Пластичні мастильні матеріали
Фізичні характеристики
При малих навантаженнях пластичні мастила зберігають свою форму, не стікають з вертикальних поверхонь і стримуються в негерметизованих вузлах тертя. Складаються з рідкого масла, твердого загусника, присадок і добавок. Частки загусника в складі пластичних мастил, що мають колоїдні розміри, утворюють структурний каркас, у вічках якого стримується дисперсійне середовище (масло). Завдяки цьому пластичні мастила починають деформуватися подібно до аномально-в'язкої рідини лише при навантаженнях, що перевищують межу міцності пластичний мастил. Відразу після припинення деформації зв'язки структурного каркаса відновлюються і мастило знов набуває властивості твердого тіла. Це дозволяє спростити конструкцію і понизити вагу вузлів тертя, запобігає забрудненню довкілля. Терміни зміни пластичних мастил більше, ніж змащувальних матеріалів. У сучасних механізмах пластичні матеріали часто не міняють протягом всього терміну їх служби. Промисловість СРСР в 1974 випускала близько 150 сортів пластичних матеріалів. Їх світове виробництво складає близько 1 млн. т в рік (3,5% випуску всіх змащувальних матеріалів).
Отримання
Пластичні матеріали отримують вводячи в нафтові, рідше синтетичні, масла 5—30 (зазвичай 10—20) % твердого загусника. Процес виробництва періодичний. У варильних казанах готують розплав загусника в маслі. При охолоджуванні загусник кристалізується у вигляді сітки дрібних волокон. Загусники з температурою плавлення вище 200—300 °С диспергують в маслі за допомогою гомогенізаторів, наприклад колоїдних млинів. При виготовленні до складу деяких пластичних матеріалів вводять присадки (антіокислювальні, антикорозійні, і ін.) або тверді добавки (антифрикційні, герметизуючі).
Класифікація
Класифікація пластичних мастил NLGI (National Lubricating Grease Institute USA)
National Lubricating Grease Institute - Американський національний інститут пластичних мастил.
Перший параметр, яким оперує однойменна класифікація, це «консистенція змащення» (простіше кажучи, ступінь її густоти).
Існує дев'ять категорій від 000 до 6:
а.) категорії 000 і 00 є напіврідкими мастилами, що використовуються в якості альтернативи олив в механізмах і централізованих системах змащення з малим перерізом каналів (наприклад, у двигунах сучасних вантажівок)
б.) 0 і 1 категорії для застосування в головних централізованих системах змащення (наприклад промислове обладнання, вантажні автомобілі)
в.) категорії 2 і 3 використовуються в основному для змащення підшипників (зауважимо, що категорія 2 найбільш поширена серед пластичних мастил для легкового транспорту)
г.) категорії 4 і 6 представляють виключно густі мастила і використовуються рідко.
Згідно з міжнародною класифікацією ISO, мастила позначаються поруч буквами і цифрами. Німецький стандарт DIN 51502, яким керуються виробники більшості європейських країн, встановив позначення пластичних мастил шляхом застосування класифікації NLGI і спеціальних літерних позначень.
Стандарт DIN 51502 класифікує пластичні мастила за призначенням, типом базового масла, набору присадок, що входять до складу мастила, діапазону робочих температур і стійкості до вимивання.
Приклад маркування пластичного мастила КР2К-30 за DIN 51 502: К - Код призначення мастила (табл.1); Р – Код базового масла і присадок (табл. 2); 2 – Клас консистенції за класифікацією NLGI; К – Код верхньої температури застосування і стійкість до вимивання (табл. 3); -30 – Значення найбільш низької температури застосування в °С.
Розшифровка характеристики: Пластична мастило, призначене для змащування підшипників ковзання і кочення (К), що містить протизносні та протизадирні присадки (Р), вироблене на базі мінерального базового масла (код синтетичного масла, наприклад НС = вуглеводневої, відсутній). Максимальна температура застосування +120°С (К). Нижня межа температурного діапазону застосування - мінус 30°С (-30).
Радянська класифікація
У наш час діють дві класифікації пластичних мастил: стара, що використовувалась до 1979 року та нова, яка була введена в дію з 1 липня 1979 року за ГОСТ 23258-78. Але нова класифікація на практиці і ще досі не діє. Тому потрібно знати обидві.
За старою класифікацією всі пластичні мастила поділяють на такі групи: антифрикційні, захисні, канатні, консерваційні та ущільнювальні.
Антифрикційні мастила - призначені для зниження тертя між поверхнями, що труться, заїдання і зварювання металевих поверхонь. Застосовуються в підшипниках кочення і ковзання, шарнірах різних конструкцій, електричних контактах.
Канатні мастила - попереджують зношення і корозію стальних канатів.
Консерваційні мастила - попереджують корозію металевих поверхонь механізмів при їх зберіганні та експлуатації.
Ущільнюючі мастила - герметизують і попереджають зношення різьбових з'єднань і запірної арматури (вентилі, крани).
ГОСТ 23258-78 - затверджений і введений в дію постановою Державного комітету стандартів Союзу Міністрів СРСР від 23.08.78 N 2309.
Згідно з ГОСТом найменування пластичного мастила повинне складатись з одного слова. Для різних модифікацій одного мастила, додатково до назви допускається використання буквенних або цифрових індексів.
Позначення пластичного мастила коротко характеризує його призначення, склад і властивості. Позначення складається з п'яти буквених і цифрових індексів, розташованих в наступному порядку і вказують: групу (підгрупу) (відповідно до призначення мастила), загущувач, рекомендований (умовний) температурний інтервал застосування, дисперсійне середовище, консистенцію мастила.
Рекомендований температурний інтервал застосування позначають округлено до 10 ° С дробом. У чисельнику вказують (без знака мінус) зменшену в 10 разів максимальну температуру (наприклад, індекс "3/12" відповідає температурному інтервалу від мінус 30 до 120 ° С). Рекомендований температурний інтервал застосування має орієнтовний характер, так як допустимі температури застосування залежать не тільки від властивостей мастила, а й від конструкції і умов роботи (швидкість, навантаження, термін зміни мастила) змащуваного вузла тертя, механізму тощо.
Приклади позначень:
СКа 2/8 -2 - буква "С" позначає мастило загального призначення для звичайних температур (солідол); "Ка" - загущене кальцієвим милом; "2/8" - призначене для застосування при температурах від мінус 20 до + 80 ° С (в'язкість мастила при мінус 20 ° С близька До 2000 Па · с (20000 П ); відсутність індексу дисперсійного середовища - приготоване на нафтовій олії; "2" - пенетрація 265-295 при 25 ° С.
КТ 6/5 к-г4 - буква "К" означає канатне мастило; "Т" - загущене твердими вуглеводнями; "6/5" - призначена для застосування при температурах від мінус 60 до + 50 ° С; "к" - приготоване на кремнійорганічній рідині; "г" (після тире) - містить тверду добавку графіт; "4" - пенетрація 175-205 при 25 ° С.
Переваги
Пластичні мастила мають ряд переваг перед рідкими маслами:
1) не втрачають своїх властивостей під впливом температур і води;
2) мають менший коефіцієнт тертя;
3) характеризуються більш високою адгезією до поверхонь тертя;
4) виявляють відмінні характеристики під тиском;
Недоліки
1) гранична швидкість для пластичних мастил нижча ніж в змащувальних мастилах, так як вони мають підвищену ефективну в'язкість.
2) через більш виражений іонний характер і більшу поверхню вони більше схильні до окислення в порівнянні з маслами (швидше теоретичний недолік).
Література
1. Бонер К. Дж., Производство и применение консистентных смазок, пер. с англ., М., 1958;
2. Синицын В. В., Подбор и применение пластичных смазок, 2 изд., М., 1974;
3. Фукс И. Г., Пластичные смазки, М., 1972.
4. http://uaz-upi.com/klasifikatsiya-plastichnikh-mastil-nlgi
5. ГОСТ 23258-78 Смазки пластичные. Наименование и обозначение.
