей стоят в 2 – 3 раза дороже минеральных, но имеют настолько высокие эксплуатационные показатели (Таблица 1), что владельцы автотранспорта массово переходят на их использование.

Таблица 1

Основные характеристики разных видов смазочных материалов

Жидкие

Основными эксплуатационными характеристиками жидких смазочных материалов (масел и смазочно-охлаждающих жидкостей) являются:

Если масло или СОЖ используется в качестве охлаждающей среды, следует обращать особое внимание на теплоемкость – с ее увеличением возрастает эффективность охлаждения.

Консистентные

К основным характеристикам консистентных смазочных материалов относятся:

Твердые

Основные требования, предъявляемые к твердым смазочным материалам:

Советы по выбору смазочных материалов

Прежде чем выбирать смазочные материалы, нужно четко определиться с тем, для чего они нужны. Так, если их главной задачей является снижение коэффициента трения при умеренных рабочих температурах и давлениях, основной технической характеристикой будет смазывающая способность. Для компрессорных и моторных масел важнейшее значение имеют охлаждающие, моющие, антикоррозионные и противозадирные свойства, устойчивость к карбонизации.

Выбор вида смазочных материалов для технологического оборудования и способ их применения зависит от конструкции и условий работы (нагрузка, скорость, рабочая температура) узла трения. Например, пластичные смазки отлично подходят для высоконагруженных тихоходных механизмов, а жидкие – для смазывания скоростных трущихся пар с малой нагрузкой. Твердые смазочные материалы используются при невозможности подвода к узлу трения жидких и пластичных смазок и в тех случаях, когда он работает в условиях экстремальных температур и/или нагрузок, вакуума, радиации, в агрессивных средах.

Назначение и область применения жидких смазочных материалов легко определить по их маркировке. К примеру, индустриальные масла согласно ГОСТ17479.4-87 маркируются четырьмя группами знаков, где первая прописная буква (И) обозначает их принадлежность к индустриальным смазкам, вторая (Л, Г, Н или Т) – группу по назначению, третья (А, В, С, Д или Е) – подгруппу по эксплуатационным свойствам, а цифры – класс кинематической вязкости. Чтобы узнать, какое из них подойдет для конкретного механизма, следует воспользоваться таблицами 2, 3, 4:

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4

Правильно выбрать пластичную смазку по маркировке поможет ГОСТ 23258-78: первой прописной буквой обозначается группа (подгруппа) по назначению, следующими буквами – вид загустителя. Далее следует дробь, где числитель и знаменатель представляют собой значения самой низкой (без знака минус) и максимальной температуры использования, уменьшенные в 10 раз (к примеру, 2/8 означает, что данный смазочный материал можно применять при рабочих температурах от -20 до +80°С). По одной или нескольким строчным буквам после дроби можно получить информацию о виде дисперсионной среды, последние цифры – это класс консистенции.

Кроме буквенно-цифровой маркировки консистентной смазки, в технической документации указывают ее название (Литол, Фиол, Зимол, Графитол и т.д) состав, эксплуатационные характеристики (они носят рекомендательный характер, поскольку зависят от конкретных условий работы узла трения).

Условия хранения смазочных материалов

Для того чтобы смазочные материалы дольше сохраняли свои эксплуатационные свойства, их нужно правильно хранить, а именно:

соблюдать температурный режим, указанный производителем;

не допускать резких колебаний температуры, попадания на емкости прямых солнечных лучей;

герметично закрывать наливные отверстия.

В соответствии с ГОСТ 1510 и СНиП 2.11.03 на производстве смазочные материалы должны храниться в сухих складах с хорошей вентиляцией, на стеллажах. Допускается их кратковременное хранение вне помещений – в этом случае емкости необходимо ставить на поддоны и защищать от осадков и солнца навесом.

Наиболее популярные производители смазочных материалов в России

Неизменными лидерами по производству смазочных материалов в России являются ПАО «ЛУКОЙЛ», ПАО «НК «Роснефть» и ПАО «Газпром нефть». Их доля на рынке составляет соответственно 45%, 20% и 14%.

В розничной продаже пользуются спросом продукты авторитетных зарубежных брендов Elf, Shell, Total, Castrol, Mannol, ZIC, Mobil и Motul, но с полок магазинов их все увереннее вытесняют бюджетные марки, среди которых — ADWA и ORLEN OIL (Польша), WEGO (Чехия).

С 2014 года в промышленности наблюдается устойчивая тенденция к отказу от дорогих импортных смазок в пользу продуктов производства России, Беларуси и Казахстана. Немалую роль в этом сыграл Технический регламент Таможенного союза ТР ТС — 030 – 2012, установившего общие требования к безопасности смазочных материалов, масел и специальных жидкостей при их производстве, транспортировке, хранении, реализации и утилизации, и обязавшего производителей предоставлять на каждую партию продукции паспорт качества.